CH313254A - Einrichtung zum Verstärken von Frequenzen von 30 bis 1000 MHz - Google Patents

Description

  Einrichtung zum Verstärken von Frequenzen von 30 bis 1000 MHz  
EMI0001.0001     
  
    :Die <SEP> Erfindung <SEP> bezieht <SEP> sich <SEP> auf <SEP> eine <SEP> Ein  richtung <SEP> zum <SEP> Verstärken <SEP> von <SEP> Frequenzen <SEP> von
<tb>  30 <SEP> bis <SEP> 1000 <SEP> MHz <SEP> mittels <SEP> einer <SEP> Röhre <SEP> mit
<tb>  zwei <SEP> Systemen, <SEP> von <SEP> denen <SEP> d <SEP> as <SEP> eine <SEP> System <SEP> in
<tb>  Kathod-enbasisschaltung <SEP> und <SEP> das <SEP> andere <SEP> in
<tb>  Gitterbasissehaltung <SEP> arbeitet.
<tb>  1:

  s <SEP> ist. <SEP> bekannt, <SEP> d@ass <SEP> bei <SEP> einer <SEP> Einrichtung
<tb>  ztir <SEP> Verstärkung <SEP> hoher <SEP> und <SEP> sehr <SEP> hoher <SEP> Fre  quenzen, <SEP> insbesondere <SEP> bei <SEP> Fernsehempfän  gern, <SEP> die <SEP> Anwendung <SEP> einer <SEP> Schaltung <SEP> mit
<tb>  zwei <SEP> Triodensystemen <SEP> vorteilhaft <SEP> ist, <SEP> wobei
<tb>  von <SEP> dem <SEP> ersten <SEP> System <SEP> die <SEP> Kathode, <SEP> von <SEP> dein
<tb>  zweiten <SEP> das <SEP> Gitter <SEP> als <SEP> Basis <SEP> dient.. <SEP> Eine <SEP> solche
<tb>  >#cltaltung <SEP> isst <SEP> unter <SEP> anderem <SEP> als <SEP>  Caseo!de   @ehaltung <SEP> bekannt, <SEP> Die <SEP> beiden. <SEP> Elektroden  szteme <SEP> werden <SEP> dabei <SEP> vorzugsweise <SEP> in <SEP> einem
<tb>  einzigen <SEP> Kolben <SEP> untergebracht.

   <SEP> Es <SEP> ist <SEP> dabei
<tb>  besonders <SEP> erwünscht, <SEP> die <SEP> Eingangsdämpfung,
<tb>  die <SEP> Eingangskapazitätsänderung <SEP> und <SEP> die <SEP> In  (luktivität <SEP> der <SEP> Leitungen <SEP> möglichst <SEP> gering <SEP> zti
<tb>  halten. <SEP> Dies <SEP> wird <SEP> in <SEP> hohem <SEP> Masse <SEP> dadurch
<tb>  erreicht, <SEP> sass <SEP> bei <SEP> einer <SEP> Einrichtung <SEP> zur <SEP> Ver  atärhun <SEP> , <SEP> hoher <SEP> Frequenzen <SEP> <B>(30</B> <SEP> bis <SEP> 10001'1-111z),
<tb>  die <SEP> mit <SEP> einer <SEP> elektrischen <SEP> Entladungsröhre
<tb>  mit <SEP> zwei <SEP> Elektrodensystemen <SEP> versehen <SEP> ist, <SEP> von
<tb>  denen <SEP> das <SEP> erste <SEP> System <SEP> in <SEP> Kathod-enba#,sis-,
<tb>  (lass <SEP> zweite <SEP> in <SEP> Gitterbasisschaltung <SEP> wirksam
<tb>  isst, <SEP> gemäss <SEP> :

  der <SEP> Erfindung <SEP> der <SEP> Verstärkungs  falztor <SEP> der <SEP> beiden <SEP> Systeme <SEP> kleiner <SEP> als <SEP> 40 <SEP> ist
<tb>  und' <SEP> die <SEP> Kathoden <SEP> eine <SEP> Oberfläche <SEP> weniger
<tb>  als <SEP> 1:r <SEP> 111m  <SEP> und <SEP> einen <SEP> Ruhestrom <SEP> <I>lle</I> <SEP> mehr            als        10        %        des        .Sättigungsstromes        Is        aufweisen,

       wobei die Kathode     des        ersten        Systems    un  mittelbar an     einen        Met.a#llschirm        angeschlossen          ist,    der     mit        einem    zweiten,     unmittelbar    mit  ,

  dem ersten Gitter des     zweiten        Systems    ver  bundenen     Schirm    einen     Kondensator        bildet.     Die erste Kathode     wird    mit dem     ersten     Schirm zweckmässig durch einen oder mehrere  Leiter verbunden, die eine Länge von weniger  als 3 mm haben;

   ausserdem können     diese    Ka  thode und dieser Schirm je für sich     .mit:    einem  gesonderten     Kontaktstift    der Röhre verbun  den sein, wobei die Lage dieser .Stifte und die  Länge der     Verbindungpleitungen        derart        sind,     sass die     gegenseitige        Induktivität    der beiden       Zuführungsleiter    weniger     als    3 X     1.0-9H    be  trägt.  



  Ein solches System mit     getrennten,    Katho  denleitungen hat. eine     niedrige        Eingangsimpeh     dann, sofern dafür     gesorgt.    wird;     @dass    der  Anodenstrom in     Iden    Eingangskreis keinen  Strom     induziert.    Beider      Caseode -Schaltung     fliesst der     Anodenstrom    des ersten     Systems          durch    das Gitter des zweiten     Systems        zurück.     



  Da die beiden     Schirme        selbst,    einen Kon  densator bilden, ist die     Impedanz    des mit  dem zweiten Schirm     verbundenen,    Gitters des  zweiten Systems gegen die geerdete Kathode  des ersten     Systems        klein.    Man erhält     also     eine niedrige Eingangsdämpfung     und,    eine       gute        Abschirmung.         Die     CTitterlialtestäbe    des zweiten Systems  können unmittelbar an dein zugehörigen       Sehfirm    befestigt sein,

   wobei auch die andern       Enden    der     C'Etterhaltestäbe        zwecks    weiterer       Verringerung    der     erwähnten    Impedanz mit  dem Schirm verbunden sein können.  



  Bei Verwendung einer     Einriehtung    nach  der     Erfindung    lassen sich indem     ei-#vä.lint,en     Frequenzbereich vorzügliche Resultate erzie  len, ohne dass     es        notwendig    ist, die teuren  Röhren. mit     eingescliniolzenen    Scheiben zu  verwenden.  



  In der beiliegenden Zeichnung     ist.    ein     Aus-          führuungsbeisp.iel    des     Erfindungsgegenstandes          dargestellt,    und zwar     zeigt          Fig.    1 die Schaltung     ( Ca3code -Sehal-          tung)    der     Einriehtiing,          Fig.    \? eine in der     Seha-ltu@ng    verwendete  Röhre,       Fig.    3 einen Schnitt durch die     Elektro-          densysteme    der Röhre,

         Fig.    4 die     Anschlüsse    der Elektroden mit.  den Kontaktstiften der Röhre,       F!-.    5 ein     abgeändertes        Schaltbild    und       Fig.    6 eine abgeänderte Verbindung der  Röhrenstifte mit den verschiedenen Elektroden.  



  Damit die     Sehaltu,ng    nach     Fig.    1. eine  möglichst     gute        Wirkung    hat, müssen die nach  folgenden Anforderungen erfüllt. werden.  



  Das erste     Elektrodensystem.    muss eine ge  ringe Eingangsdämpfung haben.     Dadurch        e:r-          gibt    sieh eine mute Verstärkung, wobei ausser  dem der Abschluss des     Antennensystems     auch bei     Regehtng    der     Venst'ärhung        s;ieli    nur  wenig ändert.

   Daher muss die Kathodenselbst  induktion niedrig und die     Elektronenlaufzeit     gering gehalten werden.     Diese    Anforderungen  können mittels geringer     Kathoden-Gitterkapa-          zität.        -Lind    kurzer     Kathodenzuführungsleiter          erfüllt        werden.        Ausserdem    müssen bei einer       Triode    die Abstände     zwischen        Katliode,    Cutter  und     Anode        möglichst    klein sein.

   In der Praxis  erweist sieh die Anwendung eines Trioden  svstems in     diesem    Falle als erforderlich, um  einen hohen Rauschwert zu vermeiden.  



  Die     Steilheit    soll. hoch sein. Da jedoch die       Abmessungen    der Elektroden klein sein  müssen, um die Kapazitäten.     zu    verringern,    muss     clie    Steilheit. in     diesem    Falle durch die  Anwendung einer grossen Stromdichte erzielt  werden.

   Der von der     Kathode        zu        liefernde          Ruhest.roni    muss denn     aueli    ein     bedeutend     grösserer Teil des     Sättigungsstroiues    sein, als       dies    bei     üblichen        0--.:ydkathoden    möglich     isst.     Die     Anwendung    einer     speziellen    Kathode ist       sornit    erforderlich.  



  Die Anwendung einer grossen Stromdichte  bringt mit sieb, dass das     wirksame,        sta.ti.sehe     Potential in der     S,tenergitterfläehe    hoch sein  muss. Dies ergibt dein Vorteil, dass die Lauf  zeit und somit das Rausehen gering     werden.     Zum Erzielen     des    hohen Potentials in  der     Steuergitterfläche    ist. es bei     Anwen-          duns-,    üblicher Anodenspannungen erforder  lich, ,den statischen     Verstärkungsfaktor    ver  hältnismässig niedrig (weniger als 40)     zu          wählen.     



  Die Antenne muss reflexionsfrei abge  schlossen sein, und zwar auch beim Regeln  der Verstärkung.     Dies    wird am besten da  durch     erreicht,    dass das     erste        System    in     Ka-          thodenbasisschaltung    betrieben wird.  



  Es ist. weiter erwünscht, eine gute     Ab-          sehirm#ung        vorzusehen,    um     Rüekwirkiingen     möglichst zu     verringern,    da eine solche     Rüek-          wirkeng    die     Einstellung    erschwert. Ausser  dem sollen die     Schwingungen    des     Ortsoszilla-          tors    nicht auf die Antenne gelangen.

   Hierzu       wird        zweckmässig    das zweite     System    in     Gitter-          basisschaltung        bet.riebeii.     



  Alle diese Anforderungen werden in     lio-          hein    Masse in einer     Röhre    nach     Fig.    2     finit     zwei im     wesentlichen    identischen     Triodensyste-          men    erfüllt, die voneinander durch     Schirme     getrennt sind, :die miteinander den     Verbin-          dungskondensator    C     (Fig.    1) von z.

   B. 100  bis 200     pF    bilden, wobei die Impedanzen der       Kathodenzuführungrsleitungen    des ersten     Sy-          stems    und des     Critters    (der Basis)     des    zweiten       S   <B>'</B>     ys        t        eins        äussert        :gering        gehalten        sind.     



  Bei der in     Fig.    1 dargestellten Schaltun  sind beide     Systeme        gleichstrommässig    in Reihe  geschaltet, wodurch eine     gleichmässigeVerstär-          kungsregelung        ermöglicht    wird. Die     Systeme     können jedoch auch parallel     gespeist    werden.  



  In     Pi-.    2 bezeichnet.<B>1</B> der     Röhrenboden,         in dem neun     Zuführungssi.ifte    2 in     einem    für  zehn Stifte geteilten Kreis eingeschmolzen  sind.  



  Die     Kathode    3 des     ersten        Systems    ist  durch kurze Leiter (kürzer als 3 mm) mit. den  Schirmen 7 und 9 verbunden, die     unterein-          ler    über einen Schirm 8     verbunden        sind.     <B>,</B> aik       -Ausserdem    liegt- die Kathode 3 noch an einem       .gesonderten    Stift     k1_,    und über den Schirm  7      < rieh    an einem Stift     k1,    2.

   Die Impedanzen  der     Kathodenzuführungsl-eiter    gehören also       verschiedenen        Kreisen    an, wie,     bereits    aus       Fig.    1     ersichtlieh    ist. Die     gegenseitige    Induk  tion -dieser     Kathodenleitungen    muss vorzugs  weise kleiner als 3 X 10-9 H sein. Möglichst  dicht über der Kathode 3 ist das     Steuergitter     angebracht..

   Der Abstand wird     durch        me-          chanisehe    Möglichkeiten und den     Preis        be-          dingt        und        beträgt    meist, 100     Mikron    oder we  niger, während der Abstand zwischen Gitter       und        Anode    300     Mikron    oder weniger ist.  



  Da das Anbringen eines     Gitters    in einem  geringen Abstand von einer     andern    Elektrode       technich    leichter ist.     als    das ähnliche Anbrin  gen einer     plattenförmigen    Anode, wird über  dem Gitter 4 ein zweites Gitter 5 angebracht,  (las jedoch unmittelbar mit der Anode 6 ver  bunden ist,

   wie     aus    den     Fig.        3y        und        3''        ersieht-          lieb..    In diesem     Falle    kann der Abstand     zwi-          sehen    dem ersten und dem     zweiten    Gitter mit.  150     biss    250     Mikron        ausgeführt        werden.     



  Der Schirm 9 ist. meist bereits in der  Röhre vorhanden, uni den     Gitterraum    abzu  schirmen. In diesem Falle wird dieser und  der     Sehirin    8 dazu benutzt, um mit den Schir  men 10 -Lid 11 den Kondensator C     zu    bilden.

         Diese        Schirmpaare    sind durch     Glimmer-          platten        1.?    und 13 voneinander     getrennt.    Die       F.lektrodens)7steme        :

  sind    auf die, übliche Weise       mittels        CTli.mmerzentri'erorganen    in der     Röhre     zentriert und     befestigt.    Wie     aus        Fig.    4 er  sichtlich, sind die Systeme     entsprechend    der       Lage    der Stifte im Kolben gegeneinander     ver-          (Ireht.    angeordnet.

   Die Anoden 6 und 17 be  stehen je     auss    zwei schmalen Platten, die par  all-el zur Kathode angeordnet und durch kurze       Zungen    an den     eingeschmolzenen    Stiften     a1     bzw.     rrw        befestigt    sind.     Dies    fördert. ausserdem    die Kühlung der Anoden. Jede Anodenplatte  muss     vorzugsweise    eine kleinere     Oberfläche     haben     als    die aktive Oberfläche der zugehöri  gen Kathode.  



  Bei dem     zweiten    System ist die     Kathode     14 mit     einem        Zuführungsleiter    7c2     verbunden,     und das Gitter     1.5    wird auf der     obern    Seite       vomSchirmlOabgestützt.        DieHa-ltestäbedieses          Gittm    sind     unmittelbar    mit. dem     Schirm    10  verbunden.

   Der     Schirm    18     ist    mit den     untern     Enden der Haltestäbe dieses Gitters 15 und  auch mit dem     Durchführungsstift    g2 verbun  den. Auch in diesem     Fall        ist.    die Selbstinduk  tion der Zuführungsleiter     äusserst.    gering ge  halten.

   Der Schirm 19 wird     vorzugsweise     senkrecht zur Fläche .der Haltestäbe des zwei  ten     Systems    angeordnet, wodurch die     Anoden-          zuführungsleitung    sehr kurz sein kann und       vollkommen    von der     Kathodenzuführung    ge  trennt     gehalten    wird.  



  Bei     der        Wahl    des     Anschlusses    der ver  schiedenen     Kontaktstifte    muss     gleichfalls.    die  notwendige Sorgfalt     beachtet.    werden. Da.     vor-          zugsweise    die     Heizstromstifte    aus     fa'brikato-          rischen    Gründen nebeneinander angeordnet  werden, kann die     Anordnung    gemäss     Fig.    4  getroffen sein.

   Es muss jedenfalls     dafür    ge  sorgt werden, dass die Stifte     ki_1    und     k1_2     wenigstens so weit von einander     entfernt    sind,  dass dieser     Abstand    zwei     Teilungen    des Stift  kreises umfasst. Dies trifft auch für     a2    und     g1     zu, wobei k2 und     a2    auf verschiedenen Seiten  des     Schirmes    11 liegen müssen. Die Schirme  können     auf    einfache Weise     ausserhal!b@    der  Röhre     fortgesetzt    werden.  



  Eine andere Schaltung und Anordnung ist.  in den     Fig.,5    und 6 dargestellt. Bei     Fig.    5 ist die       Anode    des ersten     Systems    unmittelbar mit der  Kathode. des zweiten     Systems    verbunden.     Ge-          gebenenfalls    kann in     @dnese        Verbindung    noch  eine     Induktivität    gelegt. werden,     um    den Ein  flüss der     Gitter-Kathodenkapazität    des zwei  ten     Systems    z. B. fürs die höchsten Frequenzen  auszugleichen, bei denen die Schaltung ver  wendet. wird.

   Diese     Verbindhmg        kann    voll  ständig innerhalb der Röhre     ]legen,    und       ebenso    auch der     Widerstand        zwischen    der Ka  thode und dem Gitter d<B>m</B>     zweiten        Systems.         Die     IIeizfäden    der beiden Kathoden können  dabei mit     geso-nd@erten    Kontaktstiften     verbun-          den    sein,

   was mit     Ptüeksiclit    auf die     Ent-          koppelting    der     Heizfadenleitungen    vorteilhaft       i,st.    Der     Ansehluss    der     Elektroden    an die  Stifte kann z. B. wie in     Fig.    6 angegeben       durchgeführt    sein.  



  Die     Sehirme    können     auelr    -noch auf andere  Weise     ausgestaltet    werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPR.L: CFI Einrichtung zur Verstärkun-- von Fre- quenzen von 30 bis 1000 lvIHz mittels einer Röhre mit zwei E ektrodensystsinen, von de nen das erste in Kathodenbasis-, das zweite in CTitterbasissehaltung arbeitet, dadurch gekenn zeichnet,

   d.ass der Verstärkungsfaktor jedes Systems kleiner als 40 ist und die Kathoden einen Ruhestrom grösser als 101/0 des Sätt.i- ..2-tings tronies und eine Oberfläche kleiner als 15 rnm2 haben, wobei die Kathode dies erst-en Sj-;stems in der Röhre unmittelbar mit einem Metallschirm verbunden ist, der mit einem zweiten, unmittelbar mit dem Steuer-i.tter des zweiten Systems verbundenen Sehirin einen Kondensator bildet.

   EMI0004.0042 L'NTERAN <SEP> SPRÜCHE <tb> 1. <SEP> Einriehtung <SEP> naeli <SEP> Pa.tentanspriteh, <SEP> da durch <SEP> ;gekennzeichnet, <SEP> dass <SEP> die <SEP> Katlicde <SEP> und <tb> c1'er <SEP> Sehirin <SEP> des <SEP> ersten <SEP> Systems <SEP> der <SEP> elektri sehen <SEP> Entladungsröhre <SEP> Je <SEP> für <SEP> sieh <SEP> mit <SEP> geaon derten <SEP> Leitern <SEP> derart <SEP> mit <SEP> Kontaktstiften <SEP> der <tb> Röhre <SEP> verbunden <SEP> sind, <SEP> dass <SEP> die <SEP> gegenseitige <tb> Induktivität <SEP> weniger <SEP> als <SEP> 3 <SEP> X <SEP> 10-9 <SEP> Henry <SEP> be trä <SEP> e. <tb> ?.

   <SEP> Einrichtung- <SEP> nach <SEP> Uateranspmich <SEP> 1, <SEP> da durch <SEP> gekennzeichnet, <SEP> dass <SEP> die <SEP> Kathode <SEP> des <tb> ersten <SEP> Systems <SEP> an <SEP> jedem <SEP> Ende <SEP> .durch <SEP> gerson clerten <SEP> Leiter <SEP> mit <SEP> dem <SEP> Schirm <SEP> und <SEP> ausserdem <tb> durch <SEP> einen <SEP> unabhän--igen <SEP> Leiter <SEP> mit <SEP> einem <tb> gesonderten <SEP> Kontaktstift <SEP> der <SEP> Röhre <SEP> verbun den <SEP> ist. <tb> 3. <SEP> Einrichtung <SEP> nach <SEP> L'nteranspriieh <SEP> , <tb> #ekennzeielinet, <SEP> dass <SEP> die <SEP> Oberfläche <SEP> je der <SEP> Anodenhälfte <SEP> jedes <SEP> Systems <SEP> kleiner <SEP> ist <SEP> als <tb> die <SEP> ganze <SEP> wirksame <SEP> Oberfläche <SEP> der <SEP> zugehöri gen <SEP> Kathode. <tb> 4. <SEP> Einrichtung <SEP> nach <SEP> Unteranspruch <SEP> 3.

   <SEP> da- durch gekennzeichnet dass die Anoden aus schnnalen Platten bestehen, =die nahezu;

   parallel zu den Kathoden angeordnet und mit kurzen Zungen an entpreehend verlängerten Zufüh- rungstiften befestigt sind. 5.

   Einrichtung nach LTnteransprucli d, da durch gekennzeichnet, dass der Abstand zwi- sehen dem Steuergitter und der p.latten- förrni-en Anode höehstens 300 liikron ist. 6.

   E-inriehtizn- naeli Unteransprueli. <B>5</B>, da- durclr gekennzeichnet, dass zwi:selien Steuer gitter und Anode ein zweites iunmittelba.r mit der za-ehöri;ren Anode verbundenes. Gitter vo:rges-ehen ist.

   7. Einrichtung,- nach 1Tnteransprueli 6, da durch gekennzeielinet, d.ass der Abstand zwi schen ;dem ersten und dem zweiten Gitter 150 bis \?50 Mikron beträ;

   t. B. Ein.riehtung riaelr Unteransprueli 7, da durch gekennzeiehnet, dass die Haltestäbe des Gitters des zweiten Systems unmittelbar mit dem diesem System zugehörigen Schirm ver bunden sind.

   9. Einriehtung nach I'nteranspi-Lich S, da- dureh gekennzeiehnet, dass die Anode des ersten Systems und dne Kathode des zweiten Systems in der Röhre elektrisch miteinander, nietet aber mit. einem Kontaktstift verbunden sind.

   10. Einrieht.ung naeh Unteranspriieh 9, de ren Röhre einen Bodenteil, in dem neun Stifte auf einem für zehn Stifte geteilten Kreise eingeschmolzen sind, aufweist, gekennzeiehnet durch eine derartige Verbindung der Elektro den mit .den verschiedenen Stiften, dass der e\renseitige Abstand zwischen den mit der Kathode des ersten Si-stem;

   s verbundenen Stiften (k1_1 und ki_f!) und auch z #ischen den mit der Anode des zweiten und. dem,-,teuer- vitter .des ersten Systems verbundenen Stiften (a. und g1) mindestens, zwei Teilungen des Stiftkreises umfasst,

   wobei die mit der Ka thode und der Anode des zweiten Systems ver bundenen Stifte (k.. Lind n.,) auf verschiede nen Seiten des Bodenschirms (19) des zweiten Systems liegen.