DE1003810B - Verfahren und Einrichtung fuer die Umschaltung von Betriebs- auf Ersatzroehren und umgekehrt sowie fuer die Ein- bzw. Abschaltung oder das Einsetzen bzw. die Entnahme einer von zwei parallel geschalteten Roehren, vorzugsweise fuer Geraete der elektrischen Nachrichtenuebertragungs- und Messtechnik - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung für die Umschaltung von Betriebs- auf Ersatzröhren und umgekehrt sowie für die Ein- bzw, Abschaltung oder das Einsetzen bzw. die Entnahme einer von zwei parallel geschalteten Röhren, vorzugsweise für Geräte der elektrischen Nachrichtenübertragungs- und Meßtechnik Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung für die Umschaltung von Betriebs- auf Ersatzröhren und umgekehrt sowie für die Ein- bzw. Abschaltung oder das Einsetzen bzw. die Entnahme einer von zwei parallel geschalteten Röhren, vorzugsweise für Geräte der elektrischen Nachrichtenübertragungs- und 'Meßtechnik.
• Bei Röhrenschaltungen der elektrischen Nachrichtenübertragungs- und Meßtechnik besteht das Bedürfnis, die Röhren ohne Betriebsunterbrechung auswechseln zu können. Es ist bekannt, zu diesem Zweck zu den Röhren Parallelröhren oder nur Parallelfassungen vorzusehen. Durch geeignete Bemessung der Schaltung, z. B. durch Anwendung der Gegenkopplung bei Verstärkern, kann erreicht werden, daß sich die Eigenschaften der Röhrenschaltung mit und ohne Parallelröhre nicht oder nur wenig ändern, so daß bei Verwendung von Parallelröhren eine davon herausgezogen werden kann. Bei Vorhandensein von Parallelfassungen wird zuerst eine Ersatzröhre hineingesteckt, und dann kann die Betriebsrähre herausgenommen werden, Dabei ergibt sich aber die Schwierigkeit, daß im Moment des Herausziehens der Röhre sich der Anodenstrom sprunghaft ändert, wodurch Spannungsstöße entstehen, die das übertragene Signal unter Umständen unzulässig stark stören. Diese Schwierigkeit tritt insbesondere bei Verstärkern mit hoher Verstärkung auf.
• Ferner ist es bei Verstärkern üblich, den Anodenstrom zu überwachen. Wenn beispielsweise die Anoden zweier Röhren einer Stufe parallel geschaltet sind, fließt in den Stromzuführungen der Betriebsstrom beider Röhren. Um den Anodenstrom einer Röhre messen zu können, darf auch in diesem Fall die Parallelröhre aus den obenerwähnten Gründen nicht einfach herausgezogen werden.
• Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß auch bei gegengekoppelten Verstärkern bei der Entnahme einer Parallelröhre Störschwingungen auftreten, die eine Fernsprechverbindung für kurze Zeit unbrauchbar machen können. Die Störschwingungen werden durch die sprunghafte Anodenstromänderung angeregt. Die gleichen Störschwingungen können aber auch unter gewissen Voraussetzungen beim Einsetzen einer Ersatzröhre auftreten, denn es kann in der Praxis durchaus vorkommen, daß bei einem mit Doppelröhren ausgerüsteten Verstärker eine der beiden Röhren nur ganz kurzzeitig, z. B. zwecks Überprüfung des Anodenstromes der anderen Röhre, gezogen bzw. außer Betrieb gesetzt und dann rasch, also noch im betriebswarmen Zustand, wieder eingesetzt wird. Berücksichtigt man, daß für die Ablesung des Meß-,vertes oft nur ganz kurze Zeit erforderlich ist, so ist einleuchtend, daß dieser Fall häufig-er vorkommt, als man es zunächst annehmen möchte. Außerdem wird man auch aus betriebstechnischen Gründen stets bestrebt sein, die Zeitdauer der Entnahme einer von zwei Parallelröhren auf das unbedingt erforderliche Mindestmaß zu beschränken. Infolge der verhältnismäßig großen Wärmeträgheit der Kathode besitzen in derartigen Fällen insbesondere indirekt geheizte Röhren stets noch eine so hohe Heizfadentemperatur, daß die beim Einsetzen der Röhre sprungartig einsetzende Emission ebenfalls zu Störschwingungen führt. Aus dieser Erkenntnis folgt aber, daß die an sich bekannte Methode, einen Verstärker mit zwei Parallelröhren zu betreiben und ihn mit einer starken Gegenkopplung auszurüsten, zwar genügt, eine störende Änderung der Signalspannung am Verstärkerausgang zu vermeiden, aber nicht immer ausreicht, eine kurzzeitige Unterbrechung der Betriebsfähigkeit des Verstärkers zu gewährleisten. Die Erfindung weist einen weg zur Vermeidung dieser Nachteile.
• Gemäß der Erfindung werden bei Schaltungen, die, beispielsweise durch Anwendung einer Gegenkopplung, so bemessen sind, daß ihre Betriebseigenschaften mit und ohne Parallelröhre annähernd gleich sind, während der Umschaltung größere sprunghafte Änderungen der elektrischen Betriebsdaten, insbesondere des Anodenstromes, unter Ausnutzung der Wärmeträgheit der Kathoden und/oder durch kontinuierliches oder stufenweises Aufheizen der Röhren vermieden.
• In eine zu einer Betriebsröhre vorgesehene Parallelfassung darf während des Betriebs nur eine Röhre eingesetzt werden, deren Kathode eine so niedrige Temperatur aufweist, d'aß im Moment des Einsetzens keine oder nur eine sehr geringe Emission vorhanden ist, und das Aufheizen auf die normale Betriebstemperatur muß langsam, insbesondere unter Ausnutzung der Wärmeträgheit der Kathode, erfolgen. Vor der Entnahme einer von zwei parallel geschalteten Röhren wird zuerst die Heizung der zu entnehmenden Röhre beispielsweise kontinuierlich oder in Stufen abgeschaltet, und die eigentliche Entnahme darf erst erfolgen, wenn der Kathodenstrom den durch das Arbeiten von nur einer Röhre bedingten neuen Wert genau oder annähernd erreicht hat. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch angewendet werden, wenn mehr als zwei Röhren parallel geschaltet sind.
• Wenn z. B. die Heizung für zwei parallel geschaltete Röhren unabhängig voneinander ein- und ausgeschaltet werden kann, so wird, falls eine der beiden Röhren aus dem Gerät genommen werden soll, zuerst deren Heizung ausgeschaltet. Der Kathodenstrom geht infolge der Wärmeträgheit der Kathode so langsam auf den durch das Arbeiten von nur einer Röhre bedingten neuen Wert über, daß dadurch keine Störungen entstehen können. Ist durch das Erkalten der Kathode dieser Zustand erreicht, so kann die Röhre entfernt werden. Wird sie wieder eingesetzt, dann .°rfolgt beim Aufheizen der Kathode die Änderung des Stromes auch wieder so langsam, daß keine Störungen ntstehen.
• Bei Vorhandensein einer Parallelfassung erfolgt das Auswechseln der Betriebsröhre in der gleichen Weise. Zuerst wird die Ersatzröhre in die Parallelfassung eingesetzt, dann ihre Heizung eingeschaltet, und, nachdem die Kathode der Ersatzröhre ihre Betriebstemperatur erreicht hat, was insbesondere an der Änderung des Kathodenstromes erkennbar ist, wird die Heizung der Betriebsröhre ausgeschaltet. N ach dem Erkalten der Kathode kann die Betriebsröhre entfernt werden.
• Soll bei zwei parallel geschalteten Röhren der Kathodenstrom von nur einer Röhre gemessen werden, so wird in der gleichen Weise verfahren. Es wird die Heizung d,°,r Parallelröhre unterbrochen. Entsprechend dem Absinken der Kathodentemperatur geht der Kathodenstrom dieser Röhre so langsam auf den Wert Null zurück, daß keine Störungen mehr entstehen können. Umgekehrt verläuft der Vorgang beim Wiedereinschalten der Heizung ebenfalls ohne Störung.
• In den Fig. 1 und 2 sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.
• Die Fig. 1 zeigt einen dreistufigen, mit Parallelröhren bzw. -fassungen ausgerüsteten Verstärker. Zu den drei Fassungen F1, F2, F3, in die die Betriebsröhren R1, R2, R3 eingesetzt sind, sind Parallelfassungen F,', F", F3 zugeordnet, welche die Ersatzröhren R Rz , R3' aufnehmen können. Die Heizkreise der Betriebs- und Ersatzröhren sind mit dem Schalter S getrennt einschaltbar. Es kann z. B. ein Kippschalter mit drei festen Stellungen verwendet werden. In der Mittelstellung ist die Heizspannung sowohl an die Fassungen der Betriebs- als auch der Ersatzröhren, in der Außenstellung dagegen nur an die Fassungen der Betriebs- oder Ersatzröhren angelegt.
• Bei Umschaltung auf die Ersatzröhren muß zuerst die Heizung dieser Ersatzröhren eingeschaltet werden. Erst wenn die Kathoden der Ersatzröhren ihre Betriebstemperatur erreicht haben, darf der Heizstromkreis der Betriebsröhren unterbrochen werden. Die Betriebsröhren dürfen erst aus der Fassung genommen werden, wenn ihre Kathoden erkaltet sind. Bei der in der Fig. 1 schematisch dargestellten Anordnung ist das gleichzeitige Auswechseln aller drei Betriebsröhren vorgesehen. Man kann auch für die Heizung jeder Röhrenstufe einen eigenen Schalter vorsehen, um auch einzelne Röhren auswechseln zu können.
• Die in der Fig. 2 schematisch dargestellte Schaltung zeigt einen zweistufigen, mit Parallelröhren ausgerüsteten Röhrenverstärker, bei dem die Möglichkeit besteht, den Kathodenstrom jeder einzelnen der beiden parallel geschalteten Röhren während' des Betriebes zu messen. Zu diesem Zweck ist jeder Röhre Röl bis Rö4 je eine zweipolige Buchse Basl bis Bz44 zugeordnet, die mit je einem durch Stecker zu betätigenden Ruhekontakt K1 bis K4 ausgerüstet ist. Die Schaltung ist so ausgeführt, daß z. B. beim Stecken der Buchse Base der Heizstrom der Röhre Röl über den Kontakt K2 unterbrochen wird. Nach dem Erkalten der Kathode der Röhre Röl wird in der Buchse Bu. nur der Anodenstrom der Röhre Rö, gemessen. Durch die so erfolgte Außerbetriebsetzung der Röhre Röl ergeben sich keine sprunghaften Änderungen des Anodenstromes, und es werden damit auch Störungen im Übertragungsbereich des Verstärkers vermieden.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren für die Umschaltung von Betriebsauf Ersatzröhren und umgekehrt sowie für die Ein- bzw. Abschaltung oder das Einsetzen bzw. die Entnahme einer von zwei parallel geschalteten Röhren bei Schaltungen, die, beispielsweise durch Anwendung einer Gegenkopplung, so bemessen sind, daß ihre Betriebseigenschaften mit und ohne Parallelröhre annähernd gleich sind, vorzugsweise für Geräte der elektrischen Nachrichtenübertragungs- und Meßtechnik, dadurch gekennzeichnet, daß während der Umschaltung größere sprunghafte Änderungen der elektrischen Betriebsdaten, insbesondere des Anodenstromes, unter Ausnutzung der Wärmeträgheit der Kathoden und/oder durch kontinuierliches oder stufenweises Aufheizen der Röhren vermieden werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in eine zu einer Betriebsröhre vorgesehene Parallelfassung während des Betriebes nur eine Röhre eingesetzt wird, deren Kathode eine so niedrige Temperatur aufweist, daß im Moment des Einsetzens keine oder nur eine sehr geringe Erriission vorhanden ist und daß das Aufheizen auf die normale Betriebstemperatur, insbesondere unter Ausnutzung der Wärmeträgheit der Kathode, langsam erfolgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Entnahme einer von zwei parallel geschalteten Röhren zuerst die Heizung der zu entnehmenden Röhre, beispielsweise kontinuierlich oder in Stufen, abgeschaltet wird und die eigentliche Entnahme erst erfolgt, wenn der Kathodenstrom den durch das Arbeiten von nur einer Röhre bedingten neuen Wert genau oder annähernd erreicht hat.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Umschaltung von Betriebsauf Ersatzröhre und umgekehrt zuerst nach Anspruch 2 und dann nach Anspruch 3 verfahren wird.
5. 5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die es ermöglichen, bei der Umschaltung sowie bei der Abschaltung innerhalb je zwei parallel geschalteter Röhren den Heizstrom einzelner oder in Gruppen zusammengefaßter Röhren getrennt voneinander aus- bzw. einzuschalten und/oder kontinuierlich oder in Stufen zu regeln.
6. 6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 für die Ein- bzw. Abschaltung einer von zwei parallel geschalteten Röhren, dadurch gekennzeichnet, daß die einer bestimmten Röhre zugeordneten, für den Anschluß eines Anodenstrommessers vorgesehenen Buchsen als Schaltbuchsen ausgebildet sind, durch deren Kontakte bei angeschlossenem Anodenstrommesser die Heizung der Parallelröhre unterbrochen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 300145, 394 216, 450 917, 525 207, 850 011; deutsche Patentanmeldung 13342 VIII a/21 0 (Patent Nr. 896 061) ; österreichische Patentschrift Nr. 175 604.