DE1007388B - Stromversorgungsschaltung fuer die innerhalb einer Sekundaerelektronenverstaerkerzelle angeordneten, im Betriebszustand an steigende Gleichspannungspotentiale anzuschliessenden Dynoden - Google Patents

Description

Die heute bekannten Sekundärelektronenverstärker können für Photoelektronen wie für Glühelektronen als idealer Gleichstromverstärker angesehen werden. Es ist hier jedoch Voraussetzung, daß die Spannung der einzelnen Dynoden konstant bzw. belastungsunabhängig ist. Bei der bisher üblichen Methode der Spannungserzeugung durch ohmsche Spannungsteiler muß daher der Querstrom groß gegenüber dem aus ihm entnommenen Strom sein, wobei das Verhältnis 1 :10 üblich ist. Bei Vervielfachern liegt außerdem eine starke Empfindlichkeit von Schwankungen der Speisespannung vor, die es häufig erforderlich macht, eine Stabilisierung einzuführen. Es bedeutet schon einen ziemlich erheblichen Aufwand, bei einer Gesamtspannung des Vervielfachers von 1000 bis 2000V eine Stabilisierung dieser Spannung mit Glimmstrecken vorzunehmen. Es ist auch bekannt, nur einen Teil der Dynodenspannungen zu stabilisieren, jedoch können hierdurch unerwünschte Nebeneffekte auftreten, weil die elektronenoptische Abbildung gestört wird, wenn nicht sämtliche Dynodenspannungen proportional geändert werden. Das gleiche gilt für eine Regelung der Gesamtverstärkung. Hierfür hat man bisher einen Regelwiderstand in Serie mit dem Spannungsteiler verwendet, welcher naturgemäß auch noch Leistung verbraucht. Der Leistungsbedarf bei einer Gesamtstabilisierung und Verwendung eines Spannungsteilers mit Regelwidierstand kann bei einem zehnstufigen Vervielfacher etwa 15 Watt betragen, während die tatsächlich von der Photozelle verbrauchte Leistung nur etwa 0,1 Watt groß ist. Dies rührt in erster Linie daher, daß nur in den letzten beiden Stufen des Verstärkers nennenswerter Strom aus dem Spannungsteiler gezogen wird, während der Verbrauch der übrigen Stufen verschwindend gering ist.

Durch eine Schaltung gemäß der Erfindung werden diese Nachteile weitgehend vermieden.

In einer Schaltung für die innerhalb einer Sekundärverstärkerzelle angeordneten, im Betriebszustand an steigendem Gleichspannungspotential anzuschließenden Dynoden werden erfindungsgemäß je zwei hinsichtlich des Gleichspannungspotentials aufeinanderfolgende Dynoden an je einem besonderen Gleichrichterkreis angeschlossen. Dieser ist aus einer Sekundärwicklung eines Transformators, einem Trockengleichrichter, insbesondere einer Germaniumdiode und einem Glättungskondensator zusammengesetzt. Die einzelnen Gleichrichterkreise werden gleichspannungsmäßig in Reihe geschaltet und ihre Sekundärwicklungen von einer gemeinsamen Primärwicklung, vorzugsweise mit Hochfrequenz von z. B. 100 kHz, erregt.

Zwar ist eine hinsichtlich der angewandten Mittel ähnliche Stromversorgungsschaltung zum Betrieb von Stromversorgungsschaltung für die innerhalb einer Sekundärelektronenverstärkerzelle angeordneten, im Betriebszustand an steigende Gleichspannungspotentiale anzuschließenden Dynoden

Anmelder:

Fernseh G. m. b. H._F Darmstadt,
Am Alten Bahnhof 6

Ernst Jandt, Hildesheim,
ist als Erfinder genannt worden

Blitzröhren schon bekanntgeworden, mit deren Hilfe aus Gründen der Dimensionierung der dort verwendeten Elektrolytkondensatoren das Problem einer eigenen, unabhängigen Stromversorgung jedes einzelnen der in Reihe geschalteten Elektrolytkondensatoren gelöst wurde. Diese bekannte Schaltung dient jedoch nicht dazu, unter den Forderungen einer weitgehenden Anpassung ihres Leistungsbedarfes an den Stromverbrauch eines Sekundärelektronenvervielfachers und eines möglichst geringen technischen Aufwandes trotz möglicher Änderungen der Gesamtspannung, ja selbst wenn die Spannung zwischen zwei Dynoden zusammenbricht, das Verhältnis der Spannungen der einzelnen Dynoden konstant zu halten.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Hochfrequenzspannung mit Hilfe eines an sich bekannten kleinen Röhren- oder Transistorgenerators erzeugt, dessen Anodenspannung stabilisiert ist. Man erhält auf diese Weise ein Netzgerät, welches nur eine geringe stabilisierte Spannung benötigt und ein geringes Gewicht aufweist, da nur sehr wenig Strom verbraucht wird und kleine Transformatoren benötigt werden. Ferner kann die Betriebsspannung des Vervielfachers auf einfache Weise geändert werden, indem man die zum Betrieb des Hochfrequenzgenerators erforderliche Anodenspannung verändert.

Es sind Kunstschaltungen bekannt, in denen aus Hochfrequenzspannungen Gleichspannungen erzeugt werden und in denen durch Änderung der z. B. auf das Steuergitter einer Pentode gegebenen Vorspannung die Leistungsabgabe des Generators geregelt werden kann. In einer Schaltung nach der Erfindung bietet sich nun die Möglichkeit, die Amplitude der von dem Hochfrequenzgenerator gelieferten Spannung

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durch eine Vergleichsspannung zwischen der stabilisierten Anodenspannung des Gerätes und der Betriebsspannung einer der ersten Dynoden so einzuregeln, daß die Dynodenspannung belastungsunabhängig wird. Auf diese Weise gelingt es, den Innenwiderstand der Gleichrichterstrecken bis auf etwa 1 kQ herabzudrücken.

Die Erfindung wird an Hand der Fig. 1 und 2 näher erläutert. Von diesen stellt

Fig. 1 die Beschaltung des Sekundärelekrtonenverstärkers und

Fig. 2 eine Ausführungsform des geregelten Hochfrequenzgenerators dar.

In Fig. 1 ist 1 die Sekundärverstärkerphotozelle, in der eine Photokathode 2 sowie mehrere Dynoden 3_V 3₂, 3₃ enthalten sind. Jede der Dynodenstufen 2, Z₁ und 3_V 3₂ usw. erhält ihre Betriebsspannung aus einer Gleichrichterschaltung, bestehend aus einem Kondensator 4, einem Trockengleichrichter 5 und der Sekundärwicklung 6 eines Transformators, dessen Primärwicklung 7 durch einen Wechselspannungsgenerator 8 gespeist wird. Als Gleichrichter werden vorteilhaft Germaniumdioden verwendet, da diese wegen ihrer hohen Sperrspannung und ihrer kleinen Abmessungen besonders geeignet sind.

Zum Betrieb der Anordnung kann grundsätzlich auch eine niederfrequente Wechselspannung, z. B. 50 Hz Netzfrequenz, verwendet werden. In diesem Falle benötigt man jedoch zur Siebung verhältnismäßig große Kondensatoren, die meist einen ziemlich großen Isolationsfehlstrom aufweisen, der höher sein kann als der in den Anfangsstufen fließende Elektronenstrom. Daher und auch aus anderen Gründen ist es besonders vorteilhaft, die dem Transformator 7 zugeführte Wechselspannung in einem besonderen Hochfrequenzgenerator zu erzeugen. Es ergibt sich nämlich in diesem Falle eine besonders einfache Stabilisierungs- und Regelmöglichkeit für die Betriebsspannungen des Sekundärverstärkers.

Ein Generator der angegebenen Art wird in Fig. 2 in beispielsweiser Ausführung dargestellt. In der dort gezeigten Schaltung ist 4, 5, 6 wiederum der Gleichrichterkreis für eine Dynodenstufe und 7 die Primärwicklung des Transformators. Diese Wicklung wird von einer in der Röhre 9 mit Hilfe des Schwingungskreises 10 erzeugten Wechselspannung gespeist. Die Schaltung erhält eine zweckmäßigerweise glimmlampenstabilisierte Anodenspannung an der Klemme 11. Zwecks Kompensation von Belastungsschwankungen wird aus einer Dynodenstufe eine Spannung entnommen und über einen Hochohmwiderstand 12 dem Gitter 13 der Röhre 9 zugeführt, so daß der Arbeitspunkt des rechten Röhrensystems entsprechend der Spannungsänderung in der Dynodenstufe verschoben wird. Ein besonderer Vorteil dieser Schaltung ist es, daß die Gesamtspannung des Sekundärverstärkers leicht geändert werden kann, ohne daß sich dabei die Spannungsverhältnisse zwischen den einzelnen Stufen ändern. Dies geschieht mit Hilfe eines Potentiometers 14, durch das die Anodenspannung des Hochfrequenzgenerators geändert werden kann. Auf diese Weise ist eine Änderung der Gesamtspannung um 100 bis 200% möglich, ohne daß hierbei Störungen durch Änderung des Belastungszustandes oder Netzschwankungen auftreten.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Stromversorgungsschaltung für die innerhalb einer Sekundärelektronenverstärkerzelle angeordneten, im Betriebszustand an steigende Gleichspannungspotentiale anzuschließenden Dynoden, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei hinsichtlich des Gleichspannungspotentials aufeinanderfolgende Dynoden an je einen besonderen, aus einer Sekundärwicklung eines Transformators, einem Trockengleichrichter, insbesondere einer Germaniumdiode, und einem Glättungskondensator bestehenden Gleichrichterkreis angeschlossen sind, so daß die einzelnen Gleichrichterkreise gleichspannungsmäßig in Reihe liegen, und daß die Sekundärwicklungen der einzelnen Gleichrichterkreise von einer gemeinsamen Primärwicklung, vorzugsweise mit Hochfrequenz, erregt werden.

2. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, bei der die Primärwicklung von einem Hochfrequenzgenerator gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenspannung des Generators von einem regelbaren Spannungsteiler abgegriffen wird.

3. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des Generators durch eine aus einem Vergleich zwischen Dynodenspannung und der stabilisierten Anodenspannung des Generators gewonnene Regelspannung so eingestellt wird, daß die Dynodenspannungen im wesentlichen belastungsunabhängig sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 869 598; Radio-Magazin 1954, S. 385;
Funk 1939, S. 555 und 556.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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