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Keramischer Vielfach-Entkopplungskondensator für Elektronenröhren
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Entkopplung der Sockelstifte von
Elektronenröhren.
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In der Höchstfrequenztechnik entsteht häufig die Aufgabe, die Zuleitungen
der Heizdrähte von der Kathode und vom Brems- und Schirmgitter zu entkoppeln, und
zwar insbesondere bei steilen Pentoden. Diese Pentoden arbeiten z. B. in dem Frequenzband
zwischen einigen MHz und 250 MHz. Dies trifft insbesondere auf Hochfrequenzpentoden
nach Art der Zwergröhren mit sieben Anschlüssen oder neun Anschlüssen zu. In allen
diesen Röhren und ihren Sockeln sind die Längen der Zuleitungen und Stifte auf ein
Mindestmaß herabgesetzt, um zu erreichen, daß die Selbstinduktion der Zuleitungen
die Wirksamkeit der Entkopplung nicht vermindert.
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In der Praxis werden Entkopplungskondensatoren zwischen den Stiften
der zu entkoppelnden Elektroden und der Erdung angebracht. Die letztere ist im allgemeinen
in Form eines besonderen mittleren Erdungsstiftes vorgesehen, der sich im Mittelpunkt
des Sockels befindet, oder manchmal auch in Form eines anderen besonderen Stiftes
oder auch in beiden Formen.
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Die verwendeten Kondensatoren sind Glimmerkondensatoren, die viel
Raum wegnehmen und deren Größe im allgemeinen in keinem Verhältnis zu den Abmessungen
des Sockels steht, oder keramische Kondensatoren, entweder in Rohrform oder in Plattenform,
wobei die letztere vom Gesichtspunkt der Größe aus geeigneter ist. Auch im letzteren
Falle hat der Kondensator eine solche Größe, daß es im Vergleich mit dem Abstand
zwischen dem betreffenden Stift und dem Erdungsstift im allgemeinen erforderlich
ist, die Anschlüsse . zurückzubiegen, wodurch einerseits der Weg des Hochfrequenzstromes
beträchtlich verlängert wird und andererseits die Verdrahtung sehr eng zusammengedrängt
und schwierig anzubringen ist, wenn fünf Entkopplungskondensatoren .der üblichen
Art aufgebracht werden müssen.
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Die Arbeit des Verdrahtens ist infolgedessen langwierig, schwierig
und kostspielig.
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Es ist ein Mehrschichten-Glimmerkondensator bekannt, der aus einer
die Sockelstifte einer Elektronenröhre umgebenden ringförmigen Platte besteht. Wegen
der niedrigen Dielektrizitätskonstante des Glimmers kann dieser Kondensator aber
nur zur Entkopplung einer einzigen Elektrode herangezogen werden. Außerdem erfordert
er einen verhältnismäßig komplizierten Zusammenbau. Eine Unterbringung innerhalb
des Sockelstiftkranzes verbietet sich wegen der geringen erreichbaren Kapazität.
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Ziel der Erfindung ist die Herstellung einer Entkopplung mit Hilfe
von Teilen, die von diesen- Nachteilen frei sind. Insbesondere sollen die Teile
für die Massenherstellung geeignet, sein und sich für eine große Anzahl von Elektronenröhren
mit demselben Sockel eignen.
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Erfindungsgemäß ist ein keramischer Vielfachkondensator in Gestalt
einer ringförmigen 'der sek-' torförmigen Platte zur Entkopplung der Socket-' anschlösse
von Elektronenröhren dadurch gekennzeichnet, daß die Platte "aus einem.keramischen
Dielektrikum besteht und' so dimensioniert ist, daß ihr Außendurchmesser etwas geringer
gehalten ist als. der Innendurchmesser 'des Sockelstiftkranz.es, sä daß sie zwischen
die Sockelstifte und den Mittelstift des Röhrensockels paßt, und daß sie beiderseitig
defart metallisiert ist, daß 'auf mindestens einer .Seite mehrere voneinander getrennte
Metallisierungen vorgesehen sind, welche die Belegungen der einzelnen Entkopplungskondensatoren-bilde
n.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung besitzt eine Seite des keramischen
Ringes eine einzige Metallisier rung, die den größten Teil ihrer Oberfläche überdeckt
und durch einen Leiter rnit idem' Mittelstift elektrisch' verbunden ist. Die andere
Seite besitzt eine Reihe' -von in regelmäßigen Abständen--befindlicher! metallisierten
Bereichen, deren jeder dumh'einen Leiter mit einem, der zu entkoppelnden Stifte
verbunden ist, wobei die' Dicke und die Eigenschaften des Dielektrikums sowie
die
Größe der einander gegenüberstehenden metallisierten Bereiche den Wert der so zwischen
dem betreffenden Stift und dem Mittelstift hergestellten Entkopplungskapazität bestimmen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung. Hierin zeigt Fig.
1 das Schaltbild einer Zweigröhre, Fig. 2 die schematische Anordnung der Kondensatoren
zwischen den Sockelstiften, Fig. 3 eine Draufsicht der metallisierten Bereiche des
Ringes, der den fünf Kondensatoren entspricht, Fig. 4 eine Ansicht des Ringes nach
Fig. 3 von unten, Fig. 5 den Sockel einer Zweigröhre mit sieben Stiften, bei der
der erfindungsgemäße Ring angebracht ist und Fig.6 den Grundriß eines Sockels für
eine Röhre mit der erfindungsgemäßen Anordnung.
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In Fig. 1 ist als Beispiel das Schaltbild einer Zweigröhre dargestellt.
Wie man sieht, müssen die Elektroden F1, F, K, g., und der Doppelanschluß
Kg, entkoppelt «.erden.
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Dies geschieht durch die Kapazitäten C3. C4, C" C, und Cl. Jede dieser
Kapazitäten hat einen Wert voti etwa 500 PF.
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Diese Kapazitäten werden nach Fig. 2 mit den entsprechenden Sockelstiften
verbunden. Der gemeinsame Endungspunkt kann der Mittelstift oder in gewissen Fällen
der Stift 8 sein, der mit ihm in Verbindung steht. Erfindungsgemäß werden die fünf
Entkopplungskondensatoren aus einem Stück hergestellt. Dieser Teil stellt einen
keramischen Vielfachkondensator mit fünf Teilkondensatoren von je 500pF dar und
ist folgendermaßen aufgebaut: das gemeinsame Dielektrikum für die fünf Kondensatoren
besteht aus einer Keramikplatte aus Bariumtitanat, das eine hohe Dielektrizitätskonstante
aufweist, oder aus irgendeinem anderen Material, dessen Dielektrizitätskonstante
geeignet ist, die notwendigen Kapazitäten in dem zur Verfügung stehenden Raum unterzubringen.
Dieses Dielektrikum hat die Form eines dünnen Blattes von beispielsweise 0.1 bis
0,5 mm Dicke, das in Form eines Ringes oder Ringsektors ausgeschnitten ist und dessen
Mittelloch einen etwas größeren Durchmesser als der Mittelstift aufweist, «nährend
der Außendurchmesser des Ringes etwas geringer als der Innendurchmesser des Stiftkranzes
ist. Auf diese Weise kann der Ring oder Ringsektor zwischen den Sockelstiften und
dem Mittelstift eingeschoben werden.
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Eine Seite des Ringes ist vollständig metallisiert. Sie stellt die
gemeinsame geerdete Belegung der Kondensatoren dar. Sie ist mittels eines Kupferdrahtes
an den Mittelstift oder die Endungselektrode angeschlossen. Die andere Seite des
Ringes weist fünf metallisierte Elementarbereiche auf, welche die mit den einzelnen
Elektroden verbundenen Belegungen der Kondensatoren darstellen und mittels Kupferdrähten
an die entsprechenden Stifte angeschlossen sind. Dies geht aus. Fig.3 und 4 hervor,
in welchen der Ring von der Seite der getrennten Metallisierungen bzw. der gemeinsamen
Metallisierung dargestellt ist.
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Das Dielektrikum kann, wie gesagt, als Ring oder als Ringsektor ausgebildet
sein. Die letztere Gestalt ist geeigneter für Sockel, bei denen ein Stift, und zwar
im allgemeinen der mit dem Mittelstift verbundene. gegenüber den anderen Stiften
nach innen versetzt ist. `'Nenn in diesem Falle ein geschlossener Ring verwendet
würde, so müßte sein Außendurchmesser erheblich kleiner als derjenige des Stiftkranzes
gemacht werden.
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Fig. 5 zeigt einen erfindungsgemäßen Ring, der an einem Siebenstiftsockel
einer Zweigröhre befestigt ist. Diese Anordnung hat folgende Vorteile: da jeder
Teilkondensator sich zwischen dem Mittelstift und dem zu entkoppelnden Stift befindet
und flach auf dem Boden des Sockels liegt, sind die Verbindungen so kurz wie möglich.
Infolgedessen ist einerseits der Wert der Induktivität in Reihe mit dem Kondensator
sehr klein, und andererseits können auf diese Weise Entkopplungskapazitäten von
geringerer Größe als bei der bekannten Anordnung Verwendung finden.
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Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde angenommen, daß die
Kapazitäten einen Wert von ungefähr 500 pF aufweisen. Dieser Wert ist nur als Beispiel
gewählt und die Kapazität jedes Teilkondensators kann individuell, je nach dem Entkopplungsgrad
gewählt werden, der für die betreffende Elektrode einer Röhre am günstigsten ist.
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Der Platzbedarf ist auf ein Minimum verringert: Es ist sogar möglich,
auf einem einzigen Ring oder mehreren übereinanderliegenden Ringen die sämtlichen
erforderlichen Kondensatoren unterzubringen. Mindestens dreiviertel der Stiftlänge
ist noch für den Anschluß der übrigen Schaltbestandteile verfügbar.
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Die Herstellung des Kondensatorteils kann ähnlich vor sich gehen,
wie diejenige von rechteckigen oder quadratischen Kondensatorplatten, wobei jedoch
die Kosten der gesamten Anordnung viel geringer als das Fünffache der Kosten eines
bekannten Kondensators sind.
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Fig.6 zeigt einen Ring derselben Art, jedoch mit sechs Kondensatoren.Die
Stifte 1, 3, 4, 5, 8 und 9 entsprechen den zu entkoppelnden Elektroden.
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Es sei darauf hingewiesen, daß der Anschluß 8 auf Anschluß 7 gelegt
werden kann, wodurch derselbe Ring für anders aufgebaute Röhren verwendbar wird,
wenn erforderlichenfalls einige andere Anschlüsse abgeschnitten werden.
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Durch Abkneifen der unerwünschten Anschlüsse auf einem schon fertiggestellten
Sockel oder durch Anlöten derselben an andere Stifte ist es möglich, vielseitig
verwendbare Kondensatoran.ordnungen herzustellen, die mit geringen Kosten an eine
sehr große Anzahl von Röhrentypen anzupassen sind. Das erfindungsgemäße Kondensatorteil
ist somit vielseitig an= wendbar und kann standardisiert werden.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen und
dargestellten Beispiele beschränkt. Es ist auch möglich. den Ring so umzuwenden,
daß die geerdete Belegung sich auf der Anschlußseite befindet oder auf demselben
Ring eine andere Kondensatoranzahl als fünf oder sechs vorzusehen oder einen, ähnlichen
Ring für andere Sockeltypen herzustellen.
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Man kann auch den zwischen den Stiften und dem -!Mittelstift angebrachten
Ring durch eine Scheibe ersetzen, die über die. Stifte hinausreicht und mit Löchern
versehen ist, die den Sockelstiften und dem Mittelstift entsprechen. In diesem Falle
ist die Oberfläche des Dielektrikums vergrößert, und es ist möglich. den Wert der
Kapazitäten für dieselbe Spannung zu erhöhen, oder eine höhere Betriebsspannung
bei gleicher Kapazität zuzulassen, indem die Dicke des Dielektrikums vergrößert
wird, oder auch ein Dielektrikum mit geringerer Dielektrizitätskonstante und geringeren
Verlusten zu verwenden, so daß auch Kapazitäten für andere Zwecke als zur Entkopplung
entstellen..
Es ist auch möglich, mehrere übereinanderliegende Ringe
zu verwenden., so daß die Kapazitäten, Spannungen und Abmessungen einer gegebenen
Aufgabe angepaßt sind.