DE1078639B

DE1078639B - Schaltanordnung zur UEbertragung elektrischer Schwingungen

Info

Publication number: DE1078639B
Application number: DEP2159D
Authority: DE
Inventors: Jan Bakker; Maximiliaan Julius Otto Strutt
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1940-01-31
Filing date: 1941-02-05
Publication date: 1960-03-31
Also published as: FR54447E; NL64006C; FR71303E; DE1081073B; NL67754C; FR53197E; NL79445C; NL62442C; DE808132C; CH253419A; FR874832A; FR71301E; GB645935A; NL69214C; US2352956A; CH253418A; GB645989A; US2555906A; US2547235A; FR53199E

Description

DEUTSCHES

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Übertragung elektrischer Schwingungen, die wenigstens eine gesteuerte Entladungsröhre enthält, in der außer der Ausgangselektrode noch wenigstens eine weitere stromführende Elektrode angeordnet ist. Die Erfindung bezweckt, Mittel zu schaffen, durch die das bei solchen Schaltungen auftretende Geräusch vermindert werden kann.

Dieses Geräusch, das sich insbesondere bei der Übertragung schwacher Signale als sehr störend geltend macht, wird teilweise von in der Schaltung vorhandenen Entladungsröhren, teilweise von den übrigen Schaltelementen herbeigeführt, und kann daher iiaji Röhrengeräusch und Schaltungsgeräusch unterschieden werden.

Das Schaltungsgeräusch wird durch spontane Spannungsschwankungen herbeigeführt, die infolge der thermischen Bewegung der Elektronen an den Enden jedes Leiters auftreten, und zwar um so stärker, je nachdem der betreffende Leiter einen größeren Ohmsehen Widerstand besitzt. So tritt z. B. über einen in den Eingangskreis einer Hochfrequenzverstärkerröhre aufgenommenen Schwingungskreis eine solche Rauschspannung auf, die gewöhnlich mit »Kreisgeräusch« bezeichnet wird.

Das Röhrengeräusch kann in Emissionsgeräusch und Verteilungsgeräusch unterschieden werden. Das Emissionsgeräusch besteht aus Schwankungen der Emission einer Kathode, wobei es sich sowohl um eine thermische Kathode als auch um eine sekundäremittierende Hilfskathode oder eine Photokathode handeln kann. Das Verteilungsgeräusch entsteht durch Schwankungen der Stromverteilung in Röhren mit mehr als einer positiven Elektrode und tritt also z. B. bei Schirmgitterröhren und Mehrgittermischröhren auf.

Im allgemeinen ist das Verteilungsgeräusch erheblich stärker als das Emissionsgeräusch, so daß bei Schirmgitterröhren und Mehrgittermischröhren das Gesamtgeräusch im wesentlichen durch das Vcrteilungsgeräusch bestimmt wird.

Man hat schon versucht, das Verteilungsgeräusdi durch besondere Röhrenkonstruktionen zu vermindern. So kann z. B. bei Schirmgitterröhren das Verteilungsgeräusch vermindert werden, sei es durch eine Beschränkung des Schirmgitterstromes, sei es durch eine solche geometrische Aufstellung der Elektroden, daß die Emission von bestimmten Teilen der Kathode ausschließlich zum Schirmgitterstrom und die von anderen Teilen ausschließlich zum Anodenstrom beiträgt.

Die Erfindung schafft Mittel, durch die ohne Verwendung von besonderen Röhrenkonstruktionen das Verteilungsgeräusch stark ermäßigt oder sogar völlig aufgehoben werden kann.

Schaltanordnung zur übertragung
elektrischer Schwingungen

Anmelder:

Philips Patentverwaltung G. m. b. H.,
Hamburg I₁ Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 31. Januar und 8. August 1940

Anträge nach Gesetz Nr. 8 AHK sind gestellt

und vor der Schiedskommission, für Güter, Rechte

und Interessen in. Deutschland anhängig

Maximiliaan Julius Otto Strutt, Aldert van der Ziel

und Jan Bakker, Eindhoven (Niederlande),

sind als Erfinder genannt worden

Erfindungsgemäß wird dem Kreis der genannten stromführenden Elektrode eine mit den Zufallsschwankungen der Stromverteilung zwischen der Ausgangselektrode und der genannten stromführenden Elektrode korrelierte Rauschspannung entnommen, welche Spannung den Ausgangsstrom der Röhre in solcher Phase steuert, daß der von den genannten Schwankungen im Ausgangskreis herbeigeführte Rauschstrom aufgehoben öder wenigstens erheblich verringert wird.

Zu diesem Zweck wird bei einer Schaltung mit einer Schirmgitterröhre vorzugsweise in den Schirmgitterkreis eine Induktivität aufgenommen und wird die über diese Induktivität auftretende Rauschspannung mittels der natürlichen Schirmgitter-Steuergitter-Kapazität auf das Eingangssteuergitter der Röhre übertragen.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der Schirmgitterkreis mittels eines Transformators mit dem Kreis des Eingangssteuergitters der Röhre gekoppelt wird. In Mischschaltungen kann auf diese Weise z„ B. eine Verminderung des Verteilungsgeräusches dadurch erreicht werden, daß in den Kreis von wenigstens einem. der Schirmgitter eine Spule aufgenommen wird und letztere mit einem auf die Zwischenfrequenz abgestimmten, in einem der Steuergitterkreise liegenden Schwingungskreis induktiv gekoppelt wird.

909768/299

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der eine Anzahl Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 stellt eine Verstärkerschaltung dar, bei der ein auf das zu verstärkende Signal abgestimmter-Schwingungskreis 1 in den Steuergitterkreis einer Schirmgitterröhre 2 aufgenommen ist. Im Anodenkreis ist ein auf die gleiche Frequenz abgestimmter Schwingungskreis 3 angebracht, dem die verstärkte Spannung entnommen wird. Erfindungsgemäß ist in den Schirmgitterkreis eine Selbstinduktionsspule 12 aufgenommen, über diese Spule tritt eine mit dem Verteilungsgeräusch korrelierte Rauschspannung auf, die 90° in bezug auf den im Schirmgitterkreis fließenden Verteilungsrauschstrom nacheilt. Diese Rauschspannung verursacht einen Strom über die (in der Figur gestrichelt dargestellte) Steuergitter-Schirmgitter-Kapazität 13j die um 90° in bezug auf die Spannung über die Spule 12 voreilt und daher mit dem im Schirmgitterkreis fließenden Verteilungsrauschstrom in Phase ist. Für diejenigen Frequenzen des Rauschspektrums, die von der Schaltung durchgelassen werden, bildet der Kreis 1 praktisch einen Ohmschen Widerstand, so daß für diese. Frequenzen eine Rauschspannung über den Kreis 1 entsteht, die mit dem im Schirmgitterkreis fließenden Verteilungsrauschstrom in Phase ist. Es ist nun zu beachten, daß die Verteilungsrauschströme im Anodenkreis und im Schirmgitterkreis gegenphasig sind, und zwar weil eine zufällige Zunahme des Anodenstromes eine Abnahme des Schirmgitterstromes um den gleichen Betrag zur Folge hat. Die über den Kreis 1 auftretende Rauschspannung ist demnach gegenphasig zu dem im Anodenkreis fließenden Verteilungsrauschstrom. Diese Rauschspannung tritt gleichzeitig am Steuergitter der Röhre 2 auf und veranlaßt daher einen zusätzlichen Anodenstrom, der in Gegenphase mit dem im Anodenkreis fließenden Verteilungsrauschstrom ist, so daß der mit dem Verteilungsgeräusch korrelierte Rauschstrom im Anodenkreis abnimmt.

Diese Verringerung des Verteilungsgeräusches im Anodenkreis bringt eine Entdämpfung des Eingangskreises mit sich. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Verteilungsrauschströme im Anodenkreis und im Schirmgitterkreis, wie oben schon erwähnt, gegenphasig sind, während die Signalströme in den beiden Kreisen gleichphasig sind. Die Induktivität 12 und die Kapazität 13 können daher unbedenklich derart gewählt werden, daß das Verteilungsgeräusch völlig behoben wird. _

Bei einem Fernsehempfänger ist die zum vollständigen Ausgleich des Verteilungsgeräusches benötigte •Induktivität der Spule 12von der Größenordnung von 0,25 _μΗ. ■

Fig. 2 zeigt eine Mischschaltung, bei der Mittel zum Vermindern des Verteilüngsgeräusches angewendet sind: Das empfangene Signal tritt im Eingangskreis 1 auf, der in den Kreis des ersten Steuergitters der Hexode 2 aufgenommen ist. Der Kreis des zweiten •Steuergitters enthält den schematisch dargestellten örtlichen Oszillator 14. Im Anodenkreis liegt ein auf die Zwischenfrequenz abgestimmter Schwingungskreis 3. Zur Verminderung des Verteilungsgeräusches sind in die Kreise der beiden Schirmgitter Spulen 15 und 15' aufgenommen, die-mit einem auf die Zwirschenfrequenz abgestimmten" Schwingungskreis 16 im Kreis des ersten Steuergitters in solcher Phase induktiv gekoppelt sind, daß der mit dem Verteilungsgeräusch korrelierte Rauschstrom im Anodenkreis abnimmt. Die Verteilungsrauschströme in den Kreisen der beiden Schirmgitter sind mit den entsprechenden Verteilungsrauschströmen im Anodenkreis gegenphasig. Der Signalstrom im Anodenkreis ist gleichphasig mit dem Signalstrom im Kreis des äußeren Schirmgitters, aber gegenphasig mit dem Signalstrom im Kreis des inneren Schirmgitters. Demzufolge wird die von der Spule 15 herbeigeführte Rückkopplung den Signalstrom im Anodenkreis steigern, während die von der Spule 15' herbeigeführte Rückkopplung den Signalstrom im Anodenkreis vermindert. Die Spule 15 verursacht daher für das Signal eine positive und die Spule 15' eine negative Rückkopplung. Daraus ergibt sich, daß das von dem äußeren Schirmgitter herbeigeführte Verteilungsgeräusch vollständig behoben werden kann, während das von dem inneren Schirmgitter herbeigeführte Verteilungsgeräusch zwar vermindert, aber nicht völlig unterdrückt werden kann. Eine geeignete Bemessung der beiden Rückkopplungen ist z. B. diejenige, bei der die Rückkopplung mittels der Spule 15 so groß ist, daß das von dem äußeren Schirmgitter herbeigeführte Verteilungsgeräusch gerade beseitigt wird, während die Rückkopplung mittels der Spule 15' derart gewählt ist, daß das Signal gleich stark positiv (von der Spule 15) wie negativ (von der Spule 15') rückgekoppelt wird. Die Signalstärke im Anodenkreis ist dann gleich groß wie ohne Rauschausgleich, während das Geräusch im Anodenkreis wesentlich vermindert ist.

Statt der getrennten Spulen 15 und 15' ist auch eine gemeinsame Spule verwendbar, bei der die beiden Schirmgitterkreise vorzugsweise an verschiedene Anzapfungen angeschlossen sind. Bei Verwendung einer" Röhre, in der die beiden Schirmgitter innen durchverbunden sind, ist letzteres nicht möglich, so daß eine möglichst günstige Rauschverminderung in diesem Falle im allgemeinen nicht erhalten werden kann.

Der Kreis 16 hat vorzugsweise eine Impedanz von etwa 1000 Ohm.

Im Prinzip wäre statt der beschriebenen Rückkopplung mittels des Zwischenfrequenzkreises 16 auch eine aperiodische Rückkopplung verwendbar. Dies hat aber den Nachteil, daß auch die empfangenen Schwingungen und die örtlichen Schwingungen rückgekoppelt werden, so daß die gute Wirkung der Mischröhre gestört werden könnte. Die beschriebene frequenzabhängige Rückkopplung hat daher den Vorzug.

In Fig. 3 ist eine Niederfrequenzverstärkerschaltung dargestellt, die Mittel zur Verminderung des Verteilungsgeräusches enthält. Die zu verstärkende Spannung wird mittels der Klemmen 17 und 18 der Primärwicklung des Eingangstransformators 19 zugeführt, dessen Sekundärwicklung zwischen dem Steuergitter und der Kathode der Verstärkerröhre 2 angeschlossen ist. In den Anodenkreis der Röhre ist die Primärwicklung eines Ausgangstransformators 20 aufgenommen, dessen Sekundärwicklung mit den Ausgangsklemmen 21 und 22 verbunden ist. Zur Verminderung des Verteilungsgeräusches ist der Eingangstransformator 19 mit der Zusatzwicklung 23 versehen, die in den Schirmgitterkreis aufgenommen ist und eine mit dem Verteilungsgeräusch korrelierte Rauschspannung von richtiger Phase in der Sekundärwicklung des Eingangstransformators induziert. Es sei noch erwähnt, daß bei Schaltungen nach Fig. 1 und 3 die Verstärkung durch Änderung der Fanggittervorspannung regelbar ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltanordnung zur Übertragung elektrischer Schwingungen, welche wenigstens eine ge-

steuerte Entladungsröhre enthält) in der außer der Ausgangselektrode noch wenigstens eine andere stromführende Elektrode vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kreis der genannten stromführenden Elektrode eine mit den Zufallsschwankungen der Stromverteilung zwischen der Ausgangselektrode und der genannten stromführenden Elektrode zusammenhängende Rauschspannung entnommen wird, welche den Ausgangsstrom der Röhre mit solcher Stärke und Phase steuert, daß der durch die genannten Schwankungen herbeigeführte Rauschstrom im Ausgangskreis wenigstens angenähert aufgehoben wird.

2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, in der eine Schirmgitterröhre verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schirmgitterkreis eine Induktivität aufgenommen ist und daß die an die-

ser Induktivität auftretende Rauschspannung mittels der natürlichen Schirmgitter-Steuergitter-Kapazität auf das Eingangssteuergitter übertragen wird.

3. Schaltanordnung nach Anspruch 1, bei der eine Schirmgitterröhre verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirmgitterkreis mittels eines Transformators mit dem Kreis des Eingangssteuergitters gekoppelt ist.

4. Schaltanordnung nach Anspruch 3, bei der eine Mehrgittermischröhre verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kreis von wenigstens einem der Schirmgitter eine Induktivität aufgenommen ist, die mit einem auf die Zwischenfrequenz abgestimmten, in einem der Steuergitterkreise liegenden Schwingungskreis induktiv gekoppelt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen