DE1093817B

DE1093817B - Pulse generator

Info

Publication number: DE1093817B
Application number: DEE17959A
Authority: DE
Inventors: William Spencer Percival
Original assignee: EMI Ltd
Current assignee: EMI Ltd
Priority date: 1955-12-13
Filing date: 1956-12-12
Publication date: 1960-12-01
Also published as: DE1065458B; GB845987A

Description

Die Erfindung betrifft einen Generator zur Erzeugung von Impulsen kurzer Dauer.The invention relates to a generator for generating pulses of short duration.

Zur Erzeugung von Impulsen hoher Spannung und kurzer Dauer ist es bekannt, einen sogenannten Kettenverstärker zu verwenden, der durch einen Impulsgenerator gesteuert wird. Der Kettenverstärker besteht aus mehreren Verstärkerröhren, die mit Hilfe von Laufzeitketten parallel geschaltet sind, in der Weise, daß sowohl die Steuergitter als auch die Anoden der Verstärkerröhren in genau gleichen Abständen mit den Abgriffen einer Laufzeitkette verbunden werden. Die anöden- und gitterseitige Laufzeitkette ist jeweils mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen. Die Laufzeiten der beiden Ketten sind so aufeinander abgestimmt, daß die Eingangsimpulse von sämtlichen Verstärkerröhren gleichzeitig am Ausgangswiderstand eintreffen. Durch eine solche Anordnung wird der Einfluß der Röhren- und Schaltkapazitäten beseitigt, wodurch Impulsverzerrungen vermieden werden.To generate pulses of high voltage and short duration, it is known, a so-called To use a chain amplifier controlled by a pulse generator. The chain amplifier consists of several amplifier tubes, which are connected in parallel with the help of delay chains, in the Way that both the control grids and the anodes of the amplifier tubes are exactly equidistant be connected to the taps of a runtime chain. The anode-side and lattice-side runtime chain is completed with its wave resistance. The terms of the two chains are like this coordinated so that the input pulses from all amplifier tubes at the same time at the output resistor arrive. Such an arrangement reduces the influence of the tube and switching capacitances eliminated, thereby avoiding impulse distortion.

Die bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß für die Steuerung des Kettenverstärkers ein besonderer Impulsgenerator erforderlich ist. Außerdem ist es notwendig, dem Verstärker Impulse zuzuführen, die bereits eine kurze Impulsdauer aufweisen. Für den Impulsgenerator sind daher aufwendige Mittel erforderlich. The known device has the disadvantage that a special one for the control of the chain amplifier Pulse generator is required. In addition, it is necessary to feed pulses to the amplifier that are already have a short pulse duration. Complex means are therefore required for the pulse generator.

Dieser Nachteil der bekannten Einrichtung wird daher vermieden, indem erfindungsgemäß die Ausgangsspannung eines Kettenverstärkers an dessen Eingang zurückgekoppelt wird und daß an einer oder mehreren Stufen des Kettenverstärkers Vorspannungen wirksam sind, welche für die Impulsbasis der Impulse in der Eingangsleitung des Verstärkers eine Spannungsschwelle bilden.This disadvantage of the known device is therefore avoided by, according to the invention, the output voltage a chain amplifier is fed back to its input and that at one or Several stages of the chain amplifier biases are effective, which for the pulse base of the pulses form a voltage threshold in the input line of the amplifier.

Wenn einem Kettenverstärker mit Gittervorspannung positive Impulse zugeführt werden, so bewirken nur die Spitzen der Impulse einen Strom in der Röhre. Ein Impuls, der in der Anodenleitung auftritt, kann daher viel kürzer sein als ein solcher, der dem Eingang der Gitterleitung zugeführt wird. Die Gitterleitung kann in diesem Falle eine viel engere Bandbreite aufweisen als die Anodenleitung, und die Eingangsimpedanz der Gitterleitung kann höher sein als wenn die Eingangs- und Ausgangsimpulse dieselbe Bandbreite aufweisen. Die Bandbreite der Anodenleitung wird so groß wie möglich gemacht, und um entlang der Anoden- und der Gitterleitung die erforderlichen Verzögerungen zu erhalten, sind in der Anodenleitung zusätzliche Abschnitte angeordnet. Daher können die Parallelkapazitäten von aufeinanderfolgenden Röhren aus einer Röhrenkapazität und einer zusätzlichen Kapazität bestehen. Da der Röhrenstrom nur während der Dauer der Impulse besteht, kann die Schirmgitter-Impulsgenerator When positive pulses are applied to a grid biased chain amplifier, so cause only the tips of the pulses create a current in the tube. A pulse that occurs in the anode lead can therefore be much shorter than one which is fed to the input of the grid line. The grid line can in this case have a much narrower bandwidth than the anode lead, and the input impedance the grid line can be higher than if the input and output pulses are the same Have bandwidth. The bandwidth of the anode lead is made as large as possible, and around along The anode line and the grid line to obtain the necessary delays are in the anode line additional sections arranged. Therefore, the parallel capacitance of consecutive tubes consist of a tube capacity and an additional capacity. Because the tube current only during the duration of the impulses consists of the screen grid impulse generator

Anmelder:Applicant:

Electric & Musical Industries Ltd.,
Hayes, Middlesex (Großbritannien)Electric & Musical Industries Ltd.,
Hayes, Middlesex (Great Britain)

Vertreter: Dr.-Ing. B. Johannesson, Patentanwalt,
Hannover, Göttinger Chaussee 76Representative: Dr.-Ing. B. Johannesson, patent attorney,
Hanover, Göttinger Chaussee 76

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 13. Dezember 1955Great Britain 13 December 1955

und 28. November 1956and November 28, 1956

William. Spencer Percival, London,
ist als Erfinder genannt wordenWilliam. Spencer Percival, London,
has been named as the inventor

spannung viel höher liegen, als es gewöhnlich bei Endröhren üblich ist. Wenn man zwei oder mehrere Kettenverstärker zusammenkoppelt, ist die endgültige Impulsbreite nur durch die Konstanten der Anodenleitung bestimmt, die immer besser ausgeführt werden können, als diejenigen der entsprechenden Gitterleitung. In dieser Weise kann die Impulsbreite auf 0,001 μ3εΰ zurückgeführt werden.voltage are much higher than is usually the case with power tubes. If you have two or more When chain amplifiers are coupled together, the final pulse width is determined only by the constants of the anode lead determined, which can always be carried out better than those of the corresponding grid line. In this way, the pulse width can be reduced to 0.001 μ3εΰ.

Die Dauer eines jeden Impulses wird hauptsächlich durch die Bandbreite der Anodenleitung des Kettenverstärkers bestimmt, während die Folgefrequenz durch die zugeordneten Verzögerungen bestimmt wird. An Hand der Fig. 1 und 2 soll die Erfindung näher erläutert werden.The duration of each pulse is mainly determined by the bandwidth of the anode line of the chain amplifier determined, while the repetition rate is determined by the associated delays. The invention will be explained in more detail with reference to FIGS. 1 and 2.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Impulsgeneratoren enthalten an sich bekannte Kettenverstärker mit einer Anzahl von Tetroden, von denen die drei Röhren 1, 2 und 3 dargestellt sind. Die Kathoden 4, 5 und 6 der Tetroden sind mit Erde, und ihre Anoden 7, 8 und 9 mit den Abgreifpunkten der Serieninduktivitäten ΙΟ., 11 und 12 verbunden, die eine Anodenleitung 13 bilden.The pulse generators shown in FIGS. 1 and 2 contain chain amplifiers known per se with a number of tetrodes, of which the three tubes 1, 2 and 3 are shown. The cathodes 4, 5 and 6 of the tetrodes are connected to earth, and their anodes 7, 8 and 9 are connected to the tapping points of the series inductances ΙΟ., 11 and 12, which form an anode line 13.

Die Steuerelektroden 14, 15 und 16 der Tetroden sind in ähnlicher Weise mit den Abgreifpunkten der Serieninduktivität 17, 18 und 19 verbunden, die eine Gitterleitung 20 bilden. Das rechte Ende der Anodenleitung 13 führt über einen Widerstand 23 zu einer Quelle hoher Spannung 24 und das rechte Ende der Gitterleitung 20 ist an der Klemme 26 mit einer Vorspannung 25 verbunden. Die Schirmgitterelektroden 28, 29 und 30 der genannten Tetroden sind zusammenThe control electrodes 14, 15 and 16 of the tetrodes are similar to the tapping points of the Series inductance 17, 18 and 19 connected, which form a grid line 20. The right end of the anode lead 13 leads through a resistor 23 to a high voltage source 24 and the right end of the Grid line 20 is connected to terminal 26 with a bias voltage 25. The screen grid electrodes 28, 29 and 30 of the said tetrodes are together

009 650/302009 650/302

verbunden und über einen Widerstand 31 an der Klemme 32 an eine Schirmgitterspannung gelegt. Die Verbindungsleitung des Widerstandes 31 und der Schirmgitterelektroden 28, 29 und 30 ist über eine Entkopplungskapazität mit Erde verbunden.connected and connected to a screen grid voltage via a resistor 31 at terminal 32. the Connection line of the resistor 31 and the screen grid electrodes 28, 29 and 30 is via a Decoupling capacitance connected to earth.

Bei einem solchen Kettenverstärker wird zur Erzeugung von Impulsen kurzer Dauer vorgeschlagen, die Ausgangsspannung auf den Eingang zurückzukoppeln und an einer oder mehreren Stufen Vorspannungen wirken zu lassen, welche für die Impulsbasis der Impulse in der Eingangsleitung des Verstärkers eine Spannungsschwelle bilden.In such a chain amplifier, it is proposed to generate pulses of short duration, feed the output voltage back to the input and bias voltages at one or more stages to act which for the pulse base of the pulses in the input line of the amplifier form a voltage threshold.

In der Fig. 1 ist das linke Ende der Anodenleitung 13 über eine Kapazität 35 mit einem Ende einer Verzögerungsleitung 34 verbunden, und das andere Ende der Verzögerungsleitung 34 führt zu dem linken Ende der Gitterleitung 20. Der an der Klemme 24 angeordnete Widerstand 23 hat den Zweck, einen Widerstand zu bilden, der geringer ist als die Nennimpedanz der Anodenleitung 13. Wenn ein positiver Impuls auf der Gitterleitung von links nach rechts verläuft, wird die Impulsspitze durch die Tetroden 1, 2 und 3 verstärkt, so daß ein schmälerer negativer Impuls entlang der Anodenleitung 13 von links nach rechts verläuft und durch den genannten Widerstand 23 reflektiert, so daß entlang der Anodenleitung 13 ein positiver Impuls zurückläuft. Der reflektierte Impuls wird dann über die Verzögerungsleitung 34 zu dem linken Ende der Gitterleitung zurückgeführt, und die Arbeitsfolge kann unbeschränkt oft wiederholt werden, indem die Folgefrequenz durch die Gesamtverzögerung bestimmt wird.In Fig. 1, the left end of the anode line 13 is across a capacitance 35 with one end of a delay line 34 connected, and the other end of the delay line 34 leads to the left end of the grid line 20. The resistor 23 arranged at the terminal 24 has the purpose of being a resistor to form, which is less than the nominal impedance of the anode lead 13. When a positive pulse on the Grid line runs from left to right, the pulse peak is amplified by the tetrodes 1, 2 and 3, so that a narrower negative pulse runs along the anode line 13 from left to right and reflected by said resistor 23, so that along the anode line 13 a positive pulse runs back. The reflected pulse is then sent via delay line 34 to the left end of the Grid line returned, and the sequence of operations can be repeated an unlimited number of times by changing the repetition frequency is determined by the total delay.

Die Schirmgittervorspannung ist vorzugsweise so hoch bemessen, daß die Anodenschwingung vergrößert wird. Die Zuführung eines Signals vergrößert den durch das Schirmgitter abgeleiteten Strom, wodurch das Schirmgitterpotential herabgesetzt wird. Der Abfall des Schirmgitterpotentials soll eine ausreichende Sicherheit dafür ergeben, daß in Verbindung mit einer geeigneten Vorspannung an der Klemme 32 die Röhren während der Impulspausen über den Anodenstrom-Einsatzpunkt hinausgehend vorgespannt sind. Der in dem gemeinsamen Schirmgitterleiter angeordnete Entkopplungswiderstand 31 dient in Verbindung mit einer geeignet festgelegten Gittervorspannung dazu, die Schirmgitterspannung beim Einsetzen der Schwingungen herabzusetzen, so daß während der Impulspausen kein Röhrenstrom fließt. Die Schaltanordnung ist also selbsterregt.The screen grid bias is preferably dimensioned so high that the anode oscillation is increased will. The supply of a signal increases the current dissipated by the screen grid, thereby the screen grid potential is reduced. The drop in the screen grid potential should be sufficient Assurance that, in conjunction with a suitable bias on terminal 32, the tubes are biased beyond the anode current starting point during the pulse pauses. The in the common screen grid conductor arranged decoupling resistor 31 is used in conjunction with a suitably defined grid bias, the screen grid tension at the onset of the oscillations reduce so that no tube current flows during the pulse pauses. The circuit arrangement is so self-excited.

Um den Schwingkreis anzuregen, ist lediglich dessen Einschaltung erforderlich, so daß durch den Röhrenstrom ein Impuls veranlaßt wird. Daraus ergibt sich ein ausreichender Schirmgitterstrom, der das Schirmgitterpotential so weit herabsetzt, um beim Ausbleiben der Impulse die Röhren über den Strom-Einsatzpunkt vorzuspannen, so daß die Schwingung angeregt wird.To excite the resonant circuit, it is only necessary to turn it on, so that by the Tube current causes a pulse. This results in a sufficient screen grid current that the The screen grid potential is reduced to such an extent that, in the absence of the impulses, the tubes are above the current point of use preload so that the oscillation is excited.

Es besteht auch die Möglichkeit, daß andere Formen der Rückkopplung verwendet werden. Zum Beispiel können die linken Enden der Anoden- und Gitterleitungen direkt verbunden werden. Dies ist in der Fig. 1 bei 36 durch punktierte Linien dargestellt. Wahlweise kann auch die in Fig. 2 dargestellte Einrichtung verwendet werden, bei welcher ein Transformator 37 eine Primärwicklung 38 aufweist, die am rechten Ende der Anodenleitung 13 in Serie mit einer normal angepaßten Ausgangsleitung 13 verbunden ist. Die Sekundärwicklung 39 des Transformators ist am rechten Ende der Anodenleitung 13 in Reihe mit einem Eingangswiderstand 40 mit der Gitterleitung verbunden. Der Zweck des Transformators besteht darin, das negative Impulszeichen in der Anodenleitung umzukehren. Das linke Ende der Anodenleitung ist mit einer Quelle 21 von hoher Spannung über den Widerstand 22 verbunden.There is also the possibility that other forms of feedback could be used. For example the left ends of the anode and grid lines can be connected directly. This is in the Fig. 1 shown at 36 by dotted lines. Optionally, the device shown in FIG. 2 can also be used can be used in which a transformer 37 has a primary winding 38, which is on right end of the anode lead 13 is connected in series with a normally matched output lead 13. The secondary winding 39 of the transformer is at the right end of the anode line 13 in series with an input resistor 40 is connected to the grid line. The purpose of the transformer is in reversing the negative pulse sign in the anode lead. The left end of the anode lead is connected to a high voltage source 21 through resistor 22.

Überdies besteht die Möglichkeit, die Verzögerungsleitung 34 der Fig. 1 zwischen der Anodenleitung und dem Widerstand 23 einzufügen.There is also the possibility of the delay line 34 of FIG. 1 between the anode line and insert the resistor 23.

Claims

Patent claims:

1. Generator for generating pulses of short duration, characterized in that the Output voltage of a chain amplifier is fed back to its input and that on one or more stages of the chain amplifier bias voltages are effective, which for the pulse base of the pulses in the input line of the amplifier form a voltage threshold.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that in the tube stages of the amplifier the anode vibrations can be increased by a high screen grid voltage.

3. Arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that the anode lead of the chain amplifier is terminated by a mismatch line to bring the output voltage along the anode lead, with the reflected output voltage at the amplifier input is fed back.

4. Arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that the feedback takes place via a delay line.

5. Arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that the feedback takes place via a transformer.

1 sheet of drawings

009 650/302 11.60009 650/302 11.60