DE1161647B

DE1161647B - Neutrode

Info

Publication number: DE1161647B
Application number: DES75105A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Egon Scheddin
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1961-07-31
Filing date: 1961-07-31
Publication date: 1964-01-23

Description

Neutrode Die Erfindung betrifft eine Neutrode, bestehend aus einer Flachkathode, einem als Spanngitter ausgebildeten Steuergitter, einer Anode mit vorstehenden, gegen die Kathode gerichteten Entladungsflächen (Wannenanode) und einer zwischen Steuergitter und Anode eingefügten, auf Kathodenpotential befindlichen Schirmelektrode.Neutrode The invention relates to a Neutrode, consisting of a Flat cathode, a control grid designed as a tension grid, with an anode protruding discharge surfaces directed towards the cathode (well anode) and one inserted between the control grid and anode and located at cathode potential Shield electrode.

In modernen Verstärkerröhren läßt sich durch die Verwendung von Spanngittern nicht nur das Verhältnis von Steilheit zum Anodenstrom stark anheben, sondern es wird auch gleichzeitig das Verhältnis von Steilheit zur Kapazität erheblich verbessert, d. h., bei gleichbleibender Steilheit herkömmlicher Röhren läßt sich durch Verkleinerung der Systemabmessungen die Röhrenkapazität erheblich reduzieren. Die Röhrenkapazitäten setzen sich aus den eigentlichen Kapazitäten des Entladungsquerschnitts und den sogenannten schädlichen Kapazitäten zusammen, die durch die Größe der betreffenden Blechteile, der Zuleitungen usw. entstehen und die in den Wert der Kapazität voll als Schaltkapazitäten eingehen. Zur Verringerung dieser störenden Kapazitäten können Zu atzabschirmungen zwischen den betreffenden Elek'roden angebracht werden. Bei einer Neutrode muß z. B. die Steuergitter-Anoden-Kapazität besonders klein, sein. Zu diesem Zweck ist es bekannt, zwischen den betreffenden Elektroden eine dem zur Verfügung stehenden Raum angepaßte mehr oder weniger komplizierte Blechabschirmung einzufügen, die nur etwa denjenigen Teil der Anode frei läßt, der vom Entladungsstrom getroffen wird, während die gröbere, lediglich der Wärmeabstrahlung dienende Anodenfläche entsprechend abgeschirmt wird.In modern amplifier tubes can be through the use of grids not only increase the ratio of the slope to the anode current, but also it the ratio of slope to capacity is also significantly improved at the same time, d. That is, while the steepness of conventional tubes remains the same, by reducing the size the system dimensions significantly reduce the tube capacity. The tube capacities are made up of the actual capacities of the discharge cross-section and the so-called harmful capacities related by the size of the concerned Sheet metal parts, the supply lines etc. arise and which are fully in the value of the capacity are received as switching capacities. To reduce this disruptive capacity you can For etching shields to be attached between the relevant electrodes. at a neutrode must z. B. the control grid anode capacitance be particularly small. For this purpose, it is known between the electrodes in question to the More or less complicated sheet metal shielding adapted to the available space to be inserted, which leaves only that part of the anode free that is exposed to the discharge current is hit, while the coarser, only the heat radiation serving anode surface shielded accordingly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur weiteren Verminderung der Steuergitter-Anoden-Kapazität und damit zur Heraufsetzung der Grenzfrequenz auch noch den Einfluß des vom Entladungsstrom getroffenen Teils der Anode herabzusetzen.The invention is based on the object of further reduction the control grid anode capacitance and thus to increase the cut-off frequency also reduce the influence of the part of the anode hit by the discharge current.

Erreicht wird dies bei einer im ersten Absatz beschriebenen Neutrode nach der Erfindung dadurch, daß die Schirmelektrode als Spanngitter ausgebildet ist und die geometrischen Abmessungen und die Elektrodenabstände von Steuer- und Schirmgitter für einen vorgegebenen Triodendurchgriff (Anodendurchgriff) aufeinander abgestimmt sind.This is achieved with a neutrode described in the first paragraph according to the invention in that the shield electrode is designed as a tensioning grid is and the geometric dimensions and the electrode spacing of control and Screen grid for a given triode penetration (anode penetration) on top of one another are matched.

Die bisher bekannte Blechabschirmung bei einer Neutrode bietet der betreffenden Anode einen sehr großen Durchgriff, so daß durch das Einfügen der Anodendurchgriff der Triode, d. h. der Triodendurchgriff praktisch nicht geändert wird. Den dabei nicht abgeschirmten aktiven Teil der Anode auch noch abzuschirmen durch ein übliches Schirmgitter, d. h. durch eine Elektrode mit größerer Abschirmwirkung, aber entsprechend wesentlich kleinerem Durchgriff stößt in der Praxis deshalb auf Schwierigkeiten, weil das Wiedereinholen des dadurch eingetretenen Durchgrif'verlustes einen Steuergitter-Anoden-Abstand erfordern würde, der praktisch nicht mehr realisierbar ist. Erst durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Spanngitters für die Schirmelektrode einer Neutrode können die Elektrodenabstände so klein gewählt werden, daß sowohl ein vorgegebener Triodendurchgriff und auch eine maximale Abschirmung der Anode gegenüber dem Steuergitter erreicht wird, wobei die geometrischen Abmessungen und die Elektrodenabstände beider Spanngitter, d. h. von Steuer- und Schirmgitter, aufeinander abgestimmt werden.The previously known sheet metal shielding for a Neutrode is offered by the the anode concerned has a very large penetration, so that by inserting the anode penetration the triode, d. H. the triode penetration is practically not changed. The one with it The unshielded active part of the anode can also be shielded by a conventional one Screen grid, d. H. by an electrode with a greater shielding effect, but correspondingly A much smaller penetration therefore encounters difficulties in practice because the recuperation of the penetration loss that has occurred thereby results in a control grid-anode distance would require, which is practically no longer feasible. Only through the inventive The use of a tension grid for the shield electrode of a neutrode can Electrode spacings are chosen so small that both a predetermined triode penetration and also a maximum shielding of the anode from the control grid is achieved the geometrical dimensions and the electrode spacing of both grids, d. H. of control and screen grid, are coordinated with one another.

Von Pentoden her, insbesondere mit Flachkathode, ist es bekannt, mit besonderem Vorteil das Schirmgitter zur Verringerung seines Abstandes vom Steuergitter als Spanngitter auszubilden; in jedem Falle ist der Durchgriff' der Anode durch das Steuergitter nur sehr gering und deshalb praktisch ohne wesentlichen Einfluß auf die von der Triodensteuerung abweichende Verteilungssteuerung der Pentode.From pentodes, in particular with flat cathodes, it is known to have the screen grid is particularly advantageous for reducing its distance from the control grid to be designed as a tension grid; in any case the penetration of the anode is through the control grid is very small and therefore practically without any significant influence on the distribution control of the pentode which differs from the triode control.

Es ist außerdem bekannt, aus verschiedenen Gründen hinter dem Steuergitter eine weitere zusätzliche Gitterelektrode anzuordnen. So ist z. B. bei einer bekannten Taströhre für sehr hohe Spannungen, von z. B. mehr als 10 000 V, hinter dem üblichen Steuergitter ein mit diesem galvanisch verbundenes und mit diesem zusammen eine Einheit bildendes zweites Steuergitter vorgesehen, das zum Schutz der Kathode einen minimalen Durchgriff' der auf Hochspannung liegenden Anode bewirkt.It is also known to be behind the control grid for various reasons to arrange another additional grid electrode. So is z. B. in a known Probe tube for very high voltages, from z. B. more than 10,000 V, behind the usual Control grid a galvanically connected to this and together with this one Unit-forming second control grid provided to protect the cathode causes minimal penetration 'of the high-voltage anode.

Bei einer anderen bekannten Mehrgitterröhre wird mit einem zusätzlichen Gitter zur Verkleinerung der Stromaufnahme des Schirmgitters die fokussierende Wirkuni der einzelnen Steuergitterwindungen dadurch unterstützt, daß dieses zusätzliche Gitter in definierter Weise synchron zum eigentlichen Steuergitter ausgesteuert wird.In another known multigrid tube is with an additional Grid to reduce the power consumption of the screen grid has the focussing effect of the individual control grid windings supports that this additional grid controlled in a defined manner synchronous to the actual control grid will.

Nähere Einzelheiten der Erfindung sollen an Hand des in der Figur rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden.Further details of the invention should be based on the in the figure be explained purely schematically illustrated embodiment.

In der Figur ist mit 1 die Flachkathode bezeichnet, um die sich zunächst das als Spanngitter ausgebildete Steuergitter 2 erstreckt. Daran schließt sich in Richtung des Entladungsstroms eine zusätzliche, ebenfalls als Spanngitter ausgebildete Gitterelektrode 3 an, die mit der Kathode galvanisch verbunden ist. Die aus zwei Hälften bestehende Anode 4, 4' ist so gestaltet und angeordnet, daß die vorspringenden effektiven Anodenflächen 5 und 5' nach Art einer Wannenanode sich den beiden Flachseiten der Kathode etwa unmittelbar gegenüber befinden. Durch die Verwendung eines Spanngitters als zusätzliche Elektrode 3 ist es ohne weiteres möglich, auch bei kleinen Elektrodenabständen, die aus Laufzeitgründen bei hohen Frequenzen unbedingt erforderlich sind, eine sinnvolle Dimensionierung des Entladungssystems zu erreichen. Dabei bleibt die Funktion des ersten Gitters als Steuergitter in üblicher Weise erhalten, während das zusätzliche Gitter infolge seines konstanten Kathodenpotentials nicht an der Aussteuerung teilnimmt. Durch die Wahl der betreffenden Abstände, nämlich Gitter 1- Gitter 2-Anode und der entsprechenden Gittersteigungen wird ein Gesamtdurchgriff erreicht, der dem jeweiligen gewünschten Wert entspricht.In the figure, 1 denotes the flat cathode, around which the control grid 2, designed as a tension grid, initially extends. This is followed in the direction of the discharge current by an additional grid electrode 3, likewise designed as a tension grid, which is galvanically connected to the cathode. The anode 4, 4 ' consisting of two halves is designed and arranged in such a way that the projecting effective anode surfaces 5 and 5' in the manner of a tub anode are approximately directly opposite the two flat sides of the cathode. By using a tension grid as an additional electrode 3, it is easily possible to achieve sensible dimensioning of the discharge system even with small electrode spacings, which are absolutely necessary for reasons of running time at high frequencies. The function of the first grid as a control grid is retained in the usual way, while the additional grid does not participate in the modulation due to its constant cathode potential. By choosing the relevant distances, namely grid 1 grid 2 anode and the corresponding grid gradients, a total penetration is achieved which corresponds to the respective desired value.

Die Dimensionierung eines willkürlich gewählten Ausführungsbeispiels der beschriebenen Röhre kann folgendermaßen aussehen: Gitter 1 Drahtdurchmesser . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 #t m Gittersteigung . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 65 #L m Abstand Gitter 2 - Gitter 1 . . . . . . . . . 290 p, m Gitter 2 Drahtdurchmesser . . . . . . . . . . . . ...... 10 t, m Gittersteigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 #t m Abstand Anode - Gitter 2 . . . . . . . . . 200 p. m Daraus ergeben sich die nachfolgenden einzelnen Werte für den Durchgriff DGZGl # 2,70/,; Verstärkungsfaktor #t = 37; DAG, .. 37°/0; Verstärkungsfaktor [. = 2,7.The dimensions of an arbitrarily chosen embodiment of the tube described can be as follows: Grid 1 Wire diameter. . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 #t m Grid pitch. . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . 65 #L m Distance grille 2 - grille 1. . . . . . . . . 290 p, m Grid 2 Wire diameter. . . . . . . . . . . . ...... 10 t, m Grid pitch. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 #tm Distance anode - grid 2. . . . . . . . . 200 p. m This results in the following individual values for the penetration DGZGl # 2.70 / ,; Gain #t = 37; DAG, .. 37%; Gain factor [. = 2.7.

Es ergibt sich somit ein Gesamtdurchgriff DAGi von 5z,-! 1 % und ein Gesamtverstärkungsfaktor #t = 100. Dabei beträgt der Abstand zwischen Anode und Steuergitter 490 Mikron.This results in a total penetration DAGi of 5z, -! 1 % and a total gain factor #t = 100. The distance between the anode and the control grid is 490 microns.

Bei den heute in derartigen Spanngitterröhren vorwiegend benutzten Anoden mit gegen die Kathode gerichteten Entladungsflächen (Wannenanoden) werden durch das beschriebene Verfahren nicht nur die schädlichen Kapazitäten abgeschirmt, sondern es wird auch die am meisten ins Gewicht fallende reine Entladungskapazität CGI:a im Verhältnis des Durchgriffs Anode' 'Gitter 2 - beim Ausführungsbeispiel um etwa 630,", - zusätzlich reduziert. Ein wesentlicher Vorteil einer derartigen Anordnung besteht unter anderem darin, daß Änderungen des Verstärkungsfaktors bzw. entsprechend des Durchgriffs ohne Eingriff in die Steuergitter-Kathoden-Geometrie und ohne Abstandsänderung zwischen Anode und Gitter 2 einfach durch Steigungsvariation im Gitter 2 vorgenommen werden kann. Da es sich in solchen Fällen lediglich um Korrekturen handelt, bleiben die damit zwangläufig verbundenen Kapazitätsänderungen entsprechend klein. Fabrikatorisch gesehen kann z. B. eine durch das Abnutzen der Anodenstanzwerkzeuge hervorgerufene Abwanderung des Durchgriffs leicht durch Nachziehen der Steigung, d. h. durch Änderung des Vorschubs beim Wickelvorgang des zweiten Gitters in einfacher Weise korrigiert werden. Das beschriebene Prinzip kann in gleicher Weise auch auf einseitige Röhrensysteme, d. h. auf solche Systeme mit nur einseitig besprühter Kathode und einseitig davor gelagerter Anode, mit Erfolg angewendet werden.With those predominantly used today in such tension grid tubes Anodes with discharge surfaces directed towards the cathode (tub anodes) are used the process described not only shields the harmful capacities, but it also becomes the most significant pure discharge capacity CGI: a in the ratio of the penetration anode '' grid 2 - in the exemplary embodiment reduced by about 630 ", -. A major advantage of such a The arrangement consists, among other things, in the fact that changes in the gain factor or corresponding to the penetration without interfering with the control grid-cathode geometry and without changing the distance between anode and grid 2 simply by varying the pitch can be made in the grid 2. Since in such cases it is only a matter of corrections acts, the inevitably associated changes in capacity remain accordingly small. From a manufacturing point of view, z. B. one due to the wear and tear of the anode punching tools caused migration of the penetration easily by following the slope, d. H. by changing the feed rate during the winding process of the second grid in a simpler way Way to be corrected. The principle described can also be applied in the same way unilateral tube systems, d. H. on such systems with only one side sprayed Cathode and anode stored on one side in front of it, can be used with success.

Claims

Claim: Neutrode, consisting of a flat cathode, a designed as a tension grid control grid, an anode with protruding, against the cathode-directed discharge surfaces (tub anode) and one between the control grid and anode inserted shield electrode located at cathode potential, thereby characterized in that the shield electrode (3) is designed as a tensioning grid and the geometric dimensions and the electrode spacing of the control and screen grid matched to one another for a given triode penetration (anode penetration) are. References considered: U.S. Patents No. 2,527,166, 2nd ed 968 742.