DE1257893B - Schaltungsanordnung zur Einstellung der Betriebsgleichspannungen fuer eine rauscharme Lauffeldroehre - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03f

Deutsche Kl.: 21 a4-29/50

Nummer: 1257 893

Aktenzeichen: E 27765IX d/21 a4

Anmeldetag: 11. September 1964

Auslegetag: 4. Januar 1968

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Einstellung der Betriebsgleichspannungen für eine rauscharme Lauffeldröhre mit einer Katode, einer Anzahl von Gittern, einer Verzögerungsleitung und einem Kollektor, bei der einstellbare Mittel vorgesehen sind, um einem der beiden ersten Gitter (von der Katode her gesehen) der Röhre eine einzeln einstellbare Spannung zuzuführen.

Die Erfindung geht von dem nachstehend im Zusammenhang mit F i g. 1 und 2 der Zeichnungen beschriebenen Stand der Technik aus.

F i g. 1 stellt ein Schaltbild einer bekannten Lauffeldröhrenschaltung, bei der die Röhre nicht als äußerst rauscharme Röhre betrieben wird, dar, und

F i g. 2 zeigt in ähnlicher Darstellung das Schaltbild einer Schaltung für eine äußerst rauscharm betriebene Lauffeldröhre; die

Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung.

In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.

Das Elektrodensystem der in der Schaltung nach F i g. 1 verwendeten Röhre enthält innerhalb eines evakuierten Gehäuses (nicht dargestellt) eine Elektronenkanone mit einer Katode K und einer Reihe von Lochblendgittern Gl, Gl, G 3 und G4, eine Verzögerungswendel H und eine hohle Kollektorelektrode C. Den Gittern (mit Ausnahme des ersten) und der Wendel werden von den Abgriffen einer Anzahl von Potentiometern, die in Reihenschaltung über eine Gleichstromquelle, wie in F i g. 1 dargestellt, geschaltet sind, einstellbare Betriebsspannungen zugeführt. Dabei sind die Abgriffe, von denen die verschiedenen Elektroden ihr Betriebspotential erhalten, mit den gleichen Bezugszeichen wie diese Elektroden, dem der Buchstabe V vorgesetzt ist, bezeichnet. Im Fall einer bekannten Schaltung für eine rauscharme Röhre mit einem Rauschwert von 6 oder 7 db bei Frequenzen in der Größenordnung des S-Bandes ist das erste Gitter Gl mit der Katode und der negativen Klemme der Stromquelle und die Kollektorelektrode mit der positiven Klemme der Stromquelle verbunden. In manchen Fällen kann auch das erste Gitter Gl so geschaltet sein, daß sein Potential gegenüber dem der Katode leicht negativ ist. In der Kollektorzuleitung liegt ein Strommesser/. Das Eingangssignal wird einer Endklemme EIN der Wendel zugeführt und das Ausgangssignal von der anderen Endklemme A US der Wendel abgeleitet.

Die Leistungsverstärkung einer Röhre nach F i g. 1 ist eine Funktion der Wendelspannung VH und des Kollektorstromes/. Der letztere wird vorwiegend Schaltungsanordnung zur Einstellung der
Betriebsgleichspannungen für eine rauscharme
Lauffeldröhre

Anmelder:

English Electric Valve Company Limited, London Vertreter:

Dr. W. Müller-Bore, Dipl.-Ing. H. Gralfs
und Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. G. Manitz,
Patentanwälte,
^X5 3300 Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Als Erfinder benannt:

Graeme Oliver Chalk, Springfield, Chelmsford,
Essex (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 11. September 1963,
₂, vom 24. Juli 1964 (35 850)

durch die Spannung VG 2 des Gitters G 2 bestimmt.

Um eine solche Schaltung für einen Betrieb mit minimalem Rauschen einzustellen, wird VG 2 so eingestellt, daß der Kollektorstrom / den im Datenblatt der Röhre angegebenen Wert annimmt. Der HF-Ausgang der Klemme A US wird durch Einstellen von VH auf den Maximalwert und das hochfrequente Rauschen am Ausgang wird durch Einstellen von VG 3 und VG 4 auf den Minimalwert gebracht. Nachdem also / und VH auf ihren richtigen Wert eingestellt sind, wird die Verstärkung der Röhre im wesentlichen konstant gehalten, während VG 3 und FG 4 auf minimales Rauschen eingestellt sind. Das einzige geeichte Instrument, das für diese Einstellung benötigt wird, ist der Strommesser /. Die Einstellung der Röhre auf optimalen Betrieb und kleinstem Rauschwert ist daher vergleichsweise einfach am Einsatzort der Röhre auch von einer relativ wenig fachkundigen Person durchführbar.

Bei einer Schaltung für eine äußerst rauscharme Röhre jedoch, d. h. einer Schaltung mit einer Rauschzahl von beispielsweise 3 oder 4 db im S-Band, muß das erste Gitter Gl an einer gegenüber der Katode positiven Spannung liegen, und es müssen jeweils die

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Spannungen an den ersten beiden Gittern Gl und G 2 aufeinander abgestimmt werden, um eine minimale Rauschzahl zu erzielen.

Derartige Schaltungen sind bekannt (»Proceedings of the IRE«, Bd. 46, Jg. 1958, S. 575 und 911).

F i g. 2 zeigt eine derartige bekannte Schaltung für eine äußerst rauscharm betriebene Röhre. Es ist erkennbar, daß der wesentliche Unterschied zwischen den Schaltungen nach den Fig. 1 und 2 darin be-

meters verbunden ist, an dessen Widerstand die dem einen der beiden Gitter zugeführte Spannung anliegt. Vorzugsweise ist das Potentiometer für das erste Gitter außerhalb des evakuierten Gehäuses der Röhre, jedoch innerhalb des normalerweise vorgesehenen Schutzgehäuses der Röhre angeordnet. Dann kann es im Prüflabor des Herstellerwerks so voreingestellt und fixiert werden, daß die dem ersten Gitter zugeführte Spannung stets in einem bestimmten Ver

steht, daß bei der Schaltung nach F i g. 2 jedem der io hältnis zu der dem zweiten Gitter zugeführten Spanersten beiden Gitter Gl und G 2 ein besonderes nung steht, und zwar in einem solchen Verhältnis, positives Potential FGl bzw. FG 2 zugeführt wird, daß der minimale Rauschwert allein durch Einsteldas von gleich bezeichneten Potentiometern abgenom- lung des dem zweiten Gitter zugeordneten Potentiomen wird. Diese Potentiometer sind parallel geschal- meters erzielbar ist.

tet, wobei die Parallelschaltung in Reihe mit den Potentiometern VG 3, VG 4 und VH liegt. Wie vorstehend ausgeführt, gibt es zur Erzielung des minimalen Rauschwertes bei jeder einzelnen Röhre eine besondere Kombination der Spannungen FGl und

Auf diese Weise ist die Einstellung am Einsatzort in der gleichen einfachen Weise durchzuführen wie unter Bezug auf die Schaltung nach F i g. 1 beschrieben. Es besteht kein Bedarf an einem geeichten Voltmeter für den Abgleich am Einsatzort, sondern das

VG 2, die von Röhre zu Röhre etwas verschieden 20 einzige geeichte Instrument, das erforderlich ist, ist ist, obgleich bei einer gegebenen Röhre eine unend- der Kollektorstrommesser.

liehe Zahl von Kombinationen den gleichen Kollek- Falls in einem Ausnahmefall einmal am ersten Git-

torstrom und damit die gleiche Verstärkung ergeben. ter ein stärker positives Potential erforderlich ist als Die beiden Werte für FGl und FG 2 für den mini- am zweiten, so bedarf es lediglich vor der Voreinmalen Rauschwert können im Labor der Hersteller- 25 stellung einer Vertauschung der Anschlüsse der firma durch Versuch bestimmt werden. Diese Poten- beiden ersten Gitter.

tialkombination bleibt während der Betriebsdauer der F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung.

Röhre im wesentlichen unverändert. die auf den normalen Fall zutrifft, in dem das am

Es ist daher möglich, durch Einstellen der Span- zweiten Gitter erforderliche Potential gegenüber dem nungen FGl und FG 2 auf die durch das vom Her- 3° des ersten Gitters positiv ist. Vergleicht man die steller herausgegebene Datenblatt vorgegebenen Schaltung nach F i g. 3 mit der nach F i g. 2, so ist Werte, durch Einstellen von VH auf maximale Aus- ersichtlich, daß der Unterschied zwischen diesen gangsleistung und durch Einstellen von FG3 und beiden Schaltungen darin besteht, daß nach Fig. 3 FG 4 auf minimales Ausgangsrauschen die Schaltung das Potential des ersten Gitters von dem Abgriff nach F i g. 2 am Einsatzort einzuregeln. Diese Folge 35 eines Potentiometers abgeleitet wird, welches mit von Einstellungen erfordert jedoch Geschick und VGU bezeichnet ist, das zwischen dem Minuspol Sorgfalt, um beste Ergebnisse zu erzielen. Sie erfordert der Spannungsquelle und dem zweiten Gitter liegt, die Verwendung eines Voltmeters, dessen Eichung im Dieses Potentiometer ist im Herstellerwerk voreinwesentlichen der des im Prüflabor des Herstellers gestellt und danach mit der Röhre zusammen in einem verwendeten entspricht, damit die im Datenblatt ge- 40 Gehäuse untergebracht, wie es durch die mit X benannten Werte von FGl und FG2 richtig eingestellt zeichnete gestrichelte Umrandung angedeutet ist. Ein werden können. FGl und VG 2 können nicht unabhängig voneinander eingestellt werden (wie FG 3 und
FG 4), um minimales Rauschen am Ausgang dei
Röhre zu erzielen, weil jede Einstellung entweder von 45
FGl oder FG 2 den Röhrenstrom und damit die Verstärkung beeinflußt. Hinzu kommt noch die Forderung nach einem geeichten Kollektorstrommesser, um
sicherzustellen, daß die Röhre wenigstens näherungsweise mit der richtigen Verstärkung arbeitet. 50

Ziel der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu überwinden und eine Schaltung zu schaffen, die am Einsatzort ebenso leicht einzustellen ist wie die Schaltung nach Fig. 1.

Gemäß der Erfindung ist eine Schaltung zur Einstellung der Betriebsgleichspannungen für eine äußerst

Abgleich am Einsatzort umfaßt nur noch das Einstellen der Abgriffe VG2, VG3, VGA und VH.

rauscharme Lauffeldröhre mit Einzelzuleitungen zur Zuführung einzeln ausgewählter Potentiale zu der Katode, der Verzögerungsleitung, dem Kollektor und zu allen Gittern mit Ausnahme der ersten beiden Gitter der Röhre (wobei von der Katodenseite der Röhre aus gezählt wird), dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung einem der genannten Gitter über eine aus dem Röhrengehäuse herausgeführte Einzelzuleitung zugeführt wird, und daß das jeweils andere der beiden Gitter mit dem Abgriff eines Potentio-

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Einstellung der Betriebsgleichspannungen für eine rauscharme Lauffeldröhre mit einer Katode, einer Anzahl von Gittern, einer Verzögerungsleitung und einem Kollektor, bei der einstellbare Mittel vorgesehen sind, um einem der beiden ersten Gitter (von dei Katode her gesehen) der Röhre eine einzeln einstellbare Spannung zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung einem der genannten Gitter (Gl bzw. G 2) über eine aus dem Röhrengehäuse herausgeführte Einzelzuleitung zugeführt wird, und daß das jeweils andere der beiden Gitter (Gl bzw. G 2) mit dem Abgriff eines Potentiometers (FGIl) verbunden ist, an dessen Widerstand die dem einen der beiden Gitter zugeführte Spannung anliegt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Potentiometer (FGIl) außerhalb des evakuierten Gehäuses, jedoch innerhalb des normalerweise vorgesehenen Schutzgehäuses der Röhre angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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