DE1290639B - Photoelektronisches Verstaerkerelement mit hoher Leistungsverstaerkung fuer groessere Ausgangsleistungen - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung betrifft ein photoelektronisches Ver- dungsgegenstand verwendeten Photowiderstandes im Stärkerelement mit hoher Leistungsverstärkung für abgewickelten Zustand und

größere Ausgangsleistungen, bei dem ein in einer F i g. 3 einen Teil-Mittellängsschnitt einer weiteren

lichtundurchlässigen Umhüllung angeordneter Photo- Ausführungsform der Erfindung, widerstand von einer in einer gasdichten Umhüllung 5 Nach Fig. la befinden sich zwei Elektroden 1 in erzeugten Glimmentladung gesteuert ist. einer gasförmigen Atmosphäre 5, die im Innenraum

Es ist bereits eine Elektronenröhre bekannt, bei einer Glasumhüllung 6 eingeschlossen ist. Die Anordder im Inneren der Röhre ein Photowiderstand ange- nung bildet somit eine klassische Entladungsröhre, ordnet ist, welcher der Strahlung eines im Inneren Die Elektroden sind durch Anschlüsse 2 mit einem der Röhre angeordneten Leuchtschirmes ausgesetzt io Steuerstromkreis verbunden. An der Außenseite der ist. Zum Betrieb der bekannten Röhre ist jedoch eine Umhüllung 6 liegt ein Photowiderstand 3 an, der an geheizte Kathode erforderlich, so daß der Verstäf- Hand von Fig- 2 eingehend beschrieben wird. Diekungswirkungsgrad der bekannten Anordnung schlecht sei Photowiderstand ist völlig um die zylindrische ist und außerdem die Gefahr einer Erhitzung besteht Oberfläche der Hülle gewickelt, damit eine maximale Des weiteren ist bereits ein elektronisches Verstär- 15 Fläche dem in der Röhre erzeugten Licht ausgesetzt kerelement bekannt, bei dem ein Photowiderstand ist. Zwei Anschlüsse 4 verbinden die Enden des durch Licht von einer zwischen zwei Elektroden statt- Photowiderstandes mit einem Verbraucherstromkreis, findenden Gasentladung beleuchtet wird. Eine lichtundurchlässige Umhüllung 7 umgibt die ge-

Das Ziel der Erfindung ist ein photoelektronisches samte Anordnung, so daß eine Beeinflussung des Verstärkerelement der eingangs genannten Gattung, 30 Photowiderstandes durch irgendwelches umgebendes welches bei einfacher und billiger Herstellung große Licht verhindert wird.

Ausgangsleistungen und hohe Leistungsverstärkungen Fig. Ib zeigt die konzentrische Anordnung des

ermöglicht. Photowiderstandes 3 um die Längsachse der Glas-

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung umhüllung 6 und der lichtundurchlässigen Umvor, daß der auf einem biegsamen Trägerband ange- 25 hüllung 7.

ordnete Photowiderstand in gutem Wärmekontakt F i g. 1 c zeigt den Photowiderstand 3 im einzelnen,

mit der lichtundurchlässigen Umhüllung vollständig Er besteht aus einer Photowiderstandsschicht 8 und um den Glimmentladungsraum herumgewickelt ist. einem doppelten Netz leitfähiger Bänder 9. Die ganze Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird also Anordnung kann auf ein nicht leitfähiges Plastikblatt die in der Umhüllung erzeugte Lichtstrahlung weit- 30 gelegt und gedruckt werden. Ein auf diese Weise gehend für die Verstärkung ausgenutzt, während flach vorgefertigtes Trägerblatt kann um die Glasgleichzeitig für die Abführung der bei hohen Aus- hülle 6 gewickelt werden. Dadurch, daß die Photogangsleistungen erzeugten Wärme Sorge getragen ist. Widerstandsschicht an die Glasumhüllung angelegt Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß wird, kann die gesamte lichtempfindliche Oberfläche die Glimmentladung in einer lichtdurchlässigen, gas- 35 bestrahlt werden.

dichten Umhüllung erzeugt wird, die außen von dem F i g. 1 d zeigt eine abgewandelte Ausf ührungs-

Photowiderstand und der lichtundurchlässigen Um- form, bei der der auf einem Plastikblatt 10 vorgehüllung umgeben ist. Diese Ausführungsform läßt fertigte Photowiderstand um die Innenfläche der Versich unter Verwendung bekannter Glimmröhren auf kleidung 7 gewickelt ist. Bei dieser Anordnung ist einfache Weise herstellen. 40 keine Glasumhüllung erforderlich.

Die Ausführung kann aber auch so sein, daß die F i g. 2 zeigt eine Ausführung des Photowiderstan-

Glimmentladung in einer lichtundurchlässigen, gas- des in abgewickeltem Zustand. Das lichtempfindliche dichten Umhüllung erzeugt wird, an deren Innenwand Material 8 wird zuerst gleichmäßig auf das (nicht der Photowiderstand angeordnet ist. Diese Ausfüh- dargestellte) Plastikblatt 10 aufgebracht. Die beiden rungsform vereinigt also die beim Erfmdungsgegen- 45 Leiter 9 werden dann in der dargestellen Form ineinstand erforderliche lichtundurchlässige und gasdichte andergeschachtelt. Diese an sich bekannte Anordnung Umhüllung in einem Element. bildet eine parallelgeschaltete Widerstandsgruppe.

Die Umhüllung kannn zur besseren Wärmeablei- Das erfindungsgemäße Verstärkerelement läßt eine

tung in einer Metallklammer angeordnet sein. hohe Leistung und sehr geringe Ausmaße zu. Eine

Ein besonders guter Wirkungsgrad wird erzielt, 5° hohe Verstärkung kommt dadurch zustande, daß der

wenn auf der Photowiderstandsschicht kammartig Photowiderstand die Lichtquelle vollständig umgibt ausgebildete und ineinandergreifende Elektroden an- und damit einen hohen Prozentsatz des ausgestrahlten

geordnet sind. Lichtes aufnimmt. Diese Anordnung des Photowider-

Däs Trägerband für den Phötowiderstand besteht Standes trägt auch dadurch zu einer Erhöhung der

vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Ma- 55 Verstärkung bei, daß seine gesamte Oberfläche dem

terial. ausgestrahlten Licht gleichmäßig ausgesetzt ist.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an Das Verstärkungselement gemäß der Erfindung

Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt ermöglicht außerdem das Arbeiten mit einem relativ

Fig. la einen Mittellängsschnitt einer ersten Aus- hohen LeistungsniveaUj weil durch seine Anordnung

führungsform der Erfindung, 60 um die Außenfläche der Röhre herum eine gute

Fig. Ib einen Schnitt nach Linie 1&-1Ö in Wärmeableitung gegeben ist. Die Wärmeabgabe wird

Fig. la, noch verbessert, wenn die Röhre durch metallische

F i g. 1 c einen Teil-Mittellängsschnitt einer weite- Befestigungsklammern oder -flansche, wie man sie

ren Ausführungsform ähnlich der in Fig. la ge- bei Heizkörpern verwendet, gehalten wird und diese

zeigten, 65 direkt mit dem Trägerblatt des Photowiderstandes in

F i g. 1 d einen Längsschnitt einer weiteren Aus- Berührung kommen.

führungsform der Erfindung, Die Arbeitsweise des in den Fig. la und Id

F i g. 2 eine Ausführungsform des beim Erfin- gezeigten Verstärkerelementes ist wie folgt: Ein Ein-

gangs- oder Steuersignal wird den Elektroden 1 durch ihre jeweiligen Anschlüsse 2 zugeleitet. Wenn die Spannung zwischen den Elektroden die geeignete Höhe erreicht, führt die durch Ionisation des Gases hervorgerufene Glimmentladung zu einer Bestrahlung des Photowiderstandes 3, wodurch dessen Widerstand verringert wird. Diese Verringerung geht rasch vor sich und hat einen erheblichen Wert. Die Anschlüsse 4 verbinden den Photowiderstand 3 mit einem Ausgangsstromkreis, der durch die Veränderung des Wertes des Widerstandes 3 gesteuert wird. Der Photowiderstand könnte z. B. auf einfache Weise in Reihe zwischen eine Batterie und einen kleinen Motor geschaltet werden, so daß er wie ein Schalter wirkt.

Die beschriebenen Verstärkerelemente wurden mit sehr kleinen Abmessungen hergestellt, und zwar mit einer Länge in der Größenordnung von 20 mm und einem Durchmesser in der Größenordnung von 6 mm. Diese Elemente arbeiten mit einer Eingangsleistung, die unter 20 mW liegt, und können an einem Belastungswiderstand von 6 kQ eine Leistung von 1,2 W durch das Element 3 steuern, was einer Leistungsverstärkung von etwa 60 entspricht. Der Widerstand des in F i g. 2 gezeigten Photowiderstandes kann im Ruhezustand einige zehn Megohm betragen und im ionisierten Zustand des Gases einige hundert Ohm. Zu beachten ist, daß die Veränderung des Widerstandes von jeder leichten Schwankung der an den Elektroden angelegten Spannung relativ unabhängig ist, weil die in der Röhre hervorgerufene Glimmentladung innerhalb eines beträchtlichen Bereiches der Eingangsspannung relativ konstant bleibt.

Das beschriebene Verstärkerelement besteht aus äußerst haltbaren und einfach gebauten Teilen, so daß es billig hergestellt werden kann und eine große Lebensdauer hat. Bei Befestigung der Röhre mit einer Klammer, die wirksam als Wärmeableiter arbeitet, kann diese mit höheren Leistungsniveau als den obenerwähnten arbeiten.

F i g. 3 stellt eine Abwandlung dar, bei welcher der Photowiderstand plötzlich vom Zustand hoher Impedanz in den Zustand niederer Impedanz übergehen kann, und zwar dadurch, daß man ein Steuersignal anlegt, das geringer ist als das für die Zündung der Elemente nach den F ig. 1 a oder 1 d notwendige Signal.

Bei dieser Ausführungsform legt man zwischen den Hauptelektroden 1 eine konstante Spannung an, die geringer ist als die Ionisationsspannung des Gases, die jedoch größer ist als die für die Aufrechterhaltung dieser Ionisation notwendige Spannung. Eine zusätzliche Hilfselektrode 20 ist durch ihren Anschluß 11 mit einem Steuersignalgenerator verbunden. Diese Vorrichtung arbeitet somit wie ein Kaltkathoden-Thyratron, wobei nur ein sehr kleines Steuersignal am Anschluß 11 angelegt werden muß, damit die Entladung zwischen den Hauptelektroden einsetzt. Diese Vorrichtung ermöglicht damit eine noch größere Leistungsverstärkung als die in den F i g. 1 dargestellten Geräte, und sie kann direkt durch eine sehr schwache Signalquelle gesteuert werden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Photoelektronisches Verstärkerelement mit hoher Leistungsverstärkung für größere Ausgangsleistungen, bei dem ein in einer lichtundurchlässigen Umhüllung angeordneter Photowiderstand von einer in einer gasdichten Umhüllung erzeugten Glimmentladung gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der auf einem biegsamen Trägerband (10) angeordnete Photowiderstand (8) in gutem Wärmekontakt mit der lichtundurchlässigen Umhüllung (7) vollständig um den Glimmentladungsraum herumgewikkelt ist.

2. Verstärkerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glimmentladung in einer lichtdurchlässigen, gasdichten Umhüllung (6) erzeugt wird, die außen von dem Photowiderstand (3) und der lichtundurchlässigen Umhüllung (7) umgeben ist (F i g. 1 a).

3. Verstärkerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glimmentladung in einer lichtundurchlässigen, gasdichten Umhüllung (7) erzeugt wird, an deren Innenwand der Photowiderstand (3) angeordnet ist (F i g. 1 d).

4. Verstärkerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (7) zur besseren Wärmeableitung in einer Metallklammer angeordnet ist.

5. Verstärkerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Photowiderstandsschicht (8) kammartig ausgebildete und ineinandergreifende Elektroden (9) angeordnet sind (F i g. 2).

6. Verstärkerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerband (10) für den Photowiderstand (3) aus einem elektrisch isolierenden Material besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen