DE1616460B2

DE1616460B2 - Hochfrequenzgenerator

Info

Publication number: DE1616460B2
Application number: DE1616460A
Authority: DE
Inventors: Willem Eindhoven Lankreijer (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1965-08-28
Filing date: 1966-08-23
Publication date: 1974-11-28
Also published as: NL6511265A; US3448407A; CH455080A; GB1111360A; DE1616460A1; AT259091B; DE1616460C3; SE341038B; BE686072A; DK124296B; NL148202B

Description

Die Erfindung betrifft einen HF-Generator hoher

ao Ausgangsleistung mit einer als Oszillator wirksamen Elektronenröhre, deren Anodenkreis einen Schwingungskreis enthält, dem eine Rückkoppelspannung entnommen wird, die über einen Rückkoppelkreis dem Gitter der Elektronenröhre zugeführt wird.

Ein HF-Generator dieser Art ist z. B. durch die DT-PS 1141 375 bekannt. Der in einem derartigen HF-Generator benutzte Elektronenröhrenoszillator kann in verschiedenartiger Weise ausgeführt werden, z. B. als Colpitts-Schaltung, als Hartley-Schaltung oder als eine ähnliche Schaltung, die zur Abgabe hoher Ausgangsleistung von z. B. mehreren Kilowatt oder mehreren zehn Kilowatt für induktive oder kapazitive Erhitzung geeignet ist. Üblicherweise wird die Elektronenröhre in Klasse C betrieben und folglieh erreicht die Spannung über der Röhre ihren niedrigsten Wert während der verhältnismäßig kurzen Zeit, in der der impulsförmige Röhrenstrom fließt, so daß eine niedrige Verlustleistung und ein hoher Wirkungsgrad erzielt wird. Um unter den gegebenen Umständen eine Regelung der Ausgangsleistung zu bewirken, ist bereits eine Regelung der Gittererregung der Oszillatorröhre mittels einer Regelröhre, die im Gittergleichstromkreis dieser Oszillatorröhre aufgenommen ist, vorgeschlagen worden. Auf diese Weise kann eine Regelung der Ausgangsleistung in einem Bereich von etwa 1 bis 2,5 erreicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die hohe Ausgangsleistung eines HF-Generators der eingangs genannten Art in einem besonders großen Bereich, z. B. von 1 bis 100, elektronisch zu regeln, wobei trotzdem der Betrieb als HF-Generator keineswegs nachteilig beeinflußt wird und die niedrige Röhrenverlustleistung sowie der hohe Wirkungsgrad beibehalten werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Kathodenkreis der Elektronenröhre mindestens ein als Stromquelle für den Röhrenstrom arbeitender Regeltransistor aufgenommen ist, dessen Emitter-Kollektor-Strecke in Reihe mit der Elektronenröhre geschaltet ist, und daß weiter eine einstellbare Regelstromquelle zum Erzielen eines Regelstroms vorgesehen ist, der über eine Regelleitung der Basiselektrode des als Stromquelle für den Röhrenstrom arbeitenden Regeltransistors zugeführt wird.

Auf diese Weise wird die Ausgangsleistungsregelung mittels eines in Reihe mit der Elektronenröhre geschalteten, als regelbare Stromquelle arbeitenden

3 4

i- . Regeltransistors bewirkt. Dadurch wird der Elek- vorgesehen ist, der zum Ausgleichen von Ungleich-

t, ' tronenröhre ein Röhrenstrom gut definierten Wertes heiten in der Reihenschaltung der Regeltransistoren

> aufgezwungen, während sich die Spannung über dem der Basiselektroden eines der Regeltransistoren zu-

L- als Stromquelle arbeitenden Regeltransistor auf geführt wird.

e \ einen Wert einstellt, der durch die Speisegleichspan- 5 Es wird noch auf die US-PS 2 957 993 hingenung, die Röhrenkennlinien und die Röhrenbelastung wiesen, wodurch es bekannt ist, eine über^: einem bestimmt wird, aber der praktisch unabhängig von Lastkreis auftretende Spannung, die größer als der dem Regeltransistor selbst ist. Dies wird durch die maximal pro Transistor zulässige Wert ist, mittels charakteristischen Eigenschaften eines Transistors einer Reihenschaltung einer Anzahl von gesondert verursacht und vor allem durch die Eigenschaft, daß io geregelten Transistoren, die je durch einen Widerein Transistor in seiner Emitter-Kollektor-Strecke stand überbrückt sind, zu regeln. Diese Widerstände sehr hohe Ströme führen kann und daß trotz dieser dienen jedoch nur zur Einstellung des durch die sehr hohen Ströme die Emitter-Kollektor-Spannung Transistoren fließenden Stromes auf Werte, die die bis zu außerordentlich niedrigen Werten, z. B. einigen Spannungen über den Transistoren auf zulässige zehntel Volt, herabsinken kann, ohne daß diese 15 Werte beschränken, und nicht zum Erzielen eines Ströme nennenswert beeinflußt werden. Darüber hin- zusätzlichen Regelstromes, der zum Ausgleich von aus ist die Transistorverlustleistung sehr niedrig, da Ungleichheiten in der Reihenschaltung der Transistobei großer Ausgangsleistung und folglich großem ren benutzt wird. Röhrenstrom die Spannung über dem Regeltransistor Die Erfindung und ihre Vorteile werden nachsich auf einen sehr niedrigen Wert einstellt, während 30 stehend an Hand der Figuren erläutert,
umgekehrt bei sehr niedriger Ausgangsleistung diese F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung nach der Erfindung Spannung sich zwar auf einen ziemlich hohen Wert und

einstellt, aber der Röhrenstrom dann gerade sehr F i g. 2 eine weitere Ausführungsform der Vorrich-

niedrig ist. tung nach der Erfindung.

Es stellt sich heraus, daß durch die erfindungs- as Bei dem in F i g. 1 dargestellten Hochfrequenzgemäße Lösung die Ausgangsleistung in einem beson- ofen wird die zur Erhitzung erforderliche Hochfreders großen Bereich, z. B. 1 bis 100, geregelt werden quenzenergie einem gittergesteuerten Elektronen-' Kann, wobei die obere Grenze gleich der von einem röhrenoszillator mit einer in Klasse C betriebenen nicht geregelten Röhrenoszillator maximal gelieferten Triode 1 entnommen. In dem Anodenkreis des Leistung ist. Trotz dieses großen Regelbereiches liegt 30 als Colpitts-Schaltung ausgebildeten Röhrenoszillat keine Gefahr eines Überschreitens der maximal zu- tors liegt ein die Oszillatorfrequenz bestimmender r lässigen Röhrenverlustleistung vor, da^ sich heraus- Schwingungskreis 2 mit einer Kreisspule 3, die durch stellt, daß eine Abnahme der Ausgangsleistung von zwei in Reihe geschaltete Kreiskondensatoren 4 einer gleichzeitigen Verringerung sowohl der Anoden- und 4' überbrückt ist. Ein Ende des Schwingungsals auch der Gitterverlustleistung begleitet wird. 35 kreises 2 ist über einen Trennkondensator 5 an die Außerdem ergibt sich, daß im ganzen Regelbereich Anode und das andere Ende über einen Gitterkonder Betrieb als HF-Generator nicht beeinflußt wird, densator 6 an das Steuergitter der Röhre 1 angeda bei dieser Ausgangsleistungsregelung lediglich die schlossen, das über die Reihenschaltung einer Hoch-Röhreneinstellung geändert wird und die weiteren frequenzdrossel 7 und eines durch einen Konden-Teile des Oszillators ungeändert bleiben. Daher kann 40 sator 8 überbrückten Widerstandes 9 mit Erde verdie vorliegende Leistungsregelvorrichtung ohne wei- bunden ist. Der Verbindungspunkt der Kondensatoteres in bestehende HF-Generatoren mit einem nicht ren 4 und 4' ist auch geerdet.

geregelten Röhrenoszillator eingebaut werden. Die Anode der Röhre 1 wird über eine Hochfre-Es wird noch bemerkt, daß HF-Generatoren, bei quenzdrossel 10 aus einer Gleichstromspeisequelle denen zu verschiedenen Regelungszwecken in Reihe 45 11 gespeist, die durch einen Hochfrequenz-Entkoppmit der Oszillatorröhre eine regelbare Impedanz ge- lungskondensator 12 überbrückt ist, während in den schaltet ist, durch z.B. die DT-PS 950147 und die Kathodenkreis der Röhre ein Hochfrequenz-Ent-US-PS 2 548 850 bekannt sind. Für die Regelung kopplungsnetzwerk in Form eines Filters eingefügt einer hohen Ausgangsleistung in einem besonders ist, das aus einer Reihenspule 13 und den Querkongroßen Bereich ist jedoch eine derartige Reihenschal- 50 densatoren 14 und 14'besteht,
tung unerwünscht, da ein beträchtlicher und stark Der beim Oszillieren der Schaltung im Schwinveränderlicher Anteil der Speisespannung in dieser gungskreis 2 auftretende Kreisstrom wird zum ErImpedanz verbraucht und somit der Leistungs-Wir- hitzen eines Werkstücks 15 benutzt, das in einen kungsgrad verschlechtert wird. Darüber hinaus treten z. B. von einer Heizspule 16 gebildeten Belastungsbei diesem großen Regelbereich im Gitterkreis der 55 kreis 17 aufgenommen ist. Die' einseitig geerdete Oszillatorröhre unerwünschte Kipperscheinungen auf, Heizspule 16 ist zu diesem Zweck mit den Ausgangsdie den Betrieb als HF-Generator ernstlich beein- klemmen einer induktiv an die Kreisspule 3 angeträchtigen, schlossenen Kopplungsspule 18 verbunden, wobei zur In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform Belastungsanpassung die induktive Kopplung zwides erfindungsgemäßen HF-Generators ist in den 60 sehen der Kreisspule 3 und der Kopplungsspule 18 Kathodenkreis der Elektronenröhre die Reihenschal- veränderlich ausgebildet ist. ^;
tung einer Anzahl von Regeltransistoren aufgenom- Um die von dem Röhrenoszillator auf die Bemen, wobei der Regelstrom über gesonderte Regel- lastung übertragene Leistung innerhalb sehr weiter leitungen den Basiselektroden der verschiedenen Grenzen regeln zu können, ist in den Kathodenkreis Regeltransistoren zugeführt wird, während ferner par- 65 der Elektronenröhre 1 die Reihenschaltung von drei allel zu der Reihenschaltung der Regeltransistoren Regeltransistoren 19, 20, 21 aufgenommen, deren ein aus Widerständen zusammengesetzter Spannungs- Emitter-Kollektor-Strecken in Reihe mit der Elektroteiler zum Erzielen eines zusätzlichen Regelstromes nenröhre 1 geschaltet sind, wobei weiterhin eine ein-

stelbare Regelstromquelle 22 zum Erzielen eines der Kathodengleichspannung begleitet, welche Span-Regelstroms vorgesehen ist, der über gesonderte Re- nung, die wie gesagt praktisch vollkommen durch gelleitungen 23, 24, 25 den Basiselektroden der Re- die Speisegleichspannung, die Röhrenkennlinien und geltransistoren 19, 20, 21 zugeführt wird. die Belastung der Elektronenröhre 1 bestimmt wird,

In der dargestellten Ausführungsform besteht die 5 stets in gleichem Maße über die Transistoren 19, 20, Regelstromquelle 22 aus einem in der Amplitude 21 verteilt wird. ^;-■ ;■ ■■■-■■·■■

einstellbaren Wechselspannungsgenerator 26 in Form ,. Wird die Rechteckspannüng herabgemindert, so eines Rechteckspannungsgenerators, der an die Pri- verringert sich der Basisregelstrom, wodurch der märwicklung eines Transformators 27 angeschlossen Anodengleiohstrom abnimmt, was wegen der erwähnist, die mit drei voneinander getrennten Sekundär- io ten monotonen Beziehung in einer gleichzeitigen Abwicklungen versehen ist, die je über einen Gegentakt- nähme der Anodenwechselstromkomponente der Osgleichrichter 28, 29, 30 mit einem darauffolgenden zillatorfrequenz und somit auch der an die kon-Glättungsfilter, bestehend aus einem Reihenwider- stante Belastung gelieferten Hochfrequenzleistung stand 31, 32, 33 und einem Querkondensator 34, 35, resultiert. ;' :

36, mit einer gesonderten Regelleitung 23, 24, 25 15 Die gelieferte Leistung wird bekanntlich durch verbunden sind. Jede Regelleitung 23, 24, 25 ist an das Quadrat der Anodenwechselstromkomponente einen Regeltransistor 19, 20, 21 zwischen dessen der Oszillatorfrequenz vervielfacht mit der konstan-Basiselektrode und Emitterelektrode gelegt, wobei ten Belastung bestimmt.

weiter ein Ableitungswiderstand 37, 38, 39 zwischen Umgekehrt, bei einer Erhöhung der Rechteckspan-

diesen Elektroden angebracht ist. Der Unterschied 20 nung wird die folglich auftretende Zunahme des Anzwischen den Gleichspannungspegeln der Regeltransi- odengleichstroms von einer Zunähme der an die Bestoren 19, 20, 21 erfordert eine galvanische Trennung lastung gelieferten Hochfrequenzleistung begleitet, der Regelleitungen 23, 24, 25, was hier dadurch be- Es kann dabei sogar die von dem nicht geregelten werkstelligt wird, daß die Sekundärwicklungen des Röhrenoszillator maximal gelieferte Leistung durch Transformators 27 getrennt ausgebildet sind. 25 eine solche Erhöhung der Rechteckspannung er-

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrich- reicht werden, daß der dieser Leistung zugehörende tung wird weiter unten näher erläutert. Anodengleichstrom dank den charakteristischen

Man geht von einem Zustand aus, in dem durch Eigenschaften von Transistoren fließen kann, wo-Gleichrichtung einer bestimmten Reohteckspannung durch auch bei dem dann sehr hohen Kathodenvon dem Generator 26 in jedem der Gegentaktgleich- 30 gleichstrom die über die Reihenschaltung der Tranrichter 28, 29, 30 ein bestimmter Gleichstrom ent- sistoren 19, 20, 21 auftretende Kathodengleichspansteht, der als Regelstrom jeden der als identisch be- nung auf besonders niedrige Werte, z. B. auf einige trachteten Regeltransistoren 19, 20, 21 an der Basis- zehntel Volt pro Transistor, herabsinken kann, ohne elektrode in gleicher Weise steuert und somit in den daß der erwähnte Strom merklich beeinflußt wird, in Reihe geschalteten Emitter-Kollektor-Strecken der 35 Auf diese Weise wird durch die beschriebene Ka-Transistoren 19, 20, 21 einen Kollektorgleichstrom thodenstromregelung, die nur eine geringe Steuerleierzeugt, dessen Größe im wesentlichen durch den stung erfordert, eine Leistungsregelung über einen zugeführten Basisregelstrom und den Stromverstär- außerordentlich breiten Bereich bewerkstelligt, wokungsfaktor des Kollektorstroms in bezug auf den bei die obere Grenze durch die von dem nicht ge-Basisstrom bestimmt wird. Dieser Kollektorgleich- 40 regelten Röhrenoszillator maximal gelieferte Leistung strom bildet den Kathodengleichstrom der Elektro- und die untere Grenze durch die minimale Leistung nenröhre 1, die sich infolgedessen derart einstellt, bedingt wird, die nahezu gleich Null ist, wobei trotz daß die dem Kathodengleichstrom zugehörende Ka- dieses breiten Regelbereichs keine Gefahr eines thodengleichspannung über der Reihenschaltung der Überschreitens der maximal zulässigen Elektronen-Transistoren 19, 20, 21 auftritt und auf diese Weise 45 röhrenverlustleistung vorliegt, da sich herausstellt, praktisch vollkommen durch die Speisegleichspan- daß eine Abnähme der gelieferten Leistung von einer nung, die Röhrenkennlinien und die Belastung der gleichzeitigen Abnahme sowohl der Anoden- als Elektronenröhre 1 bestimmt wird. Es steht dabei auch der Gitterverlustleistung begleitet wird, über jedem der Transistoren 19, 20, 21 ein gleicher Außerdem ergibt sich bei dieser besonders günsti-

Bruchteil der Gesamtkathodengleichspannung, in die- 50 gen Leistungsregelung, daß in dem ganzen Regelser Ausführungsform z. B. ein Drittel. Der Röhren- bereich keine Unstabilitäten z. B. in Form uneroszillator liefert dabei an den Belastungskreis 17 eine wünschter Kipperscheinungen auftreten und die Osbestimmte Hochfrequenzleistung, die dieser Einstel- zillatorfrequenz nahezu nicht beeinflußt wird, da bei lung der Elektronenröhre 1 zugehört. dieser Leistungsregelung lediglich die Röhreneinstel-

Wenn in dieser Vorrichtung die Größe der Recht- 55 lung geändert wird und die weiteren Teile des Oseckspannung geändert wird, ändert sich in gleichem zillators ungeändert bleiben. Daher kann die be-Sinne der Kathodengleichstrom und somit auch der schriebene Leistungsregelvorrichtung ohne weiteres Anodengleichstrom der Elektronenröhre 1 und durch in bestehende Öfen eingebaut werden, diese Änderung des Anodengleichstroms ändert sich In dem dargestellten Hochfrequenzofen soll die

die an die Belastung 17 gelieferte Hochfrequenzlei- 60 Reihenschaltung der Transistoren sowohl die bei stung in einem sehr breiten Leistungsbereich im einem bestimmten Kathodengleichstrom auftretende gleichen Sinne, was darauf zurückzuführen ist, daß Kathodengleiohspannung aufnehmen als auch die bei einem in Klasse C betriebenen Röhrenoszillator durch Vervielfachung des Kathodengleichstroms mit mit konstanter Relastung die Anodenwechselstrom- der Kathodengleichspannung gegebene Leistung verkomponente der Oszillatorfrequenz in Abhängigkeit 65 brauchen, wobei in Abhängigkeit von der Anzahl von dem Anodengleichstrom eine monoton anstei- von Transistoren der Reihenschaltung jeder Transigende Funktion bildet. Die Änderung des Anoden- stör einen Bruchteil der Gesamtkathodengleichspangleichstroms wird von einer gleichzeitigen Änderung nung bzw. Verlustleistung aufnimmt, welcher Bruch-

teil den pro Transistor zulässigen Wert der Spannung eingestellt, während die bei dieser Einstellung in- bzw. Verlustleistung nicht überschreiten darf. Werden- folge Toleranzen auftretenden Abweichungen von die Transistoren an sich und ihre Steuerungen als einer gleichmäßigen Spannungsverteilung über die identisch vorausgesetzt, so erfolgt eine gleichmäßige Transistoren durch den dem Spannungsteiler 40 entVerteilung über die verschiedenen Transistoren so- 5 nommenen Regelstrom weitgehend verringert werwohl der Kathodengleichspannung als auch derVer- den, so daß die verschiedenen Transistoren nahezu lusüeistung, wobei deren Maximalwerte die Mindest- gleich belastet werden, wodurch die Anzahl von zahl der erforderlichen Transistoren bestimmen. Die Transistoren verringert werden kann. Sogar der Wegin der Praxis unvermeidlichen Toleranzen rufen je- fall der Steuerung eines Transistors kann auf diese doch Abweichungen von einer solchen gleichmäßi- io Weise durch den dem Spannungsteiler 40 entnommegen Verteilung über die Transistoren hervor, so daß nen Regelstrom aufgefangen werden. T '
eine größere Anzahl von Transistoren als dieses Mi- Die praktische Ausführung der vorstehend benimum in die Reihenschaltung aufgenommen wer- schriebenen, vorteilhaften Leistungsregelung ist söden soll, da sonst ein oder mehrere Transistoren die- mit auch aus fabrikatorischen Gründen besonders ser Reihenschaltung über den pro Transistor zulässi- 15 günstig, da keine besonderen Toleranzanforderungen gen Wert belastet werden können. vorliegen. ■ .

Um unter diesen Umständen den Einfluß von To- Von einem in der Praxis ausführlich erprobten

leranzen zu beseitigen und somit die Anzahl von Hochfrequenzofen von 15 kW nach der Erfindung

Transistoren zu verringern, ist gemäß einer zweck- werden nachstehend die Daten angegeben:

mäßigen Weiterbildung der Erfindung parallel zu 30
der Reihenschaltung der Regeltransistoren 19, 20, 21

ein aus Widerständen zusammengesetzter Spannungs- ^e^ ,_

teiler 40 zum Erzielen eines zusätzlichen Regelstroms Philips TBW 6/14.

vorgesehen, der zum Ausgleichen des Einflusses der Regeltransistoren:

jeweiligen Ungleichheiten in der Reihenschaltung der 35 r Strom: 15 A

Basiselektrode eines Regeltransistors zugeführt wird. 2 N 1100 (20mal), maximal J Spannung: 65 V

, In der dargestellten Ausführungsform wird der Span- zulässige(r) 1 Verlust-

mmgsteiler 40 durch die Reihenschaltung einer der I leistung: 90 W.

Anzahl von Regeltransistoren 19,20,21 entsprechen- c_m._m„~t.ii.™^»»ts.^.
j α ti -j i.· -λ- YWJ J- j λ-* At Ai SpannungsteilerwKierstancle:

den Anzahl identischer Widerstände 41, 42, 43 ge- 30 innni,«nn_m.ii

,.., . , . , „ ., , , _, , ' -ι. ·« 100 Unm ί zumal),

bildet, wobei von der Kathode der Elektronenrohre 1

her gesehen jeder Verbindungspunkt von zwei auf- Rechteckspanungsfrequenz:

einanderfolgenden Reihenwiderständen (41, 42; 42, 2000Hz.

43) an die Basiselektrode des. nächstfolgenden Tran- Glättungsfilter:

sistors (20; 21) in der Reihenschaltung der Regel- 35 ί Querkondensator: 10 μΡ

transistoren 19, 20, 21 angeschlossen ist. (20mal) I Reihenwiderstand: 100 Ohm.

Bei einer gleichmäßigen Spannungsverteilung so- I

wohl über die Transistoren 19, 20, 21 als auch über .,, . ., ...

die Spannungsteilerwiderstände 41, 42, 43 sind die ^ΑΜεΐ^⁸ΑΓ**}%.η
Spannungen an den Verbindungspunkten der auf- 40 IUU Unm (2Umalj.

einanderfolgenden Spannungsteilerwiderstände (41, Leistungsregelbereich:
42; 42, 43) gleich den Spannungen der Emitterelek- 15 bis 0,15 kW.

troden der aufeinanderfolgenden Transistoren (20; Gesamtsteuerleistung für die Regeltransistoren:
21), abgesehen von der bei Transistoren stets sehr 6 bis 0 W

niedrigen Emitter-Basis-Spannung. Tritt an den Tran- 45
sistoren 19, 20, 21 eine Abweichung von dieser . Triodeverlustleistung:
gleichmäßigen Spannungsverteilung auf, so wird über 7,5 bis 1,5 kw, monoton herabsinkend,

die Leitungen, die jeweils den Verbindungspunkt Oszillatorfrequenz:
von zwei aufeinanderfolgenden Spannungsteilerwider- 1,110 MHz, nahezu konstant,

ständen (41, 42; 42, 43) an die Basiselektrode eines 50
nächstfolgenden Transistors (20; 21) anschließen, zu

dieser Basiselektrode ein zusätzlicher Regelstrom Es sei noch bemerkt, daß ein gleicher Verlauf der

fließen, dessen Größe und Polarität von der Größe gelieferten Leistung, der Elektronenröhrenverlust- und der Polarität der Abweichung von der gleich- leistung und der Oszillatorfrequenz bei verschiedenen mäßigen Spannungsverteilung abhängen, welcher zu- 55 Arten von Oszillatorschaltungen festgestellt wurde, sätzliche Regelstrom die vorliegende Abweichung F i g. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des in

stark verringert, einerlei ob diese Abweichung auf F i g. 1 dargestellten Hochfrequenzofens, wobei entToleranzen der Transistoren an sich oder auf deren sprechende Elemente mit den gleichen Bezugsziffern Steuerung zurückzuführen ist. Die Reihenwider- bezeichnet sind.

stände 31, 32, 33, die einen Teil des Glättungsfilters 60 In diesem Hochfrequenzofen ist in jede gesonderte der Gegentaktgleichrichter 28, 29, 30 bilden, wirken Regelleitung 23, 24, 25 ein zusätzlicher Steuertransidabei für den zusätzlichen Regelstromkreis als Ent- stör 44, 45, 46 mit zugehörendem Basisableitungskopplungswiderstände in bezug auf den Ursprung- widerstand 37', 38', 39' aufgenommen, der als Stromlichen Regelstromkreis. Auf diese Weise werden die verstärker für den der Basiselektrode des Regeltranaufeinanderfolgenden Regeltransistoren 19, 20, 21 65 sistors 19, 20, 21 zugeführten Gesamtregelstrom durch den mit der Rechteckspannung eingestellten, wirksam ist, der durch den mit der Rechteckspanüber die voneinander getrennten Regelleitungen 23, nung eingestellten Regelstrom und den dem Span-24, 25 den Basiselektroden zugeführten Regelstrom nungsteiler 40 entnommenen, zusätzlichen Regel-

9 10

strom gebildet wird. Einerseits wird auf' diese Weise · Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung eine empfindlichere Regelung der gelieferten Lei- wird eine genaue Stabilisierung der Spannung im Bestung und eine Verringerung der erforderlichen lastungskreis 17 erzielt. Nimmt die Spannung im Be-Steuerleistung erzielt, während andererseits eine wei- . lastungskreis 17 zu, so nimmt die Rechteckspannung tere Verringerung der durch Toleranzen hervorgeru- 5 ab, und wie vorstehend an Hand der F i g. 1 ausführfenen Abweichungen von der gleichmäßigen Span- lieh beschrieben ist, nimmt auch der Änodenwechnungsverteilung über die Regeltransistoren erzielt selstrom und somit die Spannung im Belastungskreis wird. Gegebenenfalls können in jede Regelleitung 23, 17 ab, wodurch der ursprünglichen Spannungs-24, 25 mehrere als Stromverstärker wirksame Steuerr zunähme entgegengewirkt wird. Umgekehrt wird bei transistoren aufgenommen werden. ;" '''·,"'" "'/''"[_ ίο Spannungsabnahme in dem Belastungskreis 17 der Die Regelung der gelieferten Leistung wird zur Anodenwechselstrom durch Zunahme der Rechteck-Stabilisierung der Spannung im Belastungskreis be- spannung zunehmen, wodurch eine Zunahme der nutzt, zu welchem Zweck dem Belastungskreis 17 Spannung in dem Belastungskreis 17 der ursprüng-"eine Regelspannung entnommen wird, die über einen liehen Spannungsabnahme entgegenwirkt.
Regelspannungskreis 47 der Primärwicklung des 15 Auf diese Weise wird eine empfindliche Regelung Transformators 27 zugeführt wird. In dieser Ausfüh- der Spannung des Belastungskreises 17 auf einen vorrungsform ist der Regelspannungskreis 47 mit einem her bestimmten Wert erhalten, der einstellbar ge-Eingangsnetzwerk versehen, das aus den Trennkon- macht werden kann, indem der Ausgangswiderstand densatoren 48, 48' und einer zwischen diesen liegen- 51 des Gleichrichters 50 als Spannungsteiler ausgeden Drossel 49 besteht, gefolgt von einer Gleich- 20 bildet wird.

richtervorrichtung 50 mit zugehörendem Ausgangs- Nicht nur für die Stabilisierung der Spannung im widerstand 51. Der Ausgangswiderstand 51 ist mit Belastungskreis 17 sondern auch für die Stabilisieeinem Eingangsklemmenpaar eines Differenzspan- rung des Stromes durch den Belastungskreis 17 oder nungsverstärkers 52 verbunden, während an dessen der Temperatur des Werkstücks 15 kann diese Regeanderes Eingangsklemmenpaar eine Bezugsspan- 25 lung benutzt werden, wobei im letzteren Falle z. B. nungsquelle 53 angeschlossen ist. An den Ausgangs- ein Thermoelement an das Werkstück angeschlossen klemmen des Differenzspannungsverstärkers 52 ent- ist, dessen Ausgangsspannung gegebenenfalls nach steht somit eine Ausgangsspannung, die gleich der Verstärkung einem Eingang des Differenzspannungsmit einem bestimmten Verstärkungsfaktor verviel- Verstärkers 52 zugeführt wird.

fachten Differenz zwischen der Ausgangsspannung '30 Es sei noch bemerkt, daß die Reihenschaltung der

des Gleichrichters 50 und der Bezugsspannung ist. Regeltransistoren auch in den Kathodenwechsel-

Diese Ausgangsspannung wird in dem Gleichspan- Stromkreis aufgenommen werden kann. Aus prakti-

nung-Wechselspannung-Wandler 54 in eine Recht- sehen Gründen wird jedoch die dargestellte Ausfüh-

eckspannung umgewandelt, die nach Verstärkung in rungsform bevorzugt, wobei die Reihenschaltung der

dem Rechteckspannungsverstärker 55 der Primär- '35 Regeltransistoren in den Kathodengleichstromkreis

wicklung des Transformators 27 zugeführt wird. aufgenommen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hochfrequenzgenerator hoher Ausgangsleistung mit einer als Oszillator wirksamen Elektronenröhre, deren Anodenkreis einen Schwingungskreis enthält, dem eine Rückkoppelspannung entnommen wird, die über einen Rückkoppelkreis dem Gitter der Elektronenröhre zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kathodenkreis der Elektronenröhre (1) mindestens ein als Stromquelle für den Röhrenstrom arbeitender Regeltransistor (19) aufgenommen ist, dessen Emitter-Kollektor-Strecke in Reihe mit der Elektronenröhre (1) geschaltet ist, und daß weiter eine einstellbare Regelstromquelle (22) zum Erzielen eines Regelstroms vorgesehen ist, der über eine Regelleitung (23) der Basiselektrode des als Stromquelle für den Röhrenstrom arbeitenden Regeltransistors (19) zugeführt wird.

2. Hochfrequenzgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kathodenkreis der Elektronenröhre (1) die Reihenschaltung einer Anzahl von Regeltransistoren (19, 20, 21) aufgenommen ist und der Regelstrom über gesonderte Regelleitungen (23, 24, 25) an die Basiselektrode jedes der in Reihe geschalteten Regel-

' transistoren (19, 20, 21) zugeführt wird.

3. Hochfrequenzgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Regelleitung (23) mindestens ein als Stromverstärker wirksamer Steuertransistor (44, in Fig. 2) aufgenommen ist.

4. Hochfrequenzgenerator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelstromquelle (22) aus einem in der Amplitude einstellbaren Wechselspannungsgenerator (26, F i g. 1; 17, 47, F i g. 2) besteht, der an die Primärwicklung eines Transformators (27) angeschlossen ist, der mit voneinander getrennten Sekundärwicklungen versehen ist, die je über eine Gleichrichtervorrichtung (28, 29, 30) mit darauffolgendem Glättungsfilter (31, 34; 32, 35; 33, 36) mit einer gesonderten Regelleitung (23, 24, 25) verbunden sind.

5. Hochfrequenzgenerator nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Reihenschaltung der Regeltransistoren (19, 20, 21) ein aus Widerständen zusammengesetzter Spannungsteiler (40) geschaltet ist, zum Erzielen eines Regelstroms, der in der Reihenschaltung der Regeltransistoren (19, 20, 21) der Basiselektrode eines Regeltransistors (20,21) zugeführt wird.

6. Hochfrequenzgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (40) durch die Reihenschaltung einer der Anzahl von Regeltransistoren (19, 20, 21) entsprechenden Anzahl identischer Widerstände (41, 42, 43) gebildet wird, wobei von der Kathode der Elektronenröhre (1) her gesehen der jeweilige Verbindungspunkt von zwei aufeinanderfolgenden Reihenwiderständen (41, 42; 42, 43) an die Basiselektrode des nächstfolgenden Transistors (20,21) in der Reihenschaltung der Regeltransistoren (19, 20, 21) angeschlossen ist.

7. Hochfrequenzgenerator nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in das

Glättungsfilter (31, 34; 32, 35; 33, 36) ein Reihenwiderstand (31, 32, 33) aufgenommen ist, durch den der dem Spannungsteiler (40) entnommene Regelstrom und der durch die gesonderten Regelleitungen (23, 24, 25) fließende Regelstrom gegenseitig entkoppelt werden.

8. Hochfrequenzgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kathodenleitung der Elektronenröhre (1) ein Hochfrequenzkopplungsnetzwerk (13, 14, 14') gelegt ist, das nur den Kathodengleichstrom durchläßt.