DE2301548A1

DE2301548A1 - Elektronenroehrenschutzvorrichtung fuer anodenmodulierte senderendstufe

Info

Publication number: DE2301548A1
Application number: DE19732301548
Authority: DE
Inventors: Stanislav Dipl Ing Zadnicek
Original assignee: Tesla AS
Current assignee: Tesla AS
Priority date: 1972-01-28
Filing date: 1973-01-12
Publication date: 1973-08-02
Also published as: GB1360383A; CS153888B1; FR2169409A1; CH550507A; FR2169409B3

Description

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233-20.O39P 12. 1. 1973

TESLA, narodni podnik, Praha-Hloubetin (CSSR)

Elektronenröhrenschutzvorrichtung für anodenmodulierte Senderendstufe

Die Erfindung betrifft eine Elektronenrohrenschutzvorrichtung für eine anodenmodulierte Senderendstufe, die mit Elektronenröhren-Überstromfühlelementen versehen ist.

Es ist bekannt, daß große Rundfunksender gewöhnlich mit einer Anodenmodulation der Senderendstufe arbeiten. Die Elektronenröhren, mit denen die Senderendstufe bestückt ist, sind aber stark spannungsbeansprucht, weil der Hochfrequenzspannungsscheitelwert zwischen der Anode und dem Gitter bei der Modulationsspitze während einer 100-56-Modulation ungefähr den vierfachen Wert der Speisegleichspannung erreicht.

Mit Rücksicht auf den Umwandlungswirkungsgrad der End-

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verstärkerstufe und eine gute Ausnutzung der Elektronenröhre ist es erforderlich, daß diese Spannung angemessen hoch ist» Eine unnötig große Spannungsreserve hat eine Verminderung der Wirtschaftsrichtwerte des Senders zur Folge, so daß diese Lösung nicht allgemein annehmbar ist. Es ist aber auch gut bekannt, daß die Elektronenröhren, die einer Scheitelspannung im Bereich von 40 bis 50 kV ausgesetzt werden, zu inneren Überschlägen neigen, insbesondere während der ersten Stunden nach der Inbetriebnahme» Diese inneren Überschläge können jedoch die Beschädigung der Elektronenröhre verursachen» Der elektrische Strom, der beim Überspringen zwischen der Anode und dem Steuergitter (oder dem Schirmgitter) durch die Elektronenröhre fließt, verläuft durch die Feindrahtgitterwicklung und, wenn dieser Strom zeitlich und in seiner Größe nicht gehörig beschränkt wird, kann die Gitterwicklung verbrannt werden. Die Gefahr dieser unerwünschten Erscheinung wächst jedoch mit der Leistung der Einrichtung, da, obwohl die innere Struktur, besonders das Gitter, einer großen Elektronenröhre im großen und ganzen die gleiche wie bei Elektronenröhren mittlerer Leistung bleibt, die Werte der Energien, welche in der Umgebung der Elektronenröhre aufgespeichert werden (wie z. B. Ladungen der Filter- und Modulationskondensatoren, in Filter- und Modulationsdrosseln aufgespeicherte Energien usw. ) ungefähr proportional mit der Senderleistung anwachsen. Bei den Sendern mit einer Leistung von mehreren 100 kW betragen die Werte dieser Energien mehrere 10 kW und, wenn keine geeigneten Maßnahmen getroffen werden, kann der größte Teil dieser Energien beim Überschlag ±σ>. der Röhre in Wärme umgewandelt werden, wodurch das Gitter der Elektronenröhre gefährdet und beschädigt wird.

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Um die Elektronenröhren zu schützen, werden die großen Rundfunksender mit solchen Vorrichtungen versehen, welche die Energien über einen außerhalb der Elektronenröhre liegenden Weg zur Erde ableiten« Zu diesem Zweck werden gewöhnlich elektronisch gezündete Funkenstrecken oder Ignitronen etc. benutzt« Diese Vorrichtungen werden gezündet mittels überstromempfindlicher Fühlelemente der gefährdeten Elektronenröhren» Aus praktischen Gründen kann jedoch die Ansprechzeit dieser Fühlelemente nicht auf Null reduziert werden; deswegen hat auch ihre Leistungsfähigkeit eine gewisse Grenze«, In diesem Fall kommt es auf die Größe der Einrichtung an, ob bei dieser Grenze noch ein entsprechender Schutz für die Elektronenröhren gewährleistet werden kann. Die Lage verschlechtert sich aber beträchtlich durch den Umstand, daß die Überschläge während der höchsten Spannungsbeanspruchung der Elektronenröhre, d. h. beim Modulationsscheitelwert, stattfinden. Da der Modulator, der gewöhnlich eine starke Rückkopplung enthält, gegenüber der anodenmodulierten Endverstärkerstufe als eine sehr niedrohmige Quelle erscheint, wird die Beanspruchung der Elektronenröhre in der Endstufe während der inneren Überschläge beträchtlich erhöht.

Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, die vorgenannten Nachteile und Mängel der bekannten Vorrichtung zu beseitigen.

Die erfindungsgemäße Elektronenröhrenschutzvorrichtung für eine anodenmodulierte Senderendstufe, die mit Elektronenröhren-Überstromfühlelementen versehen ist, ist gekennzeichnet durch wenigstens ein elektronisches Schaltelement, das durch die Elektronenröhren-Überstromfühlelemente der anöden-

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modulierten Senderendstufe gesteuert ist, und durch wenigstens eine Hilfsspannungsquelle, wobei die Elektronenröhrenschutzvorrichtung zwischen den Niederfrequenzvorverstärkerstufen und den Modulatorstufen des Senders angeordnet ist.

Das elektronische Schaltelement kann als ein Umschalter geschaltet sein, um den Ausgang der Schutzvorrichtung entweder an deren Eingang oder an die Hilfsspannungsquelle umzuschalten»

Der Eingang und der Ausgang der Schutzvorrichtung können über einen Widerstand miteinander verbunden sein, und das elektronische Schaltelement kann als ein Ein-Aus-Schalter geschaltet sein, um die Hilfsspannungsquelle an den Ausgang der Schutzvorrichtung zu koppeln.

Die Schutzvorrichtung kann auch verdoppelt und symmetrisch geschaltet sein, wobei die Spannungen der beiden Hilfsspannungsquellen eine entgegengesetzte Polarität aufweisen.

Die Erfindung wird nun anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Anordnung der erfindungsgemäßen Elektronenröhrenschutzvorrichtung in einein Rundfunksender;

Fig. 2 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Schutzvor*- richtung, die mit einem Umschaltelement versehen ist;

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Fig. 3 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung, die mit einem Ein-Aus-Schaltelement und einem Widerstand versehen ist; und

Figo h und 5 Schaltbilder der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtungen, die für symmetrische Niederfrequenzgegentakt-Senderendstufen bestimmt sind.

Wie aus Figo 1 ersichtlich ist, liegt die erfindungsgemäße Elektronenröhrenschutzvorrichtung OZ zwischen Niederfrequenzvorverstärkerstufen P des Senders und Modulatorstufen M, wobei die Modulatorstufen M mit einer anodenmodulierten Senderendstufe KS verbunden sind. Die anodenmodulierte Senderendstufe KS enthält Elektronenröhren-Überstromfühlelemente NC, deren Ausgang mit der Elektronenröhrenschutzvorrichtung OZ verbunden ist.

Die Funktion der in dieser Weise geschalteten erfindungsgemäßen Elektronenröhrenschutzvorrichtung OZ während Überschlägen innerhalb der Elektronenröhren besteht darin, daß die Schutzvorrichtung OZ durch die Elektronenröhren-Überstromfühlelemente NC der anodenmodulierten Senderendstufe KS gesteuert wird und in dem Augenblick, wenn der Stromanstieg den Anfang der Überschläge innerhalb einer der Elektronenröhren andeutet, die Modulatorstufen M von den vorhergehenden Niederfrequenzvorverstärkerstufen P des Senders, die eine normale Modulation besorgen, abgeschaltet und für eine geeignete Zeit die· Modulatorstufen M mit der HilfsSpannungsquelle Z, die der Modulationssenke entspricht, verbunden werden. Dadurch wird eine Modulationssenke gebildet, die einer ungefähr 100-$-Modulation entspricht, was praktisch einen sofortigen Abgriff der Span-

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nung von den Anoden der Elektronenröhren in der Senderendstufe bedeutet.

Die Elektronenrohrenschutzvorrichtung OZ kann z. B. nach dem Schaltbild in Figo 2 geschaltet werden, in dem Klemmen A1 und A2 den Eingang bzw. den Ausgang der Schutzvorrichtung darstellen und das elektronische Schaltelement S durch einen mechanischen Umschalter dargestellt ist. Z stellt eine Hilfsspannungsquelle vor, deren Spannung, wenn diese an der Ausgangsklemme A2 angelegt wird, eine Modulationssenke an dem Ausgang der Modulatorstufen M hervorruft, die ungefähr einer 100-$-Modulation entspricht.

Das Schaltbild in Fig_o 3 zeigt eine andere Schaltungsanordnung der Schutzvorrichtung (wobei die Bezeichnungen der einzelnen Bauelemente dieselben wie in Fig. 2 sind)ο In diesem Falle ist die Eingangsklemme A1 mit der Ausgangsklemme A2 über einen hochohmigen Widerstand R verbunden, und das elektronische Schaltelement S, das durch einen Ein-Aus-Schalter dargestellt ist, schaltet die Hilfsspannungsquelle Z an die Ausgangsklemme A2 an. Diese einfachere Schaltungsanordnung ist überall dort verwendbar, wo in den Niederfrequenzstufen ein genügender Verstärkungsüberschuß vorhanden ist und vermutet werden kann, daß der !Innenwiderstand der Hilfsspannungsquelle Z gegenüber dem Widerstand R vernachlässigbar ist.

Die Schaltbilder in Fig. h und 5 veranschaulichen die Schaltungsanordnungen der Elektronenröhrenschutzvorrichtung OZ, die für symmetrische Niederfrequenzgegentakt-Senderstufen geeignet sind. Die Spannungen der beiden Hilfsspannungsquellen Z und Z¹ weisen in diesem Fall eine zueinander entgegengesetzte Polarität auf.

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Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Elektronenröhren-Schutzvorrichtung besteht darin, daß diese die Energien
von allen Quellen, die bei Überschlag die Elektronenröhren in der Senderendstufe von der Anodenseite gefährden, mit einer so großen Geschwindigkeit beseitigt, wie sie mit den bisher bekannten Mitteln unerreichbar ist. Ein weiterer Vorteil ist Wirtschaftlicher Natur und beruht darin, daß die Funktion der Schutzvorrichtung durch die Ausnutzung der bereits vorhandenen Bauelemente der Modulatorstufen, die nur durch einige billige Bauteile ergänzt werden müssen, erzielbar ist.

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Claims

Patentansprüche

M ο/Elektronenröhrenschutzvorrichtung für eine anodenmodulierte Senderendstufe, die mit Elektronenröhren-Überstromfühlelementen versehen ist, gekennzeichnet durch wenigstens ein elektronisches Schaltelement (s)₉ das durch die Elektronenröhren-Überstromfühlelemente (NC) der anodenmodulierten Senderendstufe (KS) gesteuert ist, und durch wenigstens eine HilfsSpannungsquelle (Z), wobei die Elektronenröhrenschutzvorrichtung (OZ) zwischen den Niederfrequenzvorverstärkerstufen (P) und den Modulatorstufen (m) des Senders angeordnet ist.
2. Elektronenröhrenschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Schaltelement (s) ein Umschalter ist, um den Ausgang (A2) der Schutzvorrichtung (OZ) entweder an deren Eingang (Al) oder an die HilfsSpannungsquelle (z) umzuschalten.
3. Elektronenröhrenschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang (Al) und der Ausgang (A2) der Schutzvorrichtung (OZ) über einen Widerstand (r) miteinander verbunden sind und das elektronische Schaltelement (S) ein Ein-Aus-Schalter ist, um die Hilfsspannungsquelle (z) an den Ausgang (A2) der Schutzvorrichtung (OZ) zu koppeln.
4. Elektronenröhrenschutzvorrichtung nach Anspruch 2 öder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzvorrichtung (OZ) verdoppelt und symmetrisch geschaltet ist, wobei die Spannungen der beiden HilfsSpannungsquellen (Z, Z¹) eine zueinander entgegengesetzte Polarität aufweisen.

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