DE298067C

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Publication number: DE298067C
Application number: DENDAT298067D
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Description

Die Erfindung - bezieht sich auf ein gegebenenfalls auch als Generator für elektrische Schwingungen verwendbares Relais von der sogenannten Audion-Type. Zwecks leichterer Verständlichkeit des Erfindungsgegenstandes wird zunächst das Audion unter Bezugnahme auf Fig. ι beschrieben.

Das Audion besteht bekanntlich aus einem evakuierten Glasrohr, in welchem drei Elektr öden luftdicht eingeschmolzen sind. Auf der Schaltungsskizze nach Fig. ι sind die Elektroden der Einfachheit halber ohne das Glasrohr veranschaulicht. Die Kathode k wird durch einen Glühfaden gebildet, welcher elektrisch mittels einer Heizbatterie Hb erhitzt wird, wobei in den Stromkreis ein Widerstand R zur Regelung des Heizstromes eingeschaltet ist. Gegenüber der Kathode befindet sich die Anode a, welche in üblicher Weise als entsprechend geformtes Metallblech ausgeführt ist. Zwischen Kathode und Anode befindet sich die dritte Elektrode g, Gitter genannt, welche aus einem Drahtnetz oder perforiertem Blech besteht.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung als Relais ist folgende:

An den aus Kathode und Gitter bestehenden Kondensator wird die zu verstärkende Spannung angelegt, während Kathode · und Anode mit den beiden Polen einer verhältnismäßig hoch voltigen (ungefähr ι oo bis 200 Volt) Ortsbatterie Lb verbunden sind, deren Stromkreis z. B. noch einen Fernsprecher T enthält. - Wenn am Kondensator (Gitterkathode) keine Spannung angelegt ist, so fließt zwischen Kathode und Anode ein konstanter Gleichstrom, der von den durch die erhitzte Kathode ausgesandten Thermionen getragen wird. Wird an das Gitter eine undulierende Spannung angelegt, so werden die aus der Kathode austretenden Theimionen verzögert oder beschleunigt ; die Folge davon ist, daß sich dem zwischen Kathode und Anode fließenden Gleichstrom ein mit der Periodenzahl der am Gitter wechselnden Spannung undulierender Strom überlagert. Auf diese Weise ist man in der Lage, schwache undulierende Ströme, wie sie z. B. in den Empfangsvorrichtungen der drahtlosen Telegraphic, Telephonie oder in der Telephonie mit Draht auf große Entfernungen vorkommen, zu verstärken.

Es hat sich gezeigt, daß die mit einem gegebenen Rohr (Audion) erzielte Verstärkung größer wird, wenn man das Gitter von vornherein auf eine gewisse negative Spannung, die aber unter Umständen auch positiv sein kann, gegenüber der Kathode auflädt, und zwar ergibt sich, daß die Verstärkung bei einem gewissen Werte dieser Spannung ein Maximum erreicht. Der Ausdruck »Spannung« zwischen Gitter und Kathode ist streng genommen ungenau, da jeder Punkt der stromdurchflossenen Kathode eine andere Spannung gegenüber dem Gitter aufweist. Wenn Häher zwischen einem gewissen Punkte der Kathode und dem Gitter eine solche Spannung herrscht, die ein Maximum der Wirkung hervorrufen würde, so ist dies für alle anderen Punkte der Kathode nicht mehr der Fall. Infolgedessen wird bei dieser Anordnung nicht die bestmögliche Wirkung, d. h. die größte Verstärkung erreicht, als wenn auch zwischen

allen anderen Punkten der Kathode und dem ! Gitter dieselbe Spannung bestehen würde. ; Diese Abweichung von der größtmöglichen Ver- ' Stärkung ist um so bedeutender, je langer und dünner der Glühfaden ist.

Gemäß der Erfindung wird nun der er- - wähnte Nachteil durch eine derartige Ausbildung des Gitters oder Wahl der Spannungsverhältnisse beseitigt, daß man in der Lage

ίο ist, längs des Gitters denselben Potentialfall zu erzeugen wie längs der Kathode, und zwar vorteilhaft in der Weise, daß das Gitter dabei keine erhebliche Erhitzung erleidet.
An die beiden Enden des Gitters wird demnach, z. B. mittels eines durch Trockenelemente gespeisten Divisors, eine Spannung angelegt, die genau gleich dem Spannungsabfall längs der Kathode ist. Demgemäß ist als Gitter ein entsprechender, fortlaufender Leiter zu verwenden, der etwa aus einem ausgespannten Draht, einem Band, welches auch perforiert sein kann, oder aus miteinander fortlaufend verbundenen Drahtnetzteilen o. dgl. besteht. Natürlich müssen Kathode und Gitter in ihrer Form einander möglichst angepaßt sein, damit gegenüberliegende Punkte der Kathode und des ■ Gitters die erwünschte konstante Potentialdifferenz aufweisen.

In den Fig. 2, 3 und 4 sind drei Aus- I führungsbeispiele des Gitters gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Fig. 5 zeigt das Schaltungsschema der Vorrichtung als Relais. Nach Fig. 2 besteht die Kathode aus einem geraden gestreckten. Drahtstück k, welches auch spiralförmig gebogen sein kann, während das Gitter aus einer die Kathode umgebenden Drahtspirale g besteht; die Anode α ist hierbei zweckmäßig zylinderförmig.

Gemäß Fig. 3 besteht das Gitter g aus einem mäander- oder zickzackförmigen Drahtoder Bandstück, das an einem isolierenden I Rahmen c, z. B. aus Glas, in bekannter Weise gehaltert ist; der Rahmen wird in beliebiger j Weise in dem die Elektroden aufnehmenden j

Glasrohr angebracht. |

Gemäß der. Ausführungsform nach Fig. 4 wird das Gitter g aus in Reihe geschalteten Drahtnetzstückchen zusammengesetzt.

In Fig. 5 ist das Schaltungsschema der Vorrichtung als Relais dargestellt.

Es bedeutet Ä das Relaisrohr, welches die durch eine Heizbatterie Hb geheizte Kathode k enthält; R ist ein Widerstand zur Regelung dss Heizstromes. Mit α ist die Anode bezeichnet, die mit dem positiven Pol der Ortsbatterie Lb verbunden ist, während der negative Pol über ein Telephon T 0. dgl. mit der Kathode k in Verbindung steht. Das Gitter g ist du-ch einen von der Gitterbatterie Gb mittels· des Divisors D₁ abgezweigten Strom durchflossen; dieser Divisor D₁ dient dazu, um die Spannung längs des Gitters genau ■ gleich der Spannung längs der Kathode zu gestalten. Eb ist eine Einstellbatterie, die„ durch den Divisor Z)₂ geschlossen ist und eine konstant bleibende Spannung zwischen Gitter g und Kathode k erzeugt. Hierbei dient der Divisor Z)₂ zur Einstellung derjenigen Spannung, welche ein Höchstmaß der Verstärkung herbeiführt. Dieser konstanten Spannung zwischen k und g überlagert sich mittels des Transformators Ps die zu verstärkende undulierende Spannung.

Ähnliches gilt für den Fall der Anwendung der Vorrichtung als Generator für elektrische Schwingungen.

Besondere Vorteile bietet die Vorrichtung gemäß der Erfindung in den Fällen, wo die Verwendung von längeren Glühfäden erwünscht ist (Einrichtungen, bei denen zur Heizung der Kathode ein verhältnismäßig hochgespannter Strom verwendet wird), also bei hohen Leistungen.

Claims

Patent-Ansprüche: g

1. Thermionenrelais mit Hilfselektrode für undulierende Ströme, dadurch gekennzeichnet, daß den einzelnen Teilen der Hilfselektrode verschiedene Spannungen aufgedrückt sind, derart, daß zwischen entsprechenden Punkten der Hilfselektrode und der Glühkathode überall gleiche Potentialdifferenzen vorhanden sind.

2. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode ohne erhebliche Erhitzung derart stromdurchflossen ist, daß längs derselben derselbe Potentialfall stattfindet, wie längs der Glühkathode.

3. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfselektrode eine die Kathode umgebende, stromdurchflossene Drahtspirale dient.

4. Ausfühiungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode aus einem fortlaufenden Draht oder Band besteht, der oder das in Zickzack- oder Mäanderform auf einem isolierenden Rahmen entsprechend gehaltert äst.

5. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode aus in Reihe geschalteten Drahtnetzstreifen, perforierten Blechstreifen 0. dgl. zusammengesetzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.