DE350506C

DE350506C - Device for controlling the amplitude of high-frequency vibrations in the rhythm of low-frequency vibrations

Info

Publication number: DE350506C
Application number: DE1919350506D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1919-04-08
Filing date: 1919-04-08
Publication date: 1922-03-21
Also published as: FR532230A; GB157437A; US1628377A

Description

Um Hochfrequenzschwingungen für Zwecke der Übertragung, Registrierung und Wiedergabe niederfrequenter Schwingungen, z. B. Schallschwingungen, zu benutzen, muß ihre Amplitude im Sinne der niederfrequenten Schwingungen gesteuert werden.To use high frequency vibrations for transmission, registration and reproduction purposes low-frequency vibrations, e.g. B. sound vibrations, to use their amplitude can be controlled in terms of low-frequency vibrations.

Die Erfindung ermöglicht dies in der Weise, daß eine im Sinne der Niederfrequenz gesteuerte Strahlungsquelle auf eine Alkalizelle einwirkt,The invention enables this in such a way that a controlled in the sense of the low frequency Radiation source acts on an alkaline cell,

ίο und dadurch die Hochfrequenzamplitude steuert. Solche Zellen, z. B. die Kaliumzelle, sind bekannt. Sie bestehen aus zwei unter Vakuum oder Edelgasfüllung in eine Glasrohre eingeschlossenen Elektroden, deren eine aus Alkalimetall besteht. Liegt an diesen Elektroden ein elektrisches Potential, und zwar so, daß die mit dem Alkalimetall belegte Elektrode negativ ist, so löst eine Bestrahlung der Zelle eine vom Alkalimetall zur positiven Elektrode sich bewegende Elektronenemission aus, die direkt proportional der Bestrahlung ist. Bei umgekehrtem Vorzeichen des elektrischen Potentials erfolgt die Elektronenemission nicht. Mit der Emission ändert sich der Widerstand und die , Kapazität zwischen den Elektroden.ίο and thereby controls the high frequency amplitude. Such cells, e.g. B. the potassium cell are known. They consist of two under vacuum or noble gas filling electrodes enclosed in a glass tube, one of which is made of alkali metal consists. If there is an electrical potential at these electrodes, in such a way that the with the alkali metal coated electrode is negative, irradiation of the cell triggers one of the Alkali metal to the positive electrode moving electron emission from that directly is proportional to the exposure. If the sign of the electrical potential is reversed the electron emission does not occur. With the emission, the resistance changes and the, Capacity between the electrodes.

Wird die Zelle auf eine der bekannten Weisen mit einem elektrischen Schwingungskreise gekoppelt, dessen E. M. K. das für die Zelle er- ■ forderliche Potential erzeugt, so bewirken die Veränderungen an der Zelle eine Steuerung der Amplitude der in dem Kreise pulsierenden Schwingungen, die direkt oder doch fast direkt proportional den auftretenden Strahlungsschwankungen ist. Die erforderliche Kopplung ^: If the cell is coupled in one of the known ways with an electrical oscillating circuit, the EMF of which generates the potential required for the cell, the changes in the cell cause the amplitude of the oscillations pulsing in the circuit to be controlled directly or almost is directly proportional to the radiation fluctuations that occur. The required coupling ^:

kann sowohl direkt, sowie auch auf induktivem oder kapazitivem Wege erfolgen.can be done directly as well as inductively or capacitively.

In Abb. ia und ib sind die Kreise 5 Speisekreise, die, durch einen Generator mit ungedämpfter Hochfrequenzenergie gespeist, die ' Kreise D erregen, von denen die Energie an die Kreise K weitergegeben wird. In der Schaltung ; nach Abb. ia ist direkte Kopplung benutzt durch Parallelschalten der Zelle Z zum Konden- · sator des Kreises D, dessen maximales Potential der Zelle angepaßt ist. In der Schaltung nach Abb. ib ist die Zelle induktiv mit dem Kreise D gekoppelt, und zwar so, daß das für die Zelle erforderliche maximale Potential erzeugt wird.In Fig. Ia and ib the circles are 5 feed circuits which, fed by a generator with undamped high-frequency energy, excite the circles D , from which the energy is passed on to the circles K. In the circuit; According to Fig. ia, direct coupling is used by connecting the cell Z in parallel to the capacitor of the circuit D, the maximum potential of which is adapted to the cell. In the circuit according to Fig. 1b, the cell is inductively coupled to the circuit D in such a way that the maximum potential required for the cell is generated.

Bei diesen Schaltungen tritt die Zelle infolge ihrer Polarität nur einseitig bei jeder Halbperiode in Tätigkeit. Doppelseitiges Arbeiten tritt ein bei den Schaltungen gemäß ABb. 2a und 2b, bei denen eine Zelle mit drei Elektroden, davon zwei gleichnamigen (etwa positiven) vorgesehen ist, von denen bei jeder Halbperiode eine in Tätigkeit tritt.In these circuits, the cell only occurs on one side at each half cycle due to its polarity in action. Double-sided work occurs with the circuits according to Fig. 2a and 2b, in which a cell is provided with three electrodes, two of which are of the same name (approximately positive) of which one comes into operation with each half-period.

Die bei jeder Kopplungsart im Kreise D durch die Widerstandsänderungen der Zelle ausgelösten Wirkungen sind:The effects caused by the changes in resistance of the cell for each type of coupling in circle D are:

1. Änderung der Dämpfung und1. Change in damping and

2. Änderung der Welle.2. Change of wave.

Ferner wird bei direkter Kopplung nach Abb.. ia und 2a durch die Kapazitätsänderungen an der Zelle das resultierende C und damit '65 wiederum die Welle geändert. C und L und die Verlustdämpfung des Kreises lassen sieh nun so wählen, daß die Dämpfungs- und Frequenzänderungen zusammen oder mehr oder weniger getrennt zur Steuerung der Amplituden des Hochfrequenzkreises verwendet werden können.Furthermore, in the case of direct coupling according to Fig. Ia and 2a, the resulting C and thus in turn the wave are changed by the changes in capacitance at the cell. C and L and the loss attenuation of the circuit can now be selected so that the attenuation and frequency changes can be used together or more or less separately to control the amplitudes of the high-frequency circuit.

Die durch die Frequenzänderung hervorgerufene Amplitudenschwankung wird bei den Schaltungen nach Abb. 2a und 2b nicht groß sein. Sie läßt sich sehr steigern durch Differenzschaltungen, bei denen die mit der Verstimmung verbundene Stromphasenverschiebung ausgenutzt wird.The amplitude fluctuation caused by the change in frequency is at the Circuits according to Fig. 2a and 2b should not be large. It can be increased very much by differential switching, where the current phase shift associated with the detuning is exploited.

In den Abb. 3 und 4 sind solche Differenzschaltungen, bei denen die Kopplung der Zelle auch indirekt erfolgen kann, dargestellt. Sie sehen zwei Kreise D₁ und D₂ vor, die von S erregt werden und ihre Energie an K weitergeben. Alle Kreise sind auf die gleiche Welle abgestimmt und so miteinander gekoppelt, daß bei unbestrahlter Zelle der Kreis K stromlos ist. Bei der Schaltung nach Abb. 3 wird bei bestrahlter Zelle der Kreis D₁ in dem Sinne verändert, wie bei den Schaltungen nach Abb. 2a und 2b. D₂ bleibt unverändert. Die Differenz seiner Amplituden gegenüber denen von D₁ wird nunmehr auf den Kreis K übertragen, in welchem, da die Veränderung der Amplituden von D₁ bei jeder Halbperiode einsetzen, ein Wechselstrom von gleicher Periode entsteht.In Figs. 3 and 4 such differential circuits are shown in which the coupling of the cell can also be done indirectly. They provide for two circles D ₁ and D ₂ , which are excited by S and pass their energy on to K. All circles are tuned to the same wave and are coupled to one another in such a way that when the cell is not irradiated, circle K is de-energized. In the circuit according to Fig. 3, when the cell is irradiated, the circle D _{1 is changed} in the same way as in the circuits according to Fig. 2a and 2b. D ₂ remains unchanged. The difference in its amplitudes compared to those of D ₁ is now transferred to the circle K , in which, since the change in the amplitudes of D ₁ begins at every half-cycle, an alternating current of the same period arises.

Bei der Differenzschaltung nach Abb. 4 werden die Wirkungen abwechselnd in D₁ und D₂ ausgelöst. Da beide Kreise in ihrer Wirkung auf K um 180 ° verschoben sind; hat der auf K übertragene Strom stets die gleiche Richtung;In the differential circuit according to Fig. 4, the effects are triggered alternately in D ₁ and D _2. Since both circles are shifted in their effect on K by 180 °; the current transmitted to K always has the same direction;

er ist also ein pulsierender Gleichstrom vom Rhythmus der hochfrequenten Halbperiode, den man gegebenenfalls direkt benutzen kann.it is therefore a pulsating direct current with the rhythm of the high-frequency half-period, the can be used directly if necessary.

Im übrigen kann man die bei sämtlichen Schaltungen gewonnenen Ströme verstärken,In addition, the currents obtained in all circuits can be amplified,

wobei die nach Schaltung 4 gewonnenen wieder Iwhere the obtained after circuit 4 again I

zu Wechselströmen, aber von doppelt so großer |to alternating currents, but of twice as large |

Frequenz als die des Kreises D werden. jFrequency than that of circle D. j

Für den Verstärkungsfall bieten die Differenzschaltungen nach Abb. 3 und 4 gegenüber den einfachen Schaltungen nach Abb. 1 und 2 den Vorteil, daß der zu verstärkende Strom von Null bis zu einem Maximum pulsiert, was eine bessere Ausnutzung der Verstärkereinrichtung gestattet.For the amplification case, the differential circuits according to Fig. 3 and 4 offer opposite the simple circuits according to Fig. 1 and 2 have the advantage that the current to be amplified of Pulses zero to a maximum, which means better utilization of the amplifier device allowed.

Die Wirksamkeit der strahlungsempfindlichen Zelle ist nicht proportional der anliegenden Spannung. Sie setzt praktisch erst bei einer bestimmten Spannung ein und steigt dann in steiler Kurve an, bis bei einer gegebenen Spannung Glimmentladung eintritt (Abb. 8). Die Steuerwirkung der Zelle in Verbindung mit i einem Schwingungskreis wird dadurch wesentlich schlechter, da die Phase erst von einer ziemlich großen Spannung ab intensiv ausgenutzt wird. Durch eine passend gewählte Gleichstromvorspannung läßt sich das beseitigen. Dadurch rückt die Wechselspannung E₂, die praktisch bis zum Zündgipfel Z reichen kann, } in das Bereich der steilen Kurve. In den [ Abb. 5a, 5b, 6a, 6b und 7 sind Schaltungsmöglichkeiten für die Vorspannung angegeben.The effectiveness of the radiation-sensitive cell is not proportional to the applied voltage. It begins practically only at a certain voltage and then rises in a steep curve until a glow discharge occurs at a given voltage (Fig. 8). The control effect of the cell in connection with an oscillating circuit is considerably worse because the phase is only used intensively from a fairly high voltage onwards. This can be eliminated by a suitably selected direct current bias. As a result, the alternating voltage E ₂ , which can practically reach the ignition peak Z , moves into the area of the steep curve. In the [Fig. 5a, 5b, 6a, 6b and 7 circuit options for the bias are given.

Um bei Differenzschaltungen günstige Verhältnisse zu erhalten, darf der Kreis K mit dem Kreis 5 keine Kopplung haben. S darf seine Energie nur an D₁ und D₂ abgeben, die möglichst auch keine Kopplung haben dürfen und mit denen K so gekoppelt ist, daß die Ströme von D₁ und D₂ sich aufheben, solange die Zelle unbestrahlt ist. Erst wenn durch die Bestrahlung der Zelle das Ruhe verhältnis zwischen D₁ und D₂ gestört wird, überträgt sich auf K das Maß dieser Störung. Eine einfache Anordnung zur Herstellung dieser Kopplungsverhältnisse ist die nach Abb. 9, bei der die vier erforderlichen Spulen in einem Felde angeordnet sind. D₁ und D₂ stehen senkrecht zueinander, ebenso S und K. S und K werden nun zu D₁ und D₂ so verdreht, daß in K der gewünschte Effekt zustande kommt.In order to obtain favorable conditions with differential circuits, the circuit K must not have a coupling with the circuit 5. S may only give its energy to D ₁ and D ₂ , which may not have any coupling and with which K is coupled in such a way that the currents from D ₁ and D ₂ cancel each other out as long as the cell is not irradiated. Only when the rest ratio between D ₁ and D _{2 is} disturbed by the irradiation of the cell, the degree of this disturbance is transferred to K. A simple arrangement for establishing these coupling conditions is that according to Fig. 9, in which the four required coils are arranged in a field. D ₁ and D ₂ are perpendicular to each other, as are S and K. S and K are now _{rotated to D 1} and D _{2 in} such a way that the desired effect is achieved in K.

Claims

Patent Claims:

i. Device for controlling the amplitude of high-frequency oscillations in rhythm low-frequency vibrations, characterized in that a radiation-sensitive to control the amplitude Cell is used.

2. Embodiment according to claim i, characterized in that the cell directly, is inductively or capacitively coupled to the high-frequency oscillating circuit.

3. Embodiment according to claim 1, characterized in that the high-frequency circuit completely or partially supplies the voltage required for the cell.

4. Ausführungsiorm according to claim 3, characterized in that in the cell circle an additional direct current voltage is switched on.

5. embodiment according to claim 1, characterized by using a cell with multiple anodes and cathodes will.

6. Embodiment according to claim 1 and 5, characterized in that the Cell with the help of the electrodes of the same name at every half cycle of the high-frequency current the control causes.

7. Embodiment according to claim 1 and 6, characterized in that the Cell acts on the amplitudes of two high-frequency circuits that are in differential coupling excite a third circle.

8. Embodiment according to claim 7, characterized in that the cell is the Amplitudes of only one of the difference circles controls one or both sides, while the amplitudes of the second differential circle are not controlled.

9. Embodiment according to claim 7, characterized in that the amplitudes both differential circuits can be controlled alternately.

10. Embodiment according to claim 9, characterized in that in the with the differential circuits coupled circuits, the differential currents a pulsating direct current result.

ir. Embodiment according to claim 1 to 10, characterized in that the amplitude fluctuations obtained are amplified as required.

12. Embodiment according to claim 1 to 10, characterized in that circuits can be used according to Fig. ia to 7.

13. Embodiment according to claim 7, characterized in that the coils of Ki ice 5, D ₁ , D ₂ and K are arranged in a field as shown in FIG.

1 sheet of drawings.