DE350999C - Schaltung zur Verstaerkung elektrischer Stroeme oder Spannungen mittels Entladungsgefaesse - Google Patents

Description

In Anordnungen zur Verstärkung· elektrischer Ströme oder Spannungen, bei welchen Ent^ädungsgefäße (Kathodenröhren) benutzt werden, geschieht die Verbindung" der einzelnen Röhren bisher vorwiegend mittels Transformatoren. .Es sind ferner Anordnungen bekannt, die ohne Transformatoren arbeiten. Bei diesen erfolgt die Kopplung der Röhren auf galvanischem Wege. Diese Schaltungen

ίο haben Vorteile, insbesondere bei Verstärkung von Sprechströmen, da sie diese Ströme ohne Verzerrung verstärken. Bei Schaltungen, in denen die Röhren mittels Transformatoren gekoppelt sind, sind letztere der verzerrungsfreien Verstärkung hinderlich, insbesondere wegen ihrer Eigenschwingungen.

Bei den bisher ,bekannten transformator-

losen Schaltungen ist die Gitterstrecke einer nachfolgenden Röhre mit der Anodenstrecke der vorhergehenden Röhre entweder durch ac> Reihenschaltung verbunden, wobei das Potential am Gitter negativ· ist, oder es ist die Gitterstrecke parallel zur Anodenstrecke geschaltet, wobei das Potential am Gitter positiv ist. In diesem Fall muß mit der Anodenstrecke ein Widerstand in Reihe geschaltet sein, der bei Änderung des Anodenstromes die auf das nächste Gitter zu übertragenden Potentialschwankungen bewirkt.

Beide Schaltungen verhindern, am Gitter mit positiven Spannungen zu arbeiten_s erstere, weil die Spannung am Gitter bereits negativ ist, letztere, weil bei positiven Gitterspannungen der Widerstand der Strecke

Gitter—Kathode bereits verhältnismäßiggering, oft sogar kleiner ist als der Widerstand der parallel geschalteten Strecke Anode-Kathode der vorhergehenden Röhre. Deren Steuerwirkung wird dadurch auf ein Minimum herabgedrückt. Bei dieser Schaltung ist es deshalb notwendig, durch Hilfsspannungen oder andere Hilfsmittel das Potential am Gitter möglichst negativ gegenüber der Kathode »o zu machen, weil dann der Widerstand zwischen Gitter und Kathode sehr viel größer, bei genügend negativem Potential praktisch unendlich ist.

Die Schaltungen eignen sich weniger zur Erzielung großer Ströme, wie sie beispielsweise für Zwecke des sprechenden Films, des Phonogrammophons u. a. m. erforderlich sind, da es zur Zeit noch nicht möglich ist, in Kathodenröhren unter günstigen Verhältnissen große Stromleistung bei negativen Gitterspannungen zu erzielen.

Die Erfindung ermöglicht es, bei positiven Gitterspannungen "zu arbeiten. Es wird zu diesem Zwecke die Gitterstrecke der nachfolgenden Röhre mit der Anodenstrecke der vorhergehenden Röhre so in Reihe geschaltet, daß am Gitter positives Potential vorhanden ist.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. I und II sind Kathodenröhren mit Anoden O₁ und a.,, Gittern ^₁ und g\, und Kathoden k_x und L·. I)₁ und b„ sind die zugehörigen Anodenspannungsquellen. Die Gitterstrecke g.,-k„ der Röhre II ist mit der Anodenstrecke (I₁-Iz₁ der Röhre I so in Reihe geschaltet, daß die Spannung b_t, die' sich auf beide Strecken nach Maßgabe ihrer Widerstände verteilt, an g„ positiv gegenüber k„ ist.

Z ist eine lichtelektrische Zelle und bildet in an sich bekannter Weise beispielsweise den Ausgangsort der zu verstärkenden Ströme. Die Zelle ist in gleicher Weise wie Röhre I mit Röhre II mit ersterer verbunden, wobei die Potentialdifferenz der Spannungsquelle Z)₀ sich auf Z und die Strecke g₁-k₁ wiederum so verteilt, daß ^₁ positiv gegenüber U₁ ist. Sofern es bei der Röhre I nicht auf Stromleistung ankommt, kann Z mit ihr auch durch andere Schaltungsweisen verbunden werden.

Wenn nun in Z infolge Belichtungsänderungen Strom- bzw. W^ri der Standsänderungen vor sich gehen, so ändert sich die Potentialverteilung von b₀ auf Z und g₁-k₁ und infolgedessen auch der Anodenstrom der Röhre I. Hiermit verbunden sind Widerstandsänderungen zwischen a_t und Ie₁, was wiederum die Potentialverteilung von b_± auf a_x-k_x und g₂-k„ und damit den Anodenstrom der Röhre II ändert. Letztere kann in gleicher Weise mit einer weiteren Röhre verbunden werden usf. Im Anodenkreise der letzten Röhre befindet sich ein Nutzwiderstand R, ζ. B. ein Telephon, welches die verstärkten Ströme in Schall umsetzt.'

Die Verstärkungsziffer im positiven Bereich ist gleich dem Verhältnis der Gitterstromänderung zur gleichzeitigen Anodenstromänderung. Dieses Verhältnis kann durch geeignete Röhren vorteilhaft gewählt werden. Die Änderungen der Spannungsverteilung auf Anodenstrecke und Gitterstrecke werden ferner bei im Mittel gleich großen Widerständen dieser Strecke am größten. Es ist deshalb zweckmäßig, die Gitterleistung der nächsten Röhre der Anodenleistung der vorhergehenden Röhre anzupassen. Es stehen dann auch die Anodenleistungen der Röhren in einem Verhältnis, welches der Ver-Stärkungsziffer entspricht. Solange für die Anode noch keine S ättigungsspannung erreicht ist, werden die Spannungsänderungen und damit die Verstärkungsziffer bei höherer Anodenspannung größer werden. Bei einem mittleren Verhältnis von 1 : 1 der in Reihe geschalteten Widerstände kann dabei sehr bald die Spannung am Gitter zu hoch werden. Es ist dann innerhalb gewisser Grenzen vorteilhaft, der Strecke Gitter-Kathode einen Widerstand parallel zu schalten, da ein anderes Wi der stands verhältnis als ι : ι innerhalb bestimmter Grenzen die Spannungsänderungen nicht in dem Maße herabsetzt, wie sie durch die entsprechend größere Anoden-Spannung erhöht werden.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Schaltung zur Verstärkung elekirischer Ströme oder Spannungen mittels Entladungsgefäße, dadurch gekennzeichnet, daß die Strecke Hilfselektrode-Kathode einer nachfolgenden Röhre mit der Strecke Anode-Kathode der vorhergehenden Röhre so in Reihe geschaltet ist, daß die zugehörige Anodenspannungsquelle an der Hilfselektrode positive Spannungsdifferenzen gegenüber ihrer Kathode erzeugt. "O

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strecke Gitter-Kathode ein AViderstand parallel geschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.