DE391229C

DE391229C - Differenzkreisschaltung

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Publication number: DE391229C
Application number: DEV16286D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-02-20
Filing date: 1921-02-20
Publication date: 1924-02-29

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 29. FEBRUAR 1924

REICH S PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

-M 391229-KLASSE 21 a GRUPPE 67

(V 16286 'VIIIj 21a*J

Joseph Massolle in Berlin-Grunewald, Hans Vogt in Berlin-Wilmersdorf und Dr. Joseph Engl in Berlin-Grunewald.

Differenzkreisschaltung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. Februar 1921 ab.

Die Erfindung betrifft eine Difterenzkreis- renzkreise lassen sich bekanntlich für verschaltung, beii welcher die Differenzkreise an schiedene Zwecke benutzen, beispielweise für

die Steuerelektrode einer oder mehrerer Verstärkerröhren gelegt werden, zu dem Zwecke, die Differenz wirkung zu verstärken. Diffe-

feine Regulier- oder Steuerzwecke, zur Übertragung niederfrequenter, z. B. akustischer Schwingungen auf die Amplitude hochfre-

quenter Schwingungen u. a. m. Sie bestehen aus zwei auf die gleiche Frequenz abgestimmten Wechselstromkreisen, die mit Wechselstrom von der gleichen Frequenz gespeist werden und beispielsweise mit einem dritten Kreise mit einer Phasendifferenz von i8o° gekoppelt sind. Bei vollkommen gleicher Abstimmung der Differenzkreise ist der mit ihnen gekoppelte Kreis stromlos. Durch die ίο zu übertragende Wirkung werden beide Differenzkreise oder nur einer derselben in der Abstimmung verändert, so daß Strom und Spannung der Kreise nicht mehr in Phase sind. Alsdann wird eine der Phasendifferenz der Differenzkreisschwingungen entsprechende Amplitude auf den mit ihnen gekoppelten Kreis übertragen.

Gemäß der Erfindung werden zwischen diesen Kreis und die Differenzkreise Verstärkerröhren (bzw. ein Verstärkerrohr) eingeschaltet. In dem Ausfühungsbeispiel nach Abb. 1 sind D₁ und D₂ solche Differenzkreise, bestehend aus den elektrischen Größen Cd₁-Sd₁ und cd₂-sd₂, die beispielsweise von dem Generatorkreis G mit den Größen Cg-Sg₁-Sg₂ mit Wechselstromenergie gespeist werden. D₁ und D₂ sind mit den Verstärkerröhren R₁ und R₂ beispielsweise in der dargestellten Weise gekoppelt, so daß die Ströme in R₁ und R₂ entsprechend den Wechselspannungen an Cd₁ und cd₂ sich ändern. Die Stromquelle der Röhren kann beispielsweise gemeinsam sein (E in Abb. 1). Der gekoppelte (Nutz-) Kreis K, bestehend aus ck-sk_x-sk₂, ist mit den Anodenkreisen von R₁ und R₂ über die Selbstinduktionen Sa₁-Sa₂ gekoppelt, und zwar so, daß gegenüber D₁ und D₂ i8o^c Phasendifferenz besteht. K ist dann stromlos, solange ' die Ströme in D₁ und D₂ in Phase sind, vorausgesetzt, daß R₁ und R₂ gleiche Anodenstromcharakteristik besitzen. Normalerweise wird man R₁ und R₂ so wählen, doch kann man zur Erzielung besonderer Effekte auch ungleiche Röhren verwenden. Werden nun durch den zu übertragenden Effekt die Abstimmungen in D₁ und D₂ nach entgegengesetzten Richtungen (bzw. unter Konstanthaltung der Abstimmung des anderen Kreises nur die von D₁ oder D₂) geändert, so sind Strom und Spannung in Z)₁ und D₂ nicht mehr phasengleich. Die ihrer Differenz entsprechenden Stromwerte werden sodann auf K übertragen.

Die Änderung der Eigenwelle von D₁ und D₂ kann auf verschiedene Weise und zu verschiedenen Zwecken geschehen. Die Abb. 2 und 3 stellen Ausführungsbeispiele für die Übertragung niederfrequenter Schwingungen auf die Amplitude hochfrequenter Schwingungen dar. G ist in diesem Falle ein Hochfrequenzkreis. D₁ und D₂ werden gemäß Abb. 2 durch ein beispielsweise doppelseitiges kapazitives Mikrophon mit den Kapazitäten Cd₁-Cd₂ beeinflußt, in welchem die beispielsweise durch Sprache oder Töne in Schwingungen versetzte Membran m einen gemeinsamen, mit Kathode It₁ und k₂ (Abb. 1) verbundenen Belag bildet. Die festen Belege sind mit den Gittern g₁ und g₂ verbunden. Es kann auch ein einseitiges Mikrophon verwendet werden, das entweder als Cd₁ in D₁ oder als cd„ in D₂ eingeschaltet ist. Die Kapazitätsänderungen des Mikrophons erzeugen dann die Veränderungen der Eigenwellen von D₁ und D₂.

Gemäß Abb. 3 wird die Selbstinduktion von '■ D₁ und D₂ geändert, beispielsweise durch die Eisendrossel ED. Teile der Selbstinduktionen sd_t und sd₂ (oder nur einer derselben) sind auf den Eisenkern der Drossel gewickelt. Statt der dargestellten Reihenschaltung der beiden Teile von Sd₁ bzw. sd₂ kann auch Parallelschaltung angewendet werden. Be- ^! kanntlich ist die Selbstinduktion solcher »Spulen keine gegebene Größe, sondern abhängig vom Magnetisierungsgrade des Eisens. Durch Änderung desselben, beispielsweise durch einen Gleichstrom oder durch einen Wechselstrom w, ändern sich in gleicher Weise die Selbstinduktionen Sd₁ und sd₂₁ wobei bei Anwendung doppelseitiger Wirkung (D₁ und P₂) umgekehrte Beeinflussung beider Kreise erfolgen muß. Da die Änderung der Selbstinduktionen am Magnetisierungsknie des Eisenkerns am größten ist, ist Aonnagnetisierung bis zum Knie bzw. bis in dieses hinein vorteilhaft. Im dargestellten Beispiel geschieht dies durch eine Gleichstromwicklung und die Gleichspannungsquelle gv.

Änderung der Magnetisierung durch Gleichstrom ergibt beispielsweise eine Tastschaltung für Hochfrequenzsender. Eine andere Möglichkeit dazu besteht darin, durch eine Taste direkt die Selbstinduktionen oder die Kapazitäten von D₁ und D₂ zu ändern. Durch Benutzung eines hörbaren Wechselstromes läßt sich der Hochfrequenz eine Tonfrequenz überlagern. Auch Sprache, Töne u. dgl. können mit der Anordnung übertragen werden, beispielsweise für drahtlose Telegraphie und andere Zwecke der Übertragung und Registrierung von Schallvorgängen, indem diese zunächst in bekannter Weise in einen elektrischen Wellenstrom umgeformt werden. Zur Übertragung von Frequenzen, die nicht verdoppelt werden dürfen, müssen D₁ und D₂ im Ruhezustand auf halber Verstimmung stehen. Die Abb. 4, 5 und 6 geben Ausführungsbeispiele mit vereinfachten Anordnungen, bei welchen statt zweier nur eine Verstärkerröhre erforderlich ist.

Die Röhre R in Abb. 4 enthält zwei Systeme ^g₁-G₁ und k-g„-a₂ (entsprechend R₁

und R₂ in Abb. I)₁ die beispielsweise gegenüberliegend an der gemeinsamen Kathode K angeordnet sind. Z)₁ ist mit k-g_t, D₂ mit k-g._z gekoppelt. Die Anodenkreise besitzen wieder eine gemeinsame Stromspannungsquelle E. K ist entsprechend der Schaltung nach Abb. t gekoppelt.

Abb. S zeigt ebenfalls ein Rohr mit zwei Stufen, jedoch mit anderer Anordnung von g₁

ίο und g„; Ci₁ und a„ sind verbunden. D₁ und D₂ müssen hier mit einer Phasendifferenz von i8o° gekoppelt werden. Alsdann ist bei vollkommener Resonanz von D₁ und D₂ keine Stromänderung in R vorhanden, da die Spannungsänderungen an ^₁ und g₂ gleich groß und um i8o° verschoben sind. Bei Verstimmung von D₁ und D₂ gegeneinander beträgt die Phasenverschiebung nicht mehr i8o°, so daß entsprechend dieser Differenz der Anodenstrom sich ändert. K kann in diesem Falle in der dargestellten einfachen Weise mit R gekoppelt werden.

Abb. 6 zeigt die Anordnung der Abb. 5 in anderer Ausführung, indem nur eine Anode a durch zwei Gitter g_x und g₂ beeinflußt wird. Für die Zwecke der drahtlosen Telegraphie und Telephonie kann K beispielsweise ein Antennenkreis sein. Eine andere Kopplungsmöglichkeit für diesen Zweck zeigt Abb. 7.

Mit R ist ein Widerstand w, der eine Impedanz oder ein Ohmscher sein kann, in Reihe geschaltet, über welchen der Antennenkreis A-E mit R gekoppelt ist. C₁ und c„ dienen zur Abhaltung der Gleichspannung E vom Antennenkreise.

In Abb. 8 sind die Strom- und Spannungsverhältnisse der Kreise in ihrer Phase in einem Vektordiagramm dargestellt. Der Kreis G werde mit einem Hochfrequenzstrom der Amplitude i_G erregt und sei mittels seiner Kapazität auf die anregende Frequenz abgestimmt. Er induziert in den Kreisen D₁ und D₂ die Spannungen Wi,a· Vermittels der Kapazitäten Cd₁ und cd₂ werden die Kreise D₁ und D₂ so vorgestimmt, daß der Strom i_sdl um 45° in der Phase verschoben wird; der Strom i_sd2 in der anderen Richtung. Die Phasendifferenz zwischen den beiden Kreisen ist demzufolge 90°. Die Spannungsschwankungen an den beiden Kondensatoren der beiden Kreise sind in der Abbildung durch die Vektoren e_cdl und i_cd.₂ dargestellt. Die Spannungsschwankungen an den Gittern g_t und g₂ der Röhren R₁ und R₂ sind konphas mit den Spannungsschwankungen an den Kondensatoren.

Ebenso konphas sind damit die Änderungen der beiden Anodenströme i_Sal und i_Sa2. Durch die Spulen ^a₁ und sa„ wird Energie auf den Kreis übertragen, und zwar so, daß die Kopplungswirkung der Spule Sa₁ um i8o° in der 60 Phase verschoben wird, wogegen dies bei sa„ nicht der Fall ist. Der Strom im Kreisel ergibt sich durch Vektoraddition und wird in seiner Größe schwanken, wenn die Verstimmung der Kreise D₁ und D₂ geändert wird. 65 Denn durch Veränderung der Kapazität in den beiden Differenzkreisen im entgegengesetzten Sinne (Abb. 2) pendelt diese Phase um den Wert von 90° zwischen 0° und l8o°, und demzufolge ändert sich dann auch die 70 Größe des resultierenden Stromes im Kreise K.

Claims

Patent-Ansprüche:

r. Differenzkreisschaltung, bei welcher die Verstimmung zweier in Differentialkopplung wirkender Schwingungskreise (bzw. die Verstimmung nur eines dieser Kreise) zur Auslösung, Übertragung oder Registrierung eines gegebenen Effektes benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzkreise mit den Steuerstrecken einer oder mehrerer Verstärkungsröhren direkt oder indirekt gekoppelt sind, so daß in dem bzw. den Anodenkreisen eine Diffe-■renzwirkung zustande kommt.
2. Differenzkreisschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Differenzkreise durch Veränderung ihrer Kapazität gesteuert werden.
3. Differenzkreisschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Differenzskreise durch ein ein- oder doppelseitiges kapazitives Mikrophon gesteuert werden.
4. Differenzkreisschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Differenzkreise durch Veränderung ihrer Selbstinduktion gesteuert werden.
5. Differenzkreisschaltung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Eisendrosseln, die durch Änderung ihrer Sättigung den oder die Differenzkreise steuern.
6. Differenzkreisschaltung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstimmung durch sprungweise Änderung der Abstimmung erfolgt, beispielsweise durch Tasten.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.