DE409543C

DE409543C - Amplifier for wireless telegraphy with three-electrode tubes

Info

Publication number: DE409543C
Application number: DEB94828D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1916-11-07
Filing date: 1920-06-30
Publication date: 1925-02-06
Also published as: GB127014A; NL11731C; NL10401C; GB131054A; DE418505C; NL12222C; GB131055A; FR492666A; FR503765A; DE414382C

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine besondere Ausbildung einer Verstärker einrichtung, bei der die Verbindung jeder — in bekannter Weise drei Elektroden enthaltenden —■ Vakuumröhre mit der folgenden mit Hilfe von geeignet bemessenen Widerständen und Kapazitäten bewerkstelligt ist. Die Erfindung bezweckt eine Erhöhung der mit der erwähnten Einrichtung erzielbaren Verstärkerwirkung. Diese Erhöhung der Verstärkerwirkung erfolgt, indem bei dem Verstärker das Prinzip der Rückkoppelung angewendet wird, das bisher nur für eine einzige Röhre bekannt war.The subject of the invention is a special design of an amplifier device, in the connection of each - in a known manner containing three electrodes - ■ vacuum tube with the following with the help of appropriately dimensioned resistances and capacitances is accomplished. The invention aims to increase the amplifying effect that can be achieved with the above-mentioned device. This increase in the reinforcement effect is achieved by adding the Principle of the feedback is applied, which so far only known for a single tube was.

Die Rückkoppelung erfolgt gemäß der Erfindung nicht mehr zwischen den Stromkreisen derselben Röhre, sondern zwischen den Stromkreisen verschiedener Röhren. So können die entsprechend gewählten Elektroden verschiedener Röhren durch Zusatzverbindungen verbunden werden, aber es können auch diese Elektroden mit einem passend gewählten Punkt des Empfangskreises verbunden werden.According to the invention, the feedback no longer takes place between the circuits the same tube, but between the circuits of different tubes. So can the appropriately selected electrodes of different tubes through additional connections but these electrodes can also be connected to a suitably chosen one Be connected to the point of the receiving circle.

In Abb. ι ist zur besseren. Erläuterung der den Gegenstand der Erfindung bildenden Anordnungen die obenerwähnte Schaltung, die an sich nicht Gegenstand der Erfindung bildet, dargestellt. Es sind mehrere Vakuumröhren a¹, a², a³ vorgesehen, die je einen von der Batterie b erhitzten Metallfaden (Glühkathode) a^w, a²⁰, a™, eine z.B. plattenförmig© Anode, kurz Anode genannt, ff¹⁰⁰⁰, ß²⁰⁰⁰, ß³⁰⁰⁰ und zwischen diesen je ein Gitter a¹⁰⁰, ß²⁰⁰, ß³⁰⁰ besitzen. Für die An-Ordnung ist charakteristisch, daß die Anode ßiooo einerseits mit dem Gitter ß²⁰⁰ der zweiten Röhre über einen Kondensator /² und anderseits mit einer Anodenbatterie c über einen Widerstand d¹ verbunden ist, während das Gitter a²⁰⁰ seinerseits über einen Widerstand h² an eine Stelle von geeignetem Potential angeschlossen ist, die durch ein von der Stromquelle k gespeistes Potentiometer/ geliefert wird, Diese Schaltung wiederholt sich bei jeder folgenden Röhre, nur weist die letzte Röhre an Stelle des Widerstandes d ein Telephon g auf. Die Empfangseinrich¹-In Fig. Ι is for the better. Explanation of the arrangements forming the subject of the invention, the above-mentioned circuit, which in itself does not form the subject of the invention, is shown. Several vacuum tubes a ¹ , a ² , a ^{3 are} provided, each of which has a metal filament (hot cathode) a ^w , a ²⁰ , a ™ heated by the battery b , eg a plate-shaped anode, or anode for short, ff ¹⁰⁰⁰ , ß ²⁰⁰⁰ , ß ³⁰⁰⁰ and between these each have a grid a ¹⁰⁰ , ß ²⁰⁰ , ß ³⁰⁰ . It is characteristic of the anode that the anode ßiooo is connected on the one hand to the grid ß ^{200 of} the second tube via a capacitor / ² and on the other hand to an anode battery c via a resistor d ¹ , while the grid a ^{200 in} turn via a resistor h ^{2 is connected} to a point of suitable potential, which is supplied by a potentiometer / supplied by the current source k . This circuit is repeated for each subsequent tube, only the last tube has a telephone g instead of the resistor d . The receiving device ¹ -

tung wird an die Klemmen e¹, e¹ angeschlossen, von denen die erste mit dem positiven Pol der Heizbatterie b, die letzte über einen Kondensator Z¹ mit dem Gitter der ersten Röhre verbunden ist. Die Kapazität des Kondensators f³ zwischen dem Gitter rt^3On der letzten Röhre und der Anode a²⁰⁰⁰ der vorhergehenden Röhre erhält eine derartige Größe, daß die letzte Röhre als Detektor ίο wirkt.device is connected to terminals e ¹ , e ¹ , of which the first is connected to the positive pole of the heating battery b, the last is connected to the grid of the first tube ^{via a capacitor Z 1.} The capacitance of the capacitor f ³ between the grid rt ^{30n of} the last tube and the anode a ^{2000 of} the preceding tube is given such a size that the last tube acts as a detector ίο.

Die Erfindung besteht nun in gewissen neuen Verbindungen zur Rückkoppelung zwischen den verschiedenen Röhren des so gebildeten Verstärkerapparates, die, wie erwähnt, die Verstärkerwirkung erhöhen sollen. Eine der neuen Ausführungsformen ist in Abb. 2 dargestellt. Sie besteht im wesentlichen darin, daß außer den in Abb. 1 dargestellten Verbindungen noch eine besondere Verbindung der Anode ß²⁰⁰⁰ der Röhre (P mit dem Gitter ß¹⁰⁰ der Röhre a¹ unter Zwischenschaltung eines Kondensators Z¹ und eine entsprechende Verbindung zwischen Anode ff³⁰⁰⁰ und Gitter a'^m unter Zwischen-S5 schaltung eines Kondensators I² hergestellt ist.The invention now consists in certain new connections for feedback between the various tubes of the amplifier apparatus thus formed, which, as mentioned, are intended to increase the amplifier effect. One of the new embodiments is shown in FIG. It essentially consists in the fact that, in addition to the connections shown in Fig. 1, a special connection between the anode ß ^{2000 of} the tube (P with the grid ß ^{100 of} the tube a ¹ with the interposition of a capacitor Z ¹ and a corresponding connection between anode ff ³⁰⁰⁰ and grid a ' ^{m is made} with an intermediate S5 connection of a capacitor I ² .

Allgemein ausgedrückt, kennzeichnet sich die Anordnung dadurch, daß die Anode einer Röhre mit dem Gitter der vorhergehenden Röhre durch eine Kapazität gekoppelt ist. Unter diesen Umständen gehen die durch die Aufnahme von Signalen erzeugten Ströme zweimal durch die gleiche Röhre und erfahren somit eine merkliche Vergrößerung der Verstärkung.In general terms, the arrangement is characterized in that the anode is a Tube is coupled to the grid of the previous tube by a capacitance. Under these circumstances, the currents generated by the ingestion of signals go twice through the same tube and thus experience a noticeable increase in the Reinforcement.

Bei dieser Form erhält man jedoc-h nur schwer ein regelmäßiges Arbeiten; man wird häufig bei zu starker Kopplung dadurch gestört, daß der Apparat sich von selbst in einen elektrischen Schwingungszustand versetzt, wobei die Schwingungen am Telephon in Form von Pfeifgeräuschen verschiedener Art wahrgenommen werden. Daher ist es zweckmäßig, zwischen der Anode einer Röhre und derjenigen einer der vorhergehenden ^: Röhren eine Verbindung herzustellen, indem j man zwei Anoden wählt, die, falls man die Verstärkung der Schwankungen noch er- . höhen will, Spannungen von gleichem Sinn aufweisen (d.h. allgemein im Fall der in Abb. ι veranschaulichten Anordnung die Anoden zweier Röhren, die durch eine dritte getrennt sind) oder, falls man die Verstärkungswirkung herabmindern will, Anoden wählt, die Spannungen von entgegengesetztem Sinn besitzen.With this form, however, it is difficult to get regular work; If the coupling is too strong, one is often disturbed by the fact that the apparatus automatically sets itself into an electrical state of oscillation, the oscillations being perceived on the telephone in the form of whistling noises of various kinds. Therefore, it is useful between the anode of a tube and that of one of the ^preceding: to connect tubes by j is chosen two anodes, which, if one still ER- the gain of the fluctuations. want to increase, have voltages of the same sense (i.e. generally in the case of the arrangement illustrated in Fig .

Diese Verbindung ist sowohl bei der TeIephonie als auch bei der Telegraphic ohne Draht in verschiedener Weise anwendbar; sie kann, wie Abb. 3 zeigt, durch eine Kapazität m bewirkt werden, deren Belegungen mit den beiden Anoden der beiden Röhren verbunden sind, sie kann aber auch gemäß Abb. 4 mittels eines Widerstandes η erfolgen oder beispielsweise in ganz allgemeiner Art nach dem aus Abb. 5 ersichtlichen Schaltungsschema. Es ist hier ein veränderbarer Punkt des Widerstandes d¹ einer Röhre an : einen variablen Punkt des Widerstandes d" einer anderen Röhre angeschlossen, wobei in die Verbindung ein regelbarer Widerstand 0 und gegebenenfalls eine Kapazität ρ eingeschaltet ist. Diese Verbindung ist auch genau die gleiche in dem Fall einer Anordnung, bei welcher die Widerstände d durch Primärspulen eines Transformators ersetzt sind.This connection can be used in various ways in telephony as well as in telegraphics without wire; it can, as Fig. 3 shows, be brought about by a capacitance m , the assignments of which are connected to the two anodes of the two tubes, but it can also take place according to Fig. 4 by means of a resistor η or, for example, in a very general way according to the Fig. 5 visible circuit diagram. Here, a variable point of the resistance d ^{1 of} a tube is connected to: a variable point of the resistance d " of another tube, with an adjustable resistor 0 and possibly a capacitance ρ being connected to the connection. This connection is also exactly the same in FIG the case of an arrangement in which the resistors d are replaced by primary coils of a transformer.

Mehrere dieser Rückkoppelungen können in ein und demselben Apparat nebeneinander : bestehen.Several of these feedbacks can coexist in one and the same apparatus : exist.

In dem Fall, in welchem der Empfang in einem Resonanzkreis erfolgt, und insbesondere im Fall der drahtlosen Telegraphic kann es von Interesse sein, gleichgültig, um welche Verstärkertype mit besonderen Roh- : ren es sich bei der Verstärkung der Frequenz der empfangenen Schwingungen handelt, die \ eine, e-, der Klemmen des zum Empfangs- ' schwingungskreis gehörigen Kondensators, die : mit dem Gitter a¹⁰⁰ in Verbindung steht, mit der Anode einer der Röhren zu koppeln, deren Spannung eine Erhöhung erfährt, wenn die Spannung des Gitters β¹⁰⁰ sich vermehrt, d.h. im allgemeinen mit der Platte einer Röhre gerader Zahl im Fall des in Abb. 1 veranschaulichten Verstärkers; die Verbindung kann entweder durch eine regelbare Kapazität oder durch einen Widerstand erfolgen. Das gleiche Ergebnis kann unter Umständen auch mittels gewöhnlicher Leistungen erzielt werden zufolge der Kapazität, die unvermeidlicherweise zwischen den Leitungsdrähten besteht.In the case where the reception takes place in a resonant circuit, and in particular in the case of wireless telegraphics, it may be of interest, regardless of the type of amplifier with special tubes: the amplification of the frequency of the vibrations received, the \ a, e, of the terminals of the reception 'tank circuit associated capacitor, which: is connected to the grid ¹⁰⁰ in conjunction a, to couple with the anode of one of the tubes, the voltage experiences an increase when the voltage of the grid ¹⁰⁰ β multiplies, that is to say generally with the plate of an even-numbered tube in the case of the amplifier illustrated in Fig. 1; the connection can be made either through a controllable capacitance or through a resistor. The same result can possibly also be achieved by means of ordinary services according to the capacitance that inevitably exists between the lead wires.

Auf diese Weise erhält man also eine Rückwirkung der durch die Vorrichtung verstärkten Schwingungen auf den Schwingungskreis der Empfangseinrichtung, und es gelingt auf diese Weise, im Schwingungskreis regelmäßige elektrische Schwingungen aufaufrechtzuerhalten. In this way one thus obtains a reaction of the amplified by the device Oscillations on the oscillation circuit of the receiving device, and it succeeds in this way in the oscillation circuit maintain regular electrical oscillations.

Um diese Wirkung zu begrenzen oder ganz aufzuheben, kann man die genannte Klemme e~ durch eine andere veränderliehe Kapazität oder einen Widerstand mit der Anode einer Röhre verbinden, an welcher "die Spannung abnimmt, sobald die Spannung des Gitters a^wo wächst (d.h. im allgemeinen mit der Anode einer Röhre von ungerader Zahl). Es ist zweckmäßig, diese beiden Verbindungen nach Belieben mit Hilfe veränderlicher Kapazitäten herzustellen oder unterbrechen zu können. Besondere meöha-In order to limit or completely cancel this effect, one can connect the said terminal e ~ by another variable capacitance or resistor to the anode of a tube, at which "the voltage decreases as soon as the voltage of the grid a ^{wo increases} (that is, in general with the anode of a tube of odd number). It is advisable to be able to make or break these two connections at will with the help of variable capacities.

Claims

Niche devices can be provided in order to be able to produce one of the two effects by means of a single movement. For example, as shown in Fig. 6, a capacitor q can be arranged which has two fixed electrodes q1, q-, each of which is connected to an adjustable point of the resistor d of two by means of an adjustable resistor r1, r- Tubes α is connected, and on the other hand a movable electrode qs, which is connected to the terminal e'2 and can be adjusted at will with respect to one or the other of the fixed electrodes. In this way one has a control system by means of which one can bring the system close to the state in which undamped oscillations arise through self-excitation, a state which causes a very large amplification. In this way, by generating undamped oscillations in the receiving circuit, it is possible to receive waves transmitted by any wireless telegraphy station by means of undamped waves directly by interference and without the aid of any other heterodynamic device, and furthermore, with quite considerable amplification, the signs of stations for to receive muffled waves. Finally, when the regulation is close to the feedback limit for the oscillations in a circle, but in the absence of these oscillations and with their natural tone, one receives the signs emanating from stations for damped waves. To get regular work; It is advantageous to use the following arrangements in whole or in part: The resistors are designed in such a way that their self-induction and capacitance can be neglected, for which purpose they are advantageously formed by means of a very short conductor of high resistance; for example, this is done with the aid of a small amount of metal deposit on a carrier made of insulating material or made of carbon. Furthermore, the length of the connecting wires is to be limited to the utmost. Finally, all pieces of metal (buttons, hinges, angle fittings, bolts, springs, etc.) used in the construction of the system must be connected to one another and to the existing power sources. Patent-Ajsr sayings:

1. Three-electrode tube wireless telegraph amplifier, in which the Anodes of the tubes on the one hand with the anode battery via a resistor and on the other hand with the grid of the following Tube connected via a capacitance, while this grid in turn is connected via a resistor is applied to a point of constant potential, characterized in that that also further connections via capacitors or resistors for feedback between the electrodes of the various tubes or between these electrodes and a suitable one Point of the receiving circle are established.

2. Amplifier according to claim 1, characterized in that the anode of the one tube is connected to the grid of the previous one via a capacitor (Fig. 2).

3. Amplifier according to claim 1, characterized in that the anode of the one Tube is connected to the anode of the previous tube via a capacitor (Fig. 3).

4. Amplifier according to claim 1, characterized in that the anode of the one Tube is connected to the anode of the previous tube via a resistor (Fig. 4).

5. Amplifier according to claim 1, characterized characterized in that an adjustable point of the anode of a tube with the Resistance connecting the current source to an equally adjustable point of resistance of another tube over one! adjustable resistance as well as one that can be short-circuited if necessary Capacitor is connected (Fig. 5).

6. Amplifier according to claim 1, characterized in that two suitable points

■ the resistors connected to the anode circuits of two tubes are each connected to a fixed electrode (q ¹ , q ' ² ) of a variable capacitor, the movable electrode (^ ³ ) of which is connected to the terminal of the receiving circuit connected to the grid of the first tube ( Fig. 6).

For this purpose ι sheet of drawings.