DE427899C

DE427899C - Cascade amplifier for high and low frequency with one or two grid electrodes

Info

Publication number: DE427899C
Application number: DEG57588D
Authority: DE
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1921-10-13
Publication date: 1926-04-23

Description

Kaskadenverstärker für Hoch- und Niederfrequenz mit einer oder zwei Gitterelektroden. Die Erfindung betrifft eine Verstärkerschaltung mittels Kathodenröhren für drahtlose Telegraphie, und zwar insbesondere eine Kaskadenschaltung.Cascade amplifiers for high and low frequency with one or two Grid electrodes. The invention relates to an amplifier circuit using cathode tubes for wireless telegraphy, in particular a cascade connection.

Sie ist auf der Zeichnung in drei Abbildungen dargestellt. Abb. i und 2 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen der Schaltung. Abb. 3 ist eine Charakteristik für die Beziehung zwischen Gitterspannung und Gitterstrom.It is shown in three figures on the drawing. Fig.i and FIG. 2 show two different embodiments of the circuit. Fig. 3 is a Characteristic for the relationship between grid voltage and grid current.

Die drei Röhren i, 2 und 3 sind in Kaskade geschaltet und enthalten die Kathode 4., das Steuergitter 5 und die Anode 6. Ferner kann ein weiteres Gitter 7 zwischen Gitter 5 und Anode 6 vorhanden sein. 8 ist die gemeinsame Heizstromquelle. Der Strom für. die Anodenkreise aller Verstärker kann von einer mit den Speiseleitungen 9 und io verbundenen Stromquelle durch Filterinduktanzen i i und Kapazitäten 12 geliefert «-erden. Die Variierung des Potentials der Anodenkreise erfolgt durch den veränderlichen Anschluß 13 -m Potentiometer 14..The three tubes i, 2 and 3 are connected in cascade and included the cathode 4., the control grid 5 and the anode 6. Furthermore, a further grid 7 between grid 5 and anode 6 may be present. 8 is the common heating power source. The electricity for. the anode circuits of all amplifiers can be connected to the feeder lines 9 and io connected current source through filter inductances i i and capacitances 12 delivered «- earth. The potential of the anode circles is varied by the variable connection 13 -m potentiometer 14 ..

Die zu verstärkenden Ströme werden durch die Leitungen 15, 16 auf den Widerstand r7 geführt, der in dem Gitterkreis des Verstärkers i liegt. Der verstärkte Strom in dem Anodenkreis dieses Verstärkers fließt durch den Widerstand 18, wobei in der Anode entsprechend verstärkte Potentialänderungen erzeugt werden, die auf das Gitter des Verstärkers 2 durch die galvanische Verbindung ig übertragen werden. In gleicher Weise werden die Potentialänderungen der Röhre 2, die durch den über den Widerstand 2o gehenden Anodenstrom dieser Röhre erzeugt werden, durch die Leitung 21 zu dem Gitter des Verstärkers 3 geführt.The currents to be amplified are fed through the lines 15, 16 out the resistor r7, which is in the grid circuit of the amplifier i. The reinforced Current in the anode circuit of this amplifier flows through resistor 18, where correspondingly increased potential changes are generated in the anode, which on the grid of the amplifier 2 can be transmitted through the galvanic connection ig. In the same way, the potential changes of the tube 2, which are caused by the over the resistance 2o going anode current of this tube are generated by the line 21 led to the grid of the amplifier 3.

22 ist der Telephonetnpfänger, wenn es sich um Hörfrequenz handelt. Bei Hochfrequenz kann der Anodenkreis des Verstärke rs 3 mit einem Detektor verbunden werden.22 is the telephone receiver when it comes to listening frequency. At high frequency, the anode circuit of the amplifier rs 3 can be connected to a detector will.

Bisher hat man es bei rnehrstufigen Verstärkern nicht für tunlich gefunden, dem Gitter des einen Verstärkers dasselbe Potential zu geben wie der Anode des vorhergehenden Verstärkers, wenn man nicht für dieverschiedene n Verstärker getrennte Anodenbatterien verwandte. Diese Schwierigkeit rührt von der Tatsache her, daß es nicht praktisch war, dem Gitter des Verstärkers eine positive Spannung nahe der Anodenspannung zu geben. Infolgedessen hielt man es bei Verwendung gemeinsamer Anodenbatterien für notwendig, die Anode eines Verstärkers mit dem Gitter des nächsten durch kapazitiv e oder induktive Kopplung zu verbinden oder in den Gitterkreis des zweiten Verstärkers eine Batterie einzuschalten.So far it has not been considered to be feasible with multi-stage amplifiers found to give the grid of one amplifier the same potential as the anode of the previous amplifier if one does not consider the different n amplifiers separate anode batteries related. This difficulty arises from the fact so it was not practical to put a positive voltage on the grid of the amplifier close to the anode voltage. As a result, it was considered common when using Anode batteries necessary for the anode of one amplifier with the grid of the next to connect by capacitive or inductive coupling or in the grid circle of the connect a battery to the second amplifier.

Diese Nachteile können gemäß der Erfindung auf verschiedene Weise beseitigt werden, um .für alle Verstärker die Verwendung von gemeinsamen Anoden- und Kathodenbatterien zu. ermöglichen. Man kann das Steuergitter einer Röhre mit dem Potential der Anode der vorhergehenden Röhre betreiben, wenn man gleichzeitig besondere Mittel anwendet, um dem Steuergitter eine für die Verstärkung geeignete Spannung gegen die anderen Elektroden, insbesondere die Anode derselben Röhre, zu sichern. Das kann z. B. dadurch geschehen, daß der Widerstand 18 einen größeren Wert erhält als der Widerstand 20; dann wird der Spannungsabfall durch den Widerstand 18 größer als der durch den Widerstand 2o und das Anodenpotential des Verstärkers i kleiner als cias des Verstärkers 2. Daher kann das Gitter des Verstärkers 2 mit der Anode des Verstärkers i verbunden werden, und es wird das positive Potential am Gitter des Verstärkers 2 stets geringer sein als das Anodenpotential. In ähnlicher Weise kann der Widerstand des Anodenkreises vom Verstärker 3 kleiner gemacht werden als der von 2o, so daß das Anodenpotential von 3 immer größer sein wird als das Gitterpotential. Durch derartige stufenweise Verringerung des Widerstandes in den Anodenkreisen können auch noch mehr als zwei oder drei Verstärkungsstufen, wie gezeichnet, erzielt werden.These disadvantages can be addressed in various ways according to the invention eliminated in order to use common anode for all amplifiers and cathode batteries too. enable. One can use the control grid of a tube operate at the potential of the anode of the previous tube when one is at the same time uses special means to make the control grid suitable for amplification Voltage against the other electrodes, especially the anode of the same tube to back up. This can be B. happen that the resistor 18 has a larger Value obtained as the resistor 20; then the voltage drop through the resistor 18 greater than that through resistor 2o and the anode potential of the amplifier i less than cias of amplifier 2. Therefore, the grating of amplifier 2 can with connected to the anode of amplifier i, and it becomes the positive potential on the grid of the amplifier 2 must always be lower than the anode potential. In a similar way Thus, the resistance of the anode circuit of the amplifier 3 can be made smaller than that of 2o, so the anode potential of 3 will always be greater than that Grid potential. By gradually reducing the resistance in the Anode circles can also have more than two or three gain levels, as shown, be achieved.

Ein anderer We- besteht in der Verwendung des besonderen Gitters 7, durch das man auch noch andere Vorteile erreichen kann. In der Zeichnung sind diese Gitter 7 aller Verstärker direkt mit der positiven Klemme der Anodenstromquelle verbunden. Hierdurch erhält das Potential der Gitter einen positiven Wert, der immer höher ist als der der Anode 6. Bei richtiger Wahl dieses Potentials und der Anodenpotentiale kann man nun weiter die Sekundäremission vor, der Anode dazu benutzen, um einen hohen positiven Widerstand oder einen negativen Widerstand in den Anodenkreisen hervorzurufen, entsprechend der bekannten Dvnatronwirkung. Der negative Widerstand kann so bemessen werden, daß er den positiven Widerstand im ilnodenkreis und den positiven Widerstand des Gitterkreises des nächsten Verstärkers neutralisiert, und tnaii kann so eine starke Vergrößerung der Verstärkung pro Stufe erhalten. Eine starke Vergrößerung der Verstärkung über diejenige, die ohne das Gitter 7 erreichbar ist, kann man jedoch, ohne den Widerstand negativ zu machen, dadurch erhalten, daß die Widerstände von ihren normalen geringeren Werten atif sehr hohe positive Werte erhöht werden. Man kann die Verbindungen nach den Gittern 5 und 7 auch umkehren, indem das Gitter 5 auf ko?istatite positive Spannung gehalten wird und <las Gitter 7 als Steuergitter dient.Another we- consists in the use of the special grid 7, through which one can also achieve other advantages. In the drawing these are Grid 7 of all amplifiers directly to the positive terminal of the anode power source tied together. This gives the grid potential a positive value, which is always is higher than that of the anode 6. With the correct choice this one Potential and the anode potentials one can now continue the secondary emission in front of the anode use this to have a high positive resistance or a negative resistance in the anode circles, corresponding to the well-known sodium hydroxide effect. The negative resistance can be dimensioned so that it is the positive resistance in the node circuit and the positive resistance of the grid circuit of the next amplifier neutralized, and tnaii can be such a large increase in gain per level obtain. A great increase in gain over those without that Grid 7 is achievable, one can, however, without making the resistance negative, obtained by atif the resistances from their normal lower values very high positive values are increased. You can see the connections after the grids 5 and 7 also reverse by keeping the grid 5 on ko? Istatite positive voltage and <las grid 7 is used as a control grid.

Der Kapazitätseffekt zwischen Gitter und Anode einer Dreielektrodenröhre vermindert auch beträchtlich die Verstärkungsmöglichkeit bei Verwendung von Hochfrequenz und gibt der Röhre eine Tendenz, unerwünschte Hochfrequenzschwitigungen zu erzeugen. Aucli diese beiden Schwierigkeiten werden durch die besondere Elektrode 7 vermieden, die als Schirm zwischen Gitter und Anode (liegt, entweder wenn sie auf höherem Potential als die Atiode gehalten wird, wie die Zeiclinting zeigt, oder bei ungefähr demselben Potential oder bei niedrigem Potential.The capacitance effect between the grid and anode of a three-electrode tube also considerably reduces the gain capability when using high frequency and gives the tube a tendency to produce undesirable high frequency surges. Also these two difficulties are avoided by the special electrode 7, which acts as a screen between the grid and anode (either when it is at a higher potential held as the atiode, as the drawing shows, or at about the same Potential or at low potential.

Wenn der Widerstand der Gitterkreise negativ wird oder von einem sehr hohen positiven Wert durch Aussendung von Sekundärelektronen von den Gittern her, fügt man zweckmäßigerweise in die Leitungen i9 und 21 positive Widerstände 23 ein (Abb.2). lii diesem Falle arbeiten die Gitter mit niedrigerem Potential als die Anoden. Dies würde eine Verringerung der Verstärkung bewirken, wenn die Gitterkreise normale positive Widerstände hatten: wenn sie aber negative oder nahezu unendliche positive Widerstände über ihrem Arbeitsbereiche haben, wird die Verstärkung nicht verringert.When the resistance of the grid circles becomes negative or by a very high positive value due to the emission of secondary electrons from the grids, it is expedient to insert positive resistors 23 into lines i9 and 21 (Fig.2). In this case the grids work at a lower potential than the Anodes. This would cause a reduction in gain when the grid circles had normal positive resistances: but when they were negative or almost infinite have positive resistances across their work areas, the reinforcement will not decreased.

Die Kurve gemäß Abb. 3 zeigt eine Gitterstromcharakteristik von sehr hohem positivem Widerstand zwischen den Punkten a und b: wenn solch ein Gitter durch einenhohenWiderstand 23 mit einer Anode von höherem Potential verbunden wird, werden alle Potentialschwanktingen an der Anode mit ganz geringer Schwächung (lein Gitter aufgezwungen. Wenn z. B, die Potentialänderungen der Anode so sind, daß das Gitterpotential voll a nach b steigen will, wächst der Strom durch den Widerstand 23 nur um einen kleinen Betrag, viel weniger als das Potential anwächst, und es wird auch der vermehrte Spannungsabfall durch den Widerstand 23 verhältnismäßi, klein sein.The curve according to Fig. 3 shows a grid current characteristic of very high positive resistance between points a and b: if such a grid is through a high resistance 23 is connected to an anode of higher potential all potential fluctuations at the anode with very little attenuation (no grid imposed. If z. B, the potential changes of the anode are such that the grid potential wants to rise fully from a to b, the current through resistor 23 only increases by one small amount, much less as the potential grows, and so will the increased The voltage drop across the resistor 23 must be relatively small.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Cascade amplifier for high or low frequency with one or two grid electrodes, characterized in that when used one - common anode power source for all tubes the control grid of each tube is directly galvanically connected to the anode of the preceding tube, whereby it works with the potential of this anode, and special means are provided, uni your control grid one against the other electrodes of the same tube for the Reinforcement to ensure appropriate tension.

2. Cascade amplifier according to claim i, characterized in that the tubes are coupled by high Ohrnsche resistances that decrease from tube to tube, so (allow the ano (lenpotent "al from tube Tube grows, therefore (the control grid always has a lower potential than the associated anode.

3. Cascade amplifier according to claim i and 2, characterized in that that the second grid receives a higher positive potential. than the anode. .

4th Cascade amplifier according to Claims z to 3, characterized in that (let the potential of this second grid, the anode potentials are so poured that (for secondary Emission produces an effect like the Dvnatrons.

5. Cascade amplifier according to claims i to 3, characterized in that the potential of the second grid is set so that it acts as a screen between the control grid and anode, for Elimination of the harmful effects of the capacitance effect between control grids and anode. G. cascade amplifier according to claim i to 5, characterized in that (If the lattice circle characteristic is negative, leave it through the emission of secondary electrons from the control grid a resistor in the connection from the anode to a tube Control grid of the next tube is switched on.