DE438013C - Gluehkathodenroehren-Anlage mit Drei-Elektrodenroehren - Google Patents

Description

V. St A.

Die Erfindung bezieht sich auf Vakuumventilröhren bekannter Art, in denen Elektronen aussendende Kathoden verwendet werden, und zwar sollen gemäß der Erfindung die Elektroden derart angeordnet, ausgebildet und geschaltet werden, daß bei Speisung der Röhren aus mehrphasigem Wechselstrom die Benutzung derselben für elektrische Fernmeldeanlagen, z. B. für drahtlose Telegraphic ίο und Fernsprechtechnik, ermöglicht wird.

Es ist bekannt, daß die Elektronenaussendung von einer heißen Kathode nach einer Anode in einer Vakuumröhre innerhalb weiter Grenzen durch die Stärke des elektrostatischen Feldes an der Oberfläche der heißen Kathode bestimmt wird. Wird ein wechselndes Potential an die Anode und den Faden einer Vakuumröhre angelegt, so werden die Anodenströme gemäß der Änderungen des aufgedrückten Potentiales verändert. Die Veränderungen des Anodenstromes haben ihre Ursache in den Änderungen der Stärke des elekträschenFeldes an der Oberfläche des Elektronen aussendenden Elementes. Da die Frequenz der Anodenstromänderungen bei Verwendung technischen Wechsel-

stromes innerhalb des Hörbereichs liegt, hat man von der Verwendung von den üblichen Wechselstromquellen zur Speisung des von der Anode zum Faden der Vakuumröhre verlaufenden Stromweges abgesehen, besonders wenn es sich um den Empfang von Signalzeichen und Sprechströmen handelte. Bei gewöhnlichen Vakuumröhren wird daher das elektrostatische Feld durch eine an die ίο Anodenplatte und den Faden angeschlossene Gleichstromquelle erzeugt. Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Verfahren zur Erzielung einer gleichbleibenden Elektronenaussendung und eines'gleichbleibenden Elektronenstrom.es in einer Vakuumröhre bei Verwendung eines Mehrphasenstromes für die Speisung des Anodenstromkreises, so daß die Vakuumröhre in elektrischen Signalanlagen, z. B. in den Empfangsstromkreisen für drahtlose Telegraphie und in der Fernsprechtechnik, Verwendung finden, kann.

Es ist bei Anordnungen, die auf' einem Gleichrichterprinzip beruhen, bereits vorgeschlagen worden, die Anoden von Ventilröhren an eine Mehrphasenwechselstromquelle niedriger Frequenz anzuschließen, um dadurch ein sich um die Kathode drehendes elektrostatisches Feld zu erzeugen. Die Stromwechsel der umgeformten Energie sollen hierdurch veranlaßt werden, einander zu überlappen, wodurch die pulsierende Elektronenaussendung gleichförmiger gestaltet wird.

Zur Erzeugung von Hochfrequenzschwingungen durch Glühkathodenröhren ist des weiteren vorgeschlagen worden, n-phasigen Wechselstrom im Anodenkreis von zwei Zwei- oder Drei-Elektrodenröhren zu verwenden, die als eine einzige Röhre zusammenarbeiten sollten, wobei jede Röhre

- Anoden aufwies, die mit — Phasenklemmen

eines n-phasigen Transformators in solcher Weise verbunden waren, daß, wenn die Anoden der einen Röhre sich auf positivem Potential befanden, dann die Anoden der anderen Röhre negatives Potential aufwiesen und umgekehrt. Eine solche Anordnung ist. für die Erzeugung kontinuierlicher Schwingungen geeignet, kann aber nicht das angegebene Ziel der vorliegenden Erfindung erreichen, weil die Anoden der einen oder der anderen Röhre nicht in solcher Weise an die Transformatorklemmen angeschlossen sind, daß ein kontinuierlich umlaufendes Feld konstanter Amplitude erzielt wird.

Bei diesen bekannten Anordnungen wurde aber kein Feld hergestellt, durch welches bei einer Änodensp eisung durch Wechselstrom niedriger Frequenz eine Elektronenaussendung und ein Elektronenstrom erzielt wird, der so gleichbleibend ist, daß die Röhre für elektrische Signalzwecke, wie z. B. für Verstärker und Detektoren, in Empfangsstromkreisen für drahtlose Telegraphie und TeIephonie verwendet werden kann.

Bei der Anordnung gemäß der Erfindung werden die Anodenkreise derartiger Anlagen durch einen mehrphasigen Wechselstrom erregt, und die Ausbildung der Anoden, ihre symmetrische Anordnung um die Kathode, ihre Entfernung von derselben und außerdem die Größe der Kathode in bezug auf die Anoden ist derart, daß die verschiedenen durch die Anoden erzeugten elektrostatischen Felder sich vektoriell so addieren, daß ein um die Kathode sich drehendes elektrostatisches Feld von konstanter Amplitude sich ergibt, so daß ein gleichbleibender Elektronenstrom entsteht und dadurch die Möglichkeit gegeben ist, daß die Vakuumröhre, deren Anodenkreis durch Wechselstrom gespeist wird, für elektrische Zeichensendung, wie z. B. für die Empfangsstromkreise drahtloser Telegraphie oder Femsprechanlagen, Verwendung findet.

Die Stärke des elektrostatischen Drehfeldes an der Oberfläche der Glühkathode wird durch ein Gitter, welches in bezug auf die Kathode symmetrisch angeordnet ist, geregelt.

Die Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt.. In diesen ist

Abb. ι eine schematische Ansicht der Er- ■ findung in Anwendung auf einen Detektor-Stromkreis.

Abb. 2 ist eine schematische Ansicht der Erfindung in Anwendung auf einen Schwingungserzeuger.

Abb. 3 ist eine schematische Darstellung eines Mehrphasensystemes, welches geeignet ist, etwaige mechanische Konstruktionsfehler auszugleichen.

In der Abb. 1 ist die Antenne 1 durch einen die Primärspule 4 und die Sekundärspule 5 besitzenden Kopplungstransformator 3 mit der Erdleitung 2 verbunden. Die Klemmen der Sekundärspule 5, die durch einen Kondensator 6 überbrückt sind, sind mit dem Gitter 7 bzw. der Kathode 9 einer Valcuumröhre 8 verbunden.

Die Vakuumröhre 8 besitzt eine Mehrzahl Anoden 11, die um die zentrische Kathode 9 und das Gitter 7 angeordnet sind. Ein Kondensator 12 ist in die Leitung, welche das Gitter 7 mit der einen Klemme der Sekundärwicklung 5 des Transformators 3 verbindet, eingeschaltet. Die heiße Kathode 9 wird durch eine Batterie 13 in bekannter Weise erhitzt.

Die verschiedenen Anoden 11 sind mit den in passender Weise angeordneten Primär-

wicklungen 14 eines Transformators 15 verbunden, und diese Wicklungen haben eine gemeinsame Verbindung, die durch ein Telephon 16 nach der heißen Kathode 9 führt.
Das Telephon 16 ist durch einen Kondensator 17 überbrückt, und die Sekundärwicklungen 18 des Transformators 15 werden durch eine Mehrphasenstromquelle 19, 21 und 22 erregt.

In der Abb. 2 ist eine ähnliche Schaltungsanordnung angewendet, aber hierbei sind Vorkehrungen getroffen für eine Rückkopplungsverstärkung der empfangenen Stromstöße. Die Rückkopplungsverstärkung wird

ig dadurch erreicht, daß der Gitterstromkreis durch einen Rückkopplungstransformator 23, der eine Primärwicklung 24 und eine Sekundärwicklung 25 besitzt, mit dem Anodenstromkreis gekoppelt wird. Die Primärwicklung 24 ist durch einen Kondensator 26 überbrückt.

Die Wirkung von Fehlern., die bei der Konstruktion der Röhre vorkommen und von einer unsymmetrischen Stellung des Gitters und der Anoden in bezug auf die heiße Kathode herrühren, besteht darin, daß ein pulsierender Strom in dem von der Anode nach der heißen Kathode führenden Stromkreis entsteht. Diese bei dem Zusammenbau der Röhre vorkommenden Fehler können gemäß der Erfindung durch Änderung der Spannungen an den verschiedenen Anoden in der in der Abb. 3 dargestellten Weise ausgeglichen werden. So werden die Anoden 11, statt direkt von der Dreiphasenstromquelle 19, 21, 22 gespeist zu werden, von einem Transformator in Dreieckschaltung, der mit den Abzweigungen 27, 28, 29 versdien ist. ,aus gespeist.

Die Wirkung der in der Abb. 1 dargestellten Anordnung gestaltet sich folgendermaßen:

Wird eine Wechselstromspannung auf die Anoden 11 aufgedrückt, so entsteht ein elektrostatisches Drehfeld, dessen Amplitude in der Fläche der heißen Kathode im wesentlichen konstant ist und einen Elektronenfluß nach den verschiedenen Anoden 11 veranlaßt. Der Wert dieser einzelnen Elektronenströme ist derart, daß ihre Summe in jedem Augenblick konstant ist. Durch ankommende, das Potential des Gitters 7 beeinflussende Zeichen usw. wird der Wert der Elektronenaussendung verändert, und es· wird hierdurch ein dem Zeichen entsprechender hörbarer Ton in dem Telephon 16 erzeugt.

Die Wirkungsweise der in der Abb. 2 gezeigten Schaltung ist im wesentlichen der in der Abb. ι dargestellten gleich. In der Abb. 2 ' wird die Verstärkungskopplung zwischen dem ' Gitter und den Anodenstromkreisen durch , den Kopplungstransformator 23 bewirkt. Wird die Kopplung des Transformators 23 fester j gemacht, so können die Konstanten der Anoden- und Gitterstromkreise so eingestellt werden, daß die Röhre als Schwingungserzeuger arbeitet;

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Speisung des Anodenstromkreises von einer Wechselstromquelle aus geschehen kann. Die Anwendung hoher Spannungen "bei der Verwendung von Gleichstrom erfordert Stromerzeuger besonderer Konstruktion. Bei der Erregung der Anoden durch Wechselstrom können die auf die Anode und die heiße Elektrode aufgedrückten Spannungen in weiten Grenzen einfach, durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Transformators geändert werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Glühkathodenröhren-Anlage mit Drei-ElektrodenrÖhren, nämlich einer Glühkathode, einem Steuergitter und einer Mehrzahl von Anoden, die mit einer Quelle eines, vielphasigen elektrischen Wechselstrompotentials verbunden sind, die ein bewegliches, elektrostatisches Feld rings um die Kathode erzeugt, dadurch; gekennzeichnet, daß die Anoden so ausgebildet und symmetrisch gegenüber einer im Verhältnis zu ihnen kleinen Kathode angeordnet und so mit den aufeinanderfolgenden Phasen der Vielphasenwechselspannungsquelle verbunden sind, daß die verschiedenen elektrostatischen Felder der verschiedenen Anoden sich vektormäßig derart addieren, daß ein reines und gleichförmig rotierendes Feld von konstanter Amplitude um die Kathode entsteht.

2. Anordnung- zum Betrieb von -Vakuumröhren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel, z. B. mit Anzapfungen versehene Transformatoren, zum Speisen der Anodenkreise vorgesehen sind, mit Hilfe derer Phase und Spannung an den einzelnen Anoden derart geregelt werden kann, daß Fehler, welche durch etwaige unsymmetrische- Anordnung der einzelnen Elektroden gegeneinander beim Betriebe auftreten, beseitigt werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.