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NodulationsschaItung für Röhrensender. Die Erfindung betrifft eine
Modulatioris= schaltung für Röhrensender, bei der die Anodenkreise parallel geschaltet
sind, und bei der eine gleichphasige Hochfrequenz, abergegenphasige Niederfrequenzsteuerung
vorhanden ist.
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In den Zeichnungen ist Abb. i eine schematische Darstellung des Schaltbildes;
Abb. 2 gibt schematisch eine vergrößerte Einzelansicht des gemäß der Erfindung verwendeten
Transformators wieder; Abb.3 ist ein Schaubild der charakteristischen Kurve des
Generators. Die Erfindung ist nicht auf Sendestationen beschränkt, sondern kann
auch für verschiedene andere Anwendungsgebiete nutzbar gemacht werden, wie z. B.
zum Empfang von drahtlosen Zeichen, für Verstärker oder für Relais, für Wechselströme
von Hör- oder Hochfrequenz. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß durch passende
Stromkreisanordnung eine enorme Verstärkung erreicht wird, wovon ein ' Anwendungsbeispiel
für den Fall einer Sendeschaltung beschrieben werden soll.
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In den Abbildungen bedeutet i die Antenne, die mit der Erde durch
die Induktanz 3, durch den primären Kondensator ¢ und gegebenenfalls durch das Amperemeter
5 verbunden ist. Ein Ende der Induktanz 3 ist verstellbar mit der Anode 6 der Dreielektrodenröhre
7 verbunden. Die Gitterelektrode 8 der Röhre 7 ist durch die Kondensatoren 9 und
i o mit der Gitterelektrode i i der Röhre 12 verbunden. Die Gitterelektroden 8 und
i i sind miteinander ferner durch die Drosselspule 13 und Sekundärwicklung 1 ¢ des
Modulierungstransformators verbunden. Die primäre Spule 15 dieses Transformators
ist in einen Kreis eingeschaltet, der vorzugsweise eine Induktionsspule 16, eine
Stromquelle 17 und einen Schalter 18 enthält; oder sie kann gegebenenfalls in dem
die Stromquelle i9 oder ein Mikrophon 2o.-enthaltenden Stromkreis liegen, je nachdem
man das Sendesystem für Telegraphie oder Telephonie benutzen will. Die Glühkathoden
21 der Röhren 7 und iz sind gemäß Abb. i parallel geschaltet und werden aus der
Stromquelle 22 gespeist und durch den Widerstand 23 reguliert. Ungefähr mit dem
Mittelpunkt der Sekundärspule 1 4. wird ein hohes Widerstandselement 25 verbunden.
26 bezeichnet die Stromquelle, die hier als Gleichstrommaschine dargestellt ist.
Der Strom geht von der positiven Klemme der Gleichstrommaschine zu der Mitte der
beiden Spulen des Transformators, der als Ganzes mit 27 bezeichnet ist, dann durch
die Spule 28 und die Drosselspule 29 zu der Anode 3o .der Röhre 12. Ein zweiter
Stromweg geht von der positiven Klemme des Generators 26 durch die Spule 31 des
Transformators 27, die Drosselspule 32 zu der Anode 6 der Röhre 7. Die beiden Wicklungen
28 und 31 sind so gewickelt, daß sie entgegengesetzte Felder erzeugen, solange
der Strom frei in den beiden Spulen 28 und 31 fließt. Es ist daher klar, daß, wenn
der Kreis in Schwingungen geraten würde, die beiden Anoden der Röhren 7 und 12 ihre
Energie in demselben Maße und bei derselben Frequenz abgeben würden, weil die Gitterelektroden
8 und i i zur selben Zeit bei derselben Frequenz ihre Potentiale wechseln würden,
und das würde richtig sein, sogar wenn die Anode 6 der Röhre 7 die einzige wäre,
die in einem Schwingungskreis ist.
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Angenommen, in einem Augenblicke ist der Impuls des Modulierungstransformators
15, 1q.
positiv, so wird. auf der Gitterelektrode 8 der Röhre 7
eine positive Ladung entstehen. Dies wird ein schwaches Anschwellen des Anodenstromes
verursachen zur selben Zeit, da der negative Impuls auf die Gitterelektrode i i
der Röhre 12 aufgedrückt wird. Das wird einen großen Abfall in dem Strom der Röhre
12 verursachen. Dann wird eine Spannung in den Windungen 43 und 44 des Transformators
27 gebildet werden. Die Windungen sind an ihrem einen Ende durch einen Kondensator
45 mit der Glühkathode 2 i verbunden und gegeneinandergewickelt, ähnlich wie die
Spulen 28 und 3 i, deren Enden mit den Anoden 3o bzw. 6 verbunden sind. Infolge
der in den Windungen 43 und 44 entstehenden Spannung wird der Kondensator 45 geladen.
Mit Hilfe dieser Anordnung wird erreicht, daß der negative Impuls, der durch den
Induktionsstrom in der Wicklung 44 veranlaßt wird, zu dem Anodenstrom der Röhre
7 hinzutritt und dann dazu dient, das schwache Zunehmen des Anodenstromes noch weiter
zu verstärken, als wenn das Gitter 8 der Röhre 7 positiv geladen war. Es ist klar,
daß das Ergebnis eine vermehrte Energieausstrahlung bedeutet und daß eine Entladung
des Kondensators 45 diese Vermehrung noch vergrößert. Die nächste Umkehrung des
Impulses in der Modulation ergibt eine Energieverminderung, weil jetzt die Gitterelektrode
i i der Röhre 12 positiv wird und das schwache Zunehmen des Anodenstromes keine
so große Veränderung des Potentials ergibt wie die negative Ladung 6. Wenn die negative
Ladung auf dem Gitter 8 der Röhre 7 einen großen Stromverlust in dieser verursacht,
so entsteht ein Potential auf der Anode 3o der - Röhre i 2 durch eine plötzliche
Veränderung des Anodenstromes der Röhre 7, welche in dem Stromkreis der Röhre 7
Strömungen induziert. Die Strombildung der Röhre i i wirkt offenbar nicht auf die
Energieausstrahlung, weil die Röhre 7 die einzige verwendete Röhre ist, die in dem
Schwingungskreis liegt. Die Aufgabe des Ableitungswiderstandes 2 5 ist es, der sich
ansammelnden negativen Ladung auf den Gitterelektroden 8 und 11 zu gestatten, zur
Kathode abzufließen. Die Kennlinie der modernen Senderöhre, wie sie Abb.3 zeigt,
läßt erkennen, daß die Anodenstrom-Gitterspannungskurve einen jähen Anstieg in den
Anodenstrom auf der negativen Hälfte der Periode bis zur Hälfte des Sättigungsstromes
besitzt. Die Kurve flacht dann ab, bis die positive Hälfte der Periode weit zu positiven
Werten des Gitters fortgeschritten ist, so daß die Veränderung des Potentials, des
Modulationstransformators eine geringe Wirkung auf den charakteristischen Strom
ausübt.
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Wie vorher erwähnt, weist der Transformator 27 als wichtigste Elemente
die entgegengesetzt wirkenden Wicklungen 28, 31
bzw. 43, 44 auf, er ist jedoch
nicht auf diese Sonderausführung beschränkt. Der Kern des Transformators 5o ist
vorzugsweise aus. lamellierten Stücken hergestellt und kann ein einfacher geschlossener
magnetischer Kreislauf sein. In der Praxis wird der Kern vorzugsweise mit einem
Luftzwischenraum, wie Abb. 3 zeigt, versehen oder mindestens offen ausgebildet.
Das Übersetzungsverhältnis wird am besten i : i angenommen. Jede der Transformatorspulen
hat etwa 200o Windungen isolierten, in Lagen gewickelten Drahtes, und die einzelnen
Lagen sind gegeneinander z. B. durch Ölpapier isoliert, um die Windungen vor den
hohen Potentialen zu schützen, die in den Spulen auftreten. Die Stärke des Drahtes
hängt von der Strombelastung ab. Wie ersichtlich, besteht die Aufgabe des Transformators
darin, in der Weise zu wirken, daß, wenn eine .der Röhren 7, 12 in dem Kreise stromlos
ist, die Induktionsströme in den anderen Windungen die Ströme der anderen Röhre
unterstützen.
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In Abb. i dienen die Impedanzspule 52 und der Kondensator 53, die
in dem Kreis mit der Stromquelle 26 vorgesehen sind, zum Dämpfen der Schwankungen
in dem Kreise, der einen Kommutator enthält.