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Einrichtung zum Ton-Empfang hochfrequenter elektrischer Schwingungen
mittels Hochfrequenzverstärker in Kaskadenschaltung. . Für den Empfang elektrischer
Schwingungen ist es bereits bekannt, Kathodenstrahlröhren zur direkten Verstärkung
von Hochfrequenzschwingungen (Hochfrequenzver# stärkung) zu benutzen. Um hierbei
einen Ton-Empfang ungedämpfter Schwingungen zu ermöglichen, kann der aufgenommenen
und verstärkten Hochfrequenz mit Hilfe eines Überlagerungssenders eine abweichende
Frequenz aufgedrückt werden. Bei dieser Schaltung ist ein besonderer Schwingungskreis
für die Überlagerungsenergie erforderlich. Dieser besondere Schwingungskreis wird
nach vorliegender Erfindung dadurch vermieden, daß der Hochfrequenzmehrfachverstärker
selbst gleichzeitig als überlagerungssender ausgebildet ist. Da nämlich die mit
der Einrichtung verstärkten Schwingungen Hochfrequenzschwingungen sind, so tritt
hiernach die Aufgabe auf, mit der Einrichtung gleichzeitig Schwingungen zu erzeugen,
welche in bekannter Weise eine etwas abweichende Frequenz besitzen und zum Schwebungsempfang
benutzt werden können.
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Die Lösung dieser Aufgabe bietet gewisse Schwierigkeiten. Bei der
Anwendung von Mehrfachverstärkern ist es nämlich bisher nicht möglich gewesen, mit
dem Verstärker selbst die Überlagerungsschwingung zu erzeugen. Dies gelang bisher
lediglich bei Verwendung einer einzigen Verstärkerröhre (Audionempfang), und zwar
durch Wahl solcher Betriebsbedingungen für das Audion, daß beispielsweise durch
Rückkopplung das Audion gleichzeitig Schwingungen erzeugte. Entsprechend den Verhältnissen
beim Audionempfang ist es daher an sich nur möglich, daß entweder keiner der Verstärkungskreise
Schwingungen erzeugt oder, bei entsprechenden Betriebsbedingungen, alle Verstärkungskreise
der Kaskadenschaltung. Verwendet man daher mehrere Vakuumröhren in Reihe, so entstehen
entweder überhaupt keine oder mehrere verschiedene selbsterzeugte Lokalschwingungen,
und es muß in beiden Fällen- durch besondere Mittel Vorsorge dafür getroffen werden,
daß derartige Schwingungen nur in einem dieser Kreise entstehen.
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Im nachfolgenden werden- die Mittel ane Beben, welche es ermöglichen,
bei Verstärkern mit mehreren Vakuumröhren in Kaskadenschaltung zu erreichen, daß
trotzdem nur einer dieser Kreise Schwingungen erzeugt. Die allgemeinen Gedanken
dieser Mittel sind folgende i. Rückkopplung zwischen Anoden- und Gitterkreis in
demjenigen Kreis der Mehrfachverstärkeranordnung, welcher Schwingungen erzeugen
soll, unter Vermeidung einer solchen Rückkopplung in den anderen Kreisen, die vor-
oder nachgeschaltet sein können, und somit im ersten Fall Hochfrequenzverstärker
und im letzten Fall Verstärkerröhren für die erhaltene Interferenzschwingung (Tonschwingung)
darstellen.
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z. Vermeidung nicht gewünschter Eigenschwingungen
durch
Einfügung von Dämpfung in diese Kreise (durch Widerstände o. dgl.).
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3. Einfügung aperiodischer übertragungsglieder (aperiodisch betriebene
Röhre).
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4. Aufhebung der nicht gewünschten Eigenschwingungen durch eine beliebige
Art von Gegenkopplung.
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Auf diese Weise kann man erreichen, daß die aufgenommenen Schwingungen
in gewissen Röhren, z. B. in den ersten zwei Röhren, nur verstärkt werden, während
die dritte Röhre gleichzeitig eine Schwingungserzeugung bewirkt. Hierdurch ist es
möglich, eine eindeutig definierte überlagerungswelle und klare Interferenzen zu
erhälten.
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Die vorstehend allgemein ausgedrückten Mittel mögen in folgendem noch
etwas spezieller erläutert werden.
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In Abb. i bedeutet i die Antenne, 2 den Sekundärkreis, an den die
Hochfrequenzverstärkerröhre 3 angeschlossen ist. In der Anodenleitung der Hochfrequenzröhre
3 liegt die Spule 4, welche mit dem Kondensator 5 den Schlußkreis der Röhre 3 bildet.
Die Röhre 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel als diejenige gewählt, welche die
überlagerungsschwingungen erzeugen soll. Zu diesem Zweck ist in dieser Verstärkungsstufe
eine derartige Rückkopplung, beispielsweise durch eine Spule 7, beibehalten, so
daß diese letzte Hochfrequenzverstärkerröhre in an sich bekannter Weise Schwingungen
erzeugt. Diese dient also als Überlagerungsgenerator. Die weitere Verstärkung der
erhaltenen Interferenzschwingungen in der Röhre 8, welche wiederum keine Schwingungen
erzeugt, kann in an sich bekannter Weise erfolgen. Auch ohne eine besondere Rückkopplung
durch die Spule °7 gelingt es, den gleichen Effekt mit der Schaltung nach Abb. 2
zu erreichen. Hier sind die Anschlüsse der Gitter- bzw. Anodenkreisleitungen an
den Schwingungssystemen der verschiedenen Verstärkungsstufen so gewählt, daß beispielsweise
nur die Röhre 6 zusammen mit dem System 4, 5 und ihrem Schlußkreis Schwingungen
erzeugt, während die weitere Verstärkung der Schwingungen in an sich bekannter Art
erfolgt. In Abb.2 ist gleichzeitig als weiteres Mittel die Einfügung von Dämpfungswiderständen
9 im -Gitter- oder Anodenkreis solcher Röhren, welche nicht schwingen sollen, gezeigt.
Ferner kann man durch die Zwischenschaltung einer aperiodisch betriebenen Vakuumröhre
nach Art der Röhre 13 in Abb. 3 die Rück-«vnrkung vom Anodenkreis auf den Gitterkreis
aufheben. io, i i bedeutet in dieser Abbildung ein von der Antenne her erregtes,
am Gitterkreis 12 der aperiodisch betriebenen Röhre 13 liegendes Empfangssystem.
17 ist die Kathode, 14 eine Hilfsbatterie. Das ganze System ist, wie Abb. 3 zeigt,
zwischen Kathode 16 und Gitter 15 der Röhre 19 geschaltet. 2o bedeutet den Schlußkreis
der Röhre i9. Schließlich führt auch die Einschaltung von Kompensationsspulen zum
Ziel, durch welche eine derartige 'Gegenkopplung bewirkt wird, daß solche Systeme,
welche nicht schwingen sollen, nicht schwingen können.
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Eine beispielsweise Ausführung dieses Gedankens ist in Abb. 4 gezeigt.
Hier sind vor die Gitterleitungen der beiden Vakuumröhren 3 und 6, welche beide
in Kreisen liegen, die i11 dieser Abbildung nicht schwingen sollen, Spulen 21 eingeschaltet,
welche auf Spulen 22 induzieren und so geschaltet sind bzw. deren Kopplung derart
gewähnt ist, daß die Gitterschwingungen sich gegenseitig gerade so stark bremsen,
daß eine freie Schwingung nicht auftritt. Bei der nächsten Röhre 8 tritt eine freie
Schwingung auf, welche als Überlagerungsschwingung wirkt. Die weitere Verstärkung
erfolgt von den Leitungen 23, 24 aus in an sich bekannter Weise. Selbstverständlich
kann man statt der induktiven Kopplung auch galvanische oder kapazitive Kopplung
anwenden oder die Spulen 22 vom Anodenstrom der eigenen oder einer späteren Röhre
durchfließen lassen.
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Zum Schluß mag noch erwähnt werden, daß in den. vorstehend beschriebenen
Abbildungen der Übersichtlichkeit wegen die Anodenbatterie an einer technisch nachteiligen
Stelle gezeichnet worden ist, da sie das Gitter der folgenden Verstärkerröhren auf
ein unzulässig hohes positives Potential bringt. Bei der praktischen Ausführung
der Schaltung ist es erforderlich, die Anodenspannung .entweder parallel zur ganzen
Röhre anzuschließen oder sie in die Anodenleitung unmittelbar benachbart der Anode
zu legen, wenn man nicht durch Einfügung von Blockkondensatoren dafür Sorge trägt,
daß diese Spannung nicht an das Gitter der nächsten Verstärkerröhre gelangen kann.