DE561434C

DE561434C - Arrangement for super regenerative reception of electrical vibrations

Info

Publication number: DE561434C
Application number: DE1930561434D
Authority: DE
Inventors: Dr Fritz Schroeter
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1930-07-15
Filing date: 1930-07-15
Publication date: 1932-10-14
Also published as: FR719105A

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 14. OKTOBER 1932ISSUED ON OCTOBER 14, 1932

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

M 561434 KLASSE 21 a⁴ GRUPPE M 561434 CLASS 21 a ⁴ GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Juli 1930 abPatented in the German Empire on July 15, 1930

Bei dem bekannten Superregenerativempfang wird das Signal durch periodische Schwingungszüge wiedergegeben, die durch Anwendung einer Hilfsfrequenz in Abhängigkeit von den ankommenden Signalimpulsen zum Ein- und Aussetzen gebracht werden. Hierbei trat bisher infolge der bei geringen Signalfeldstärken notwendigen empfindlichen Einstellung der Schaltung ein störendes Rauschen auf, welches die Anwendung dieser Methode für Schnelltelegraphie, Telephonie oder Bildübertragung (Fernsehen) stark beeinträchtigte. Die Erfindung beseitigt diesen übelstand.With the known super regenerative reception, the signal is periodic Vibration trains are reproduced, which are dependent on the application of an auxiliary frequency can be caused to cut in and cut out by the incoming signal pulses. This occurred so far as a result of the at low Signal field strengths necessary sensitive setting of the circuit a disruptive Noise on which the application of this method for high-speed telegraphy, telephony or video transmission (television) severely impaired. The invention eliminates this malevolence.

Es wird heute angenommen, daß das Rauschen des Superregenerativempfängers bei Verwendung normaler Glühkathodenröhren zwei Ursachen haben kann: 1. der Schroteffekt, d. h. der diskontinuierliche AustrittIt is now believed that the noise of the super regenerative receiver at Use of normal hot cathode tubes can have two causes: 1. the shot effect, d. H. the discontinuous exit

ao der Elektronen aus dem Glühfaden (bei Erreichen des Sättigungsstromes), 2. die durch die Brownsche Molekularbewegung verursachten natürlichen Leitfähigkeitsschwankungen in den elektrischen Kreisen. Beideao of the electrons from the filament (when the saturation current is reached), 2. the through Brownian motion caused natural fluctuations in conductivity in the electrical circuits. Both

as Effekte werden durch die außerordentlich große Verstärkung bei der Superregeneration als Rauschen hörbar gemacht. Es hat sich nun gezeigt, daß man dieses störende Rauschen vermeiden oder mindestens seine Stärke bedeutend verringern kann, wenn man als Elektronenquelle des Rohres keine mehr oder weniger hoch erhitzte Glühkathode benutzt, sondern eine in der Kälte emittierende Elektrode. Eine solche »kalte« Kathode ist weitgehend frei von den genannten Schwankungserscheinungen. Die Erfindung sieht daher als Quelle der gesteuerten Elektronen eine unter der Wirkung des Lichtes oder einer Glimmentladung Elektronen abgebende, niedrig temperierte Metallfläche vor. Bei Benutzung des_rphotoelektrischen Effektes kann dies z. B. eine in bekannter Weise behandelte Kaliumschicht, Bariumschicht o. dgl. sein. Zweckmäßig wird dabei nach neueren Erkenntnissen die aktive Schicht in der Dicke einer oder mehrerer Atomlagen angewendet, wie dies bei photoelektrischen Zellen bekannt ist. Eine solche Kathode liefert besonders ruhige Verstärkereffekte. Natürlich muß sie zum Zwecke der Elektronenabgabe durch natürliches oder künstliches Licht, z. B. mittels einer kleinen Hilfsglühlampe, genügend beleuchtet sein, und man kann die Empfindlichkeit und den Verstärkungsgrad dann durch Regulieren dieser Lichtstärke einstellen. Zweckmäßig wird die Lichtquelle durch Gleich- oder Wechselstrom aus einem Licht-The effects are made audible as noise due to the extremely large amplification during super regeneration. It has now been shown that this annoying noise can be avoided or at least significantly reduced if the tube's electron source is not used as a hot cathode that is more or less highly heated, but an electrode that emits in the cold. Such a "cold" cathode is largely free of the fluctuations mentioned. The invention therefore provides, as the source of the controlled electrons, a metal surface at a low temperature which emits electrons under the action of light or a glow discharge. When using the _r photoelectric effect this can, for. B. a potassium layer, barium layer o. The like. Be treated in a known manner. According to more recent findings, the active layer is expediently used in the thickness of one or more atomic layers, as is known in photoelectric cells. Such a cathode provides particularly quiet amplifying effects. Of course, it must be used for the purpose of electron donation by natural or artificial light, e.g. B. by means of a small auxiliary light bulb, be sufficiently illuminated, and you can then adjust the sensitivity and the gain by regulating this light intensity. The light source is expediently supplied by direct or alternating current from a light

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden.·*) The inventor has been indicated by the patent seeker.

Dr. Fritz Schröter in Berlin.Dr. Fritz Schröter in Berlin.

netz gespeist (Netzanschluß). Der Photoeffekt tritt hierbei an die Stelle der sonst zur Elektronenemission erforderlichen Erhitzung. Selbstverständlich können zur Vorbehandlung und Aktivierung einer solchen Photoelektronen abgebenden Kathode alle bisher bekannten Maßnahmen Verwendung finden. So ist es z. B. auch möglich, die Gleichmäßigkeit der Elektronenemission dadurch günstig ίο zu beeinflussen, daß die als Kathode geschaltete Fläche von einer primären Elektronenquelle, z. B. von einem schon bei Dunkelglut emittierenden Draht aus, auf der Oberfläche mit Elektronen beladen wird, die dann durch die Belichtung als sekundärer Strom abgelöst werden.mains powered (mains connection). The photo effect takes the place of the otherwise Electron emission required heating. Of course, you can use for pretreatment and activation of such a cathode emitting photoelectrons, all previously known measures are used. So it is z. B. also possible, the uniformity of the electron emission thereby favorable ίο to influence that the area connected as cathode is affected by a primary electron source, z. B. from a wire emitting even in the dark, is loaded with electrons on the surface, which then be replaced by the exposure as a secondary current.

An Stelle der photoelektrischen Kathode kann auch eine selbständige Glimmentladung in einem sehr verdünnten Edelgase (Helium, so Neon, Argon) als Elektronenquelle benutzt werden, etwa in der Art bekannter Glimmlichtverstärker. Man wird dann den Druck und die Fläche der Glimmkathode so wählen, daß der erforderliche Mindeststrom erhalten as wird, ohne Ionenträgheiten und zu große Elektrodenkapazitäten in Kauf nehmen zu müssen. Ströme von kleinen Bruchteilen eines Milliampere genügen. Die Drucke können unter die Größenordnungen ¹I₁₀ bis ¹Z₁₀₀ mm heruntergehen; man wird sie in der Praxis jedoch so hoch wie möglich wählen, um für den notwendigen dauernden Glimmstrom nicht zu hoher Spannung zu bedürfen. Die Anode dieses Glimmstromes ist im Sinne der Erfindung die kalte Kathode genau wie in den Glimmlichtverstärkern.Instead of the photoelectric cathode, an independent glow discharge in a very dilute noble gas (helium, neon, argon) can be used as an electron source, for example in the manner of known glow light amplifiers. The pressure and the area of the glow cathode will then be chosen so that the required minimum current is obtained without having to accept ion inertia and excessive electrode capacities. Currents of small fractions of a milliampere are sufficient. The prints can go below the sizes ¹ I ₁₀ to ¹ Z ₁₀₀ mm; In practice, however, they will be selected as high as possible in order not to require too high a voltage for the necessary permanent glow current. In the context of the invention, the anode of this glow current is the cold cathode exactly as in glow light amplifiers.

Die Steuerung der Elektronen erfolgt wie bisher durch ein Gitter zwischen der kalten Kathode und der Anode des Verstärkerkreises, und es sind alle bei Glühkathodenröhren bekannten Arten und Funktionen von Gittern (Steuergitter, Raumladegitter, Schirmgitter) auch bei der Röhre nach der Erfindung möglich. Hinsichtlich der schädlichen Kapazität gelten die entsprechenden konstruktiven Bedingungen. As before, the electrons are controlled by a grid between the cold ones Cathode and the anode of the amplifier circuit, and there are all known in hot cathode tubes Types and functions of grids (control grid, space charge grid, screen grid) are also possible with the tube according to the invention. With regard to the harmful capacity, the corresponding design conditions apply.

Die geringe Elektronenzahl, die man mit Hilfe des lichtelektrischen Effektes aus der Kathode auslösen kann, bedingt einen entsprechend kleinen Strom und hohen inneren Widerstand der Röhre. Um letzteren zu verringern, kann eine Gasfüllung von genügend niedrigem Drucke, z. B. Argon oder Wasserstoff, in der Röhre vorgesehen sein. Versuche haben gezeigt, daß die mit dem Photoeffekt erzielten Anodenleistungen ausreichen, um durch normale Glühkathodenverstärker das Signal hoch-, zwischen- oder niederfrequent weiter zu verstärken.The small number of electrons obtained from the Can trigger cathode, requires a correspondingly small current and high internal Resistance of the tube. To reduce the latter, a gas filling of sufficient low pressures, e.g. B. argon or hydrogen, may be provided in the tube. try have shown that the anode performances achieved with the photoelectric effect are sufficient to the signal is high, intermediate or low frequency through normal hot cathode amplifiers to further strengthen.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Röhre nach der Erfindung dar. In einem Glasgefäß G befindet sich die photoaktive Kathode K, die der regelbaren Bestrahlung von einer Lampe L her ausgesetzt ist. St bezeichnet das Steuergitter, A die lichtdurchlässig ausgebildete, z. B. netzartige Anode. Die Schaltungsverbindungen dieser Teile sind die beim Superregenerativempfang bekannten.The drawing shows an embodiment of the tube according to the invention. The photoactive cathode K, which is exposed to the controllable radiation from a lamp L, is located in a glass vessel G. St denotes the control grid, A the translucent, z. B. reticulated anode. The circuit connections of these parts are those known for super regenerative reception.

Die Erfindung ist besonders geeignet für den Superregenerativempfang sehr kurzer (ultrakurzer) Wellen, da hierbei oft mit minimalen Empfangsfeldstärken zu rechnen ist.The invention is particularly suitable for very short super-regenerative reception (Ultra-short) waves, as this often involves minimal reception field strengths.

Claims

Patent claims:

i. ' Arrangement for super regenerative reception electrical vibrations, especially very short wavelengths and very low reception field strength, characterized by the use of a tube with a cold cathode.

2. Arrangement according to claim 1, characterized by the use of a Tube with photoelectrically effective cathode.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that in the tube the electron supplying, photoelectrically sensitive material in a monatomic layer or in the layer thickness less Atoms is present.

4. Arrangement according to claim 2, characterized by the use of a variable auxiliary light source for triggering the electron emission.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that in the tube an additional electron source, e.g. B. a wire delivering glow electrons is provided which causes a primary loading of the exposed cathode layer with electrons.

6. Arrangement according to claim 1, characterized by the use of a Tube with independent glow discharge in a dilute gas as an electron source.

For this purpose ι sheet of drawings