DE585809C - Elektronenroehrenschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine insbesondere als Modulator oder Demodulator verwendbare Elektronenröhrenschaltung, Es liegt ihr die Aufgabe zugrunde, ein möglichst einfaches und für die Modulierung oder Demodulierung günstiges Abhängigkeitsverhältnis zwischen dem Anodenstrom und der Gitterspannung zu schaffen. Die Schaltung umfaßt in an sich bekannter Weise zwei zusammenwirkende Elek- tronenröhren, deren Gittern die einfallenden Wellen mit gleicher Wechselspannungsamplitude, aber mit entgegengesetzter Phase zugeführt werden und deren Anoden parallel geschaltet sind. Hierdurch kann man eine statische Charakteristik für das aus zwei Röhren bestehende Relais erhalten, die in bezug auf die Koordinatenachse symmetrisch ist und fast genau parabelförmig ausfällt. Nach der Erfindung erhält man auch für die dynamische Charakteristik eine angenähert reine, die ideale Form der Charakteristik eines Modulators oder Demodulators darstellende Parabel, und zwar dadurch, daß eine die Anodenrückwirkung kompensierende Spannung von dem beiden Röhren gemeinsamen Teil des Anodenkreises gleichphasig zu den beiden Gittern zurückgeführt wird. Bei einer solchen Charakteristik verschwinden zum größten Teil die Obertöne im Anodenkreis, die in bekannten Fällen durch die Rückwirkung entstehen. Außerdem kann man die Schaltung bequem und genau vorausberechnen, wodurch ein wesentlicher Vorteil gegenüber den bisher bekanntgewordenen Elektronenröhrenschaltungen erzielt wird.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt:

Abb. ι zeigt eine Schaltung des Relais.

Abb. 2 ist ein Diagramm der Relaischarakteristik.

Die Schaltung enthält zwei Dreielektrodienröhren 1, i', deren Anoden 2, 2' parallel an die eine Klemme der Primärspule 3 eines Ausgangstransformators angeschlossen sind. Die andere Klemme der Spule 3 ist mit dem positiven Pol der Anodenbatterie 4 verbunden. An den Klemmen der Sekundärspule 5 des Ausgangstransformators werden modulierte oder demodulierte Schwingungen entnommen.

Die Gitter 6, 6' der beiden Röhren 1,1' sind mit je einem Ende der Sekundärspule y eines Eingangstransformators verbunden, dessen Primärklemmen 8 die Eingangsklemmen des Relais bilden. In der Mitte (oder in deren Nähe) der Sekundärwicklung 7 ist eine Anzapfung 9 vorgesehen, an die eine Spule 13 in Reihe mit einer Gittervoirspannungsbatterie 10 angeschlossen ist.

Da die Wechselpotentiale der Gitter 6, 6' entgegengesetzte Phase besitzen, fallen die in Abb. 2 gezeigten statischen Charakteristiken der beiden Röhren symmetrisch in bezug auf

die Ordinatenachse aus. Im Diagramm stellt V₁. die gleich großen und entgegengesetzt ge- - richteten Steuerwechselspannungen in den beiden Röhren i, i' dar, die durch die Formel

Va

(ι)

bestimmt sind. Die Anodenströme der Röhren sind mit i_a und i_a' bezeichnet. Die Beziehung ίο zwischen diesen Strömen und den Steuerwechselspannungen V_r kann analytisch durch folgende Gleichungen dargestellt werden:

i_a = C₀ + C₁V_r + C₂Vf + C₃Vl + ■'■. _M ia' = C₀'-C[V_r+ CiV;-C₃Vl + ... ^H

Wenn gleiche Röhren verwendet werden, so stimmen auch die entsprechenden Konstanten der beiden Gleichungen überein. Der in der Spule 3 fließende Strom I_a, der sich aus den Anodenströmen der beiden Röhren zusammensetzt, ist also

ⁱ _r+ ... (3)

Die Abhängigkeit des Stromes I_a von der Steuerwechselspannung ist in Abb. 2 durch die ausgezogene, in bezug auf die Ordinatenachse symmetrische Kurve dargestellt. In den meisten Fällen kann man in der Gleichung (3) die Glieder höherer als zweiter Ordnung vernachlässigen und die Kurve I_a somit praktisch genommen als genau parabelförmig betrachtet werden. Ohne die erfindungsgemäße Kompensierung der Anodenrückwirkung würde man diese reine Parabelform nur für die sta-35

tische Charakteristik erhalten. Die dynamische Charakteristik würde infolge der Anodenrückwirkung von der statischen abweichen und die reine Parabelform verlieren. Die Steuerspannung V₁. in der Gleichung (3) würde folglich erst eine Funktion des Anodenstromes sein. Hierdurch kann man eine mit der statischen Charakteristik zusammenfallende dynamische Charakteristik erhalten, die ebenfalls die gewünschte reine Parabelform besitzt. Zu diesem Zweck ist die in Reihe mit der Gittervorspannungsbatterie 10 geschaltete Spule 13 induktiv mit der Primärspule 3 gekoppelt. Der Kopplungsgrad zwisehen den Spulen 3 und 13 ist derart ausgewählt, daß die Rückwirkung der Anodenbelastung genau aufgehoben wird. Diese Forderung ist dann erfüllt, wenn die in den Gitterkreis zurückgeführte Spannung δ V_a gleich

— ·—— ist. In diesem Falle enthält die Steuerspannung nur diejenigen Frequenzen, die den Eingangsklemmen 8 zugeführt werden, während die durch die Rückwirkung des Anodenkreises entstehenden Frequenzen unterdrückt sind.

Wenn im Eingangsstromkreis ein Hochfrequenzerzeuger mit einer Kreisfrequenz α>ι und ein Modulator mit einer Kreisfrequenz ω₂, die innerhalb des Bereiches der Sprachfrequenzen liegen mag, enthalten sind, so ist

Vg -f- A₁ sin CD₁J + A₂ sin co₂t. (4) Nach Gleichung (1) wird dann

Vr = A₁ sin ωΛ -f- A₂ sin ω₂ί + -^- + <3F_a'.

j«

(5)

Das letzte Glied auf der rechten Seite dieser Gleichung stellt die vom Anodenkreis zum Gitterkreis zurückgeführte Ausgleichsspannung dar. Wenn diese Ausgleichsspannung

so gewählt wird, daß dV_a gleich —— wird, so

ergibt sich die resultierende Steuerspanniuig zu V_r = A₁ sin ω_χί -\- A₂ sin co₂f.

Das die Modulierung im wesentlichen beimmende Glied im Au:
dann nach Gleichung (2)

2 A₁A₂ sin ω_χ ί sin ω₈ί = A₁A₂ cos (ω_χ — co₂)t — cos ((W₁ + co₂)t.

stimmende Glied im Ausdruck für I_a wird

Da im Ausdruck für I_a nach Gleichung (3) keine Glieder ersten Grades von V₁. vorkommen, so werden keine Ströme mit den Kreisfrequenzen Cu₁ oder (O₂ im Anodenstromkreis entstehen. Die Trägerwelle ist somit gänzlich unterdrückt.

Dieser Vorteil ist unabhängig von der Ausgleichung. Eine weitere Bedingung für die gänzliche Unterdrückung· der Trägerwelle besteht darin, daß der Arbeitspunkt der Kurve in Abb. 2 durch Anlegen gleicher Gittervorspannungen an beide Gitter in den Scheitelpunkt der Parabel A verlegt wird. Die Unterdrückung der Trägerwelle hat dann besondere Vorteile, wenn die modulierten Schwingungen von einem nach der Erfindung ausgeführten Modulator einem Verstärker zugeführt werden, bevor sie zu einer Antenne o. dgl. gelangen. Der Verstärker wird nämlich durch die Unterdrückung der Trägerwelle entlastet und arbeitet infolgedessen wirtschaftlicher.

Die Erfindung ist nicht nur auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es sind mannigfache Veränderungen möglich. Um eine Rückwirkung des Anodenkreises auf den Gitterkreis zu verhindern, kann man z. B. sogenannte Schirmgitterröhren verwenden, in denen die beabsichtigte Wirkung durch eine

vierte Elektrode in der Röhre in gewissem Maße erreicht wird.

In gewissen Fällen ist es im übrigen nicht gewünscht, die Trägerwelle zu unterdrücken. Der Arbeitspunkt ist dann nicht nach dem Punkt A, sondern durch Anlegen ungleicher Gittervorspannungen an die beiden Röhren nach einem anderen Punkt, beispielsweise nach Ä, zu verlegen. Die Charakteristik bleibt hierbei unverändert, wenn nur die Gittervorspannung der einen Röhre um ebensoviel erhöht wird, wie diejenige der anderen Röhre herabgesetzt wird. Auch in^ diesem Falle erhält man wegen der praktisch genommen genauen Parabelform der dynamischen Charakteristik eine modulierte Schwingung im Anodenkreis, die dem Produkt der Ampli

tuden der modulierenden und der modulierten Gitterwechse) spannung proportional und von Obertönen frei ist. Eine solche Proportionali- 20 tat erhält man dagegen nicht bei bekannten Ausführungen von Modulatoren oder DemodulatO'ren.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltungsanordnung mit zwei Röhren, deren Gitter von der gleichen .Wechselspannung gegenphasig gesteuert werden und deren Anoden parallel geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Anodenrückwirkung kompensierende Spannung von dem beiden Röhren gemeinsamen Teil des Anodenkreises gleichphasig zu den beiden Gittern zurückgeführt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen