DE599112C

DE599112C - Method and arrangement for generating frequency-constant vibrations

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Publication number: DE599112C
Application number: DEA66419D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-06-28
Filing date: 1932-06-28
Publication date: 1934-06-25

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung frequenzkonstanter Schwingungen, insbesondere Hochfrequenzschwingungen, unter Verwendung einer optischen Rückkopplung. The invention relates to a method for generating frequency-constant vibrations, especially high frequency vibrations, using optical feedback.

Anordnungen mit optischer Rückkopplung sind an sich bereits bekannt. So ist es vorgeschlagen worden, die optische Rückkopplung zwischen einer Glimmlampe und einer Photozelle zu verwenden.Arrangements with optical feedback are already known per se. So it is suggested to use the optical feedback between a glow lamp and a photocell.

Erfindungsgemäß wird in den Anodenkreis einer Verstärkerstufe ein Leuchtquarz und in den Gitterkreis dieser Stufe eine Photozelle geschaltet. Als Ableitungswiderstand für die Photozelle kann der Resonanzwiderstand eines Schwingungskreises verwendet werden, welcher auf die Grundschwingung bzw. auf eine der Oberschwingungen des Leuchtquarzes abgestimmt ist. Die Einleitung des Schwingungsvorganges kann bei der erfindungsgemäßen Anordnung durch einmalige kurzzeitige Beleuchtung der Photozelle erfolgen. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gelingt es, auf verhältnismäßig einfache Weise Hochfrequenzschwingungen außerordentlich großer Frequenzkonstanz zu erzielen.According to the invention, in the anode circuit of an amplifier stage, a luminous quartz and A photocell is connected to the grid circle of this stage. As a leakage resistance for the Photocell, the resonance resistance of an oscillating circuit can be used, which matched to the fundamental or to one of the harmonics of the luminous quartz is. In the arrangement according to the invention, the oscillation process can be initiated by one-time, short-term Lighting of the photocell. With the help of the method according to the invention succeeds it, in a relatively simple way to achieve high-frequency oscillations of extremely high frequency constancy.

Wie eingehende Versuche ergeben haben, ist zur Steuerung des Quarzes ein Hochfrequenzverstärker erforderlich, der eine verhältnismäßig hohe Verstärkung aufweist. Da infolgedessen ein mehrstufiger Verstärker anzuwenden ist und da des weiteren die Einstellung der verschiedenen Schwingungskreise desselben um so weniger kritisch wird, je höher die Ausgangsspannung ist, kann dieselbe zweckmäßig möglichst hoch bemessen werden. Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, eine Endröhre mit beispielsweise 500 Volt Anodenspannung zu verwenden. Da bei der erfindungsgemäßen Anordnung Selbsterregung vermieden werden muß, ist es erforderlich, für die verschiedenen Röhren nach Möglichkeit verschiedene Stromquellen zu benutzen, die Eingangskabel abzuschirmen, Abstimmkreise vor und hinter derselben Röhre zu vermeiden und zweckmäßig Widerstandsverstärkungsstufen zwischenzuschalten.As detailed tests have shown, a high-frequency amplifier is used to control the quartz required, which has a relatively high gain. As a result a multi-stage amplifier is to be used and there is also the setting of the various oscillation circuits the higher the output voltage, the less critical it becomes appropriately sized as high as possible. It has been found to be useful to use an end tube with, for example, 500 volts anode voltage. There self-excitation must be avoided in the arrangement according to the invention, it is necessary to use different power sources for the different tubes if possible, shield the input cables, avoid tuning circuits in front of and behind the same tube and expediently use resistance gain stages to be interposed.

Des weiteren müssen besondere Mittel vorgesehen werden, um die insbesondere bei höheren Frequenzen außerordentlich starke Einstreuung der Hochfrequenz vom Quarz auf die Photozelle zu vermeiden, d. h. also, um den Anteil der elektrischen und magnetischen Kopplung zwischen Quarz und Photozelle nach Möglichkeit zu verringern. Zu diesem Zweck wird die Entfernung zwischen der Photozelle und dem Leuchtquarz möglichst groß gewählt und das Licht vom Leuchtquarz mittels einer einfachen Linse bzw, einer sonstigen geeigneten Projektionsvorrichtung auf die Photozelle konzentriert. Sowohl der Leuchtquarz als auch das Zuführungskabel zu demselben und die Verstärkeranordnung werden soweit wie möglich, beispielsweiseIn addition, special resources must be provided, in particular for higher frequencies extremely strong interference of the high frequency from the quartz to avoid the photocell, d. H. so, to the proportion of electrical and magnetic If possible, reduce the coupling between the quartz and the photocell. to for this purpose, the distance between the photocell and the luminous quartz is as possible chosen large and the light from the luminous quartz by means of a simple lens or a other suitable projection device concentrated on the photocell. Both the Luminous quartz as well as the supply cable to the same and the amplifier arrangement be as far as possible, for example

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durch Anordnung in metallischen Kästen, abgeschirmt. Ebenso ist der Schwingungskreis im Ausgang des Photozellenverstärkers, gegebenenfalls zweckmäßig auch der Schwingungskreis des Endverstärkers, abgeschirmt anzuordnen. Auch die Verbindungskabel sind abzuschirmen. Da bei gemeinsamer Erdung sämtlicher Einheiten die Einstreuung teilweise über die Erdung erfolgen kann, ist eine Verbindung der Erdklemmen zu vermeiden.by arrangement in metallic boxes, shielded. Likewise, the oscillation circuit is in the output of the photocell amplifier, if necessary It is also expedient to arrange the oscillation circuit of the power amplifier in a shielded manner. Also the connection cables are shield. Since with common grounding of all units, the interference is partially via which grounding can take place, a connection of the grounding terminals must be avoided.

Bei Verwendung von Leuchtquarzanordnungen mit Neonfüllung wurde gefunden, daß die Trägheit der Neonentladung verhältnismäßig groß ist. Diese Trägheit bewirkt insbesondere bei höheren Frequenzen, daß der im Rhythmus der Quarzfrequenz schwingende Anteil des Leuchtens gegenüber der durch das Nachleuchten bedingten konstanten Lichtentwicklung immer mehr zurücktritt. Je geringer der Schwankungsanteil aber wird, um so größer ist selbstverständlich die zur Erreichung der erfindungsgemäßen Aufgabe erforderliche Verstärkung. Erfindungsgemäß soll daher an Stelle der Neonfüllung eine Argon- bzw. Wasserstofrüllung der Leuchtquarzanordnung verwendet werden, da diese Füllgase eine wesentlich geringere Trägheit aufweisen.When using luminous quartz arrangements with neon filling it has been found that the inertia of the neon discharge is relatively large. This indolence causes particular at higher frequencies that the part of the glow that vibrates in the rhythm of the quartz frequency compared to the through the constant light development caused by afterglow recedes more and more. The lower But the proportion of fluctuation increases, the greater is, of course, the need to achieve it reinforcement required for the task according to the invention. According to the invention, instead of the neon filling, a Argon or hydrogen filling of the luminous quartz arrangement can be used, since these Filling gases have a significantly lower inertia.

Bei Verwendung einer derartigen Leuchtquarzanordming geringer Trägheit, Vermeidung' von Selbsterregungsmöglichkeiten in der Verstärkerschaltung gelingt es, wenn, die elektrische bzw. magnetische Kopplung zwischen Leuchtquarz und Photozelle durch gute Abschirmuhg auf ein Minimum herabgesetzt wird, mit einer verhältnismäßig geringen Zahl von Verstärkungsstufen auszukommen.When using such a luminous quartz arrangement low indolence, avoidance of possibilities of self-excitement in the Amplifier circuit succeeds if the electrical or magnetic coupling between Luminous quartz and photocell are reduced to a minimum by good shielding, get by with a relatively small number of gain levels.

In der Abbildung ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung beispielsweise dargestellt. Darin bedeutet 1 die abgeschirmte Leuchtquarzanordnung mit der Projektionslinse 2, mittels derer das Licht des Leuchtquarzes auf die abgeschirmt angeordnete Photozelle 3 geworfen wird. 4 ist der Photozellenverstärker mit dem Schwingungskreis 5, 6 der Endverstärker mit dem Schwingungskreis 7. Die Schwingungskreise sind auf die Frequenz des Leuchtquarzes abgestimmt. Selbstverständlich können die beiden Verstärker gegebenenfalls in einem einzigen Gehäuse angeordnet werden. Wie in. der Abbildung angedeutet, ist es auch möglich, die einzelnen im Gehäuse angeordneten Einheiten gegeneinander gesondert abzuschirmen. Das Verbindungskabel 8 zwischen Endverstärker und Leuchtquarz ist geerdet· anzuordnen. Die Erdung des Kabels kann beispielsweise durch die Verbindung 9 mit der Abschirmung 6 der. Verstärkeranordnung erfolgen. Die Kondensatoren 10 können zweckmäßig auf ι o³ cm, die Kondensatoren 11 auf 2, der Kondensator 12 auf 8 und der Kondensator 13 auf 16 mf bemessen werden. Die Widerstände 14 können eine Größe von ι o⁵, die Widerstände 15 eine solche von ι o⁶ Ohm erhalten. Die Widerstände 16 können beispielsweise auf 1 Megohm, die Widerstände 17 auf 5Χίο⁴ und der Widerstand 18 auf ι o⁴ Ohm bemessen werden.In the figure, an embodiment of the arrangement according to the invention is shown, for example. 1 means the shielded luminous quartz arrangement with the projection lens 2, by means of which the light of the luminous quartz is thrown onto the shielded photocell 3. 4 is the photocell amplifier with the oscillation circuit 5, 6 is the output amplifier with the oscillation circuit 7. The oscillation circuits are tuned to the frequency of the luminous crystal. Of course, the two amplifiers can optionally be arranged in a single housing. As indicated in the figure, it is also possible to shield the individual units arranged in the housing separately from one another. The connection cable 8 between the power amplifier and the luminous crystal is to be grounded. The grounding of the cable can, for example, through the connection 9 to the shield 6 of the. Amplifier arrangement take place. The capacitors 10 can expediently be ^{dimensioned to 3} cm, the capacitors 11 to 2, the capacitor 12 to 8 and the capacitor 13 to 16 mf. The resistors 14 can have a size of ι o ⁵ , the resistors 15 ^{a size of ι o 6} ohms. The resistors 16 can be dimensioned, for example, to 1 megohm, the resistors 17 to 5Χίο ⁴ and the resistor 18 to ^{ιo 4} ohms.

Wie bereits weiter oben dargelegt, kann die Anregung der Anordnung, wenn der Quarz durch Verdunkelung der Photozelle einmal erloschen ist, beispielsweise durch kurzzeitige Belichtung der Photozelle, Vergrößerung des Verstärkungsgrades mit dem Verstärkungsregler, durch Aus- und Wiedereinschalten der Anodenspannung des Endverstärkers o. dgl. erfolgen. Zur erstmaligen Einstellung der Verstärkeranordnung kann gegebenenfalls elektrische Rückkopplung, beispielsweise mittels eines an den Endverstärker angeschlossenen, nicht abgeschirmten Leiters, verwendet werden.As already explained above, the excitation of the arrangement, if the Quartz has gone out once the photocell has been darkened, for example by Brief exposure of the photocell, increasing the gain with the Gain control, by switching the anode voltage of the power amplifier off and on again or the like. For the initial setting of the amplifier arrangement, electrical feedback, for example by means of an unshielded conductor connected to the power amplifier, be used.

Claims

Claims *.

1. A method for generating constant-frequency vibrations, characterized in that that in the anode circuit of an amplifier stage a luminous quartz and in the grid circle of the stage a photocell switched and that the luminous quartz is arranged in such a way that the light of the same falls on the photocell.

2. The method according to claim i, characterized in that as a leakage resistance the resonance resistance of an oscillation circuit is used for the photocell or for the photocell circuit, which on the fundamental or on one of the harmonics of the luminous quartz is matched.

3. Arrangement for carrying out the method according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the amplifier arrangement is designed such that self-excitation cannot occur.

4. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that all Parts are arranged in such a way that an electrical or magnetic coupling between luminous quartz and photocell after Possibility is avoided.

5. Arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that the luminous quartz placed at a greater distance from the photocell and that means provided to concentrate its light on the photocell.

6. Arrangement according to claim 1 to 5, characterized in that all Parts of the arrangement including the cables are shielded.

7 · arrangement according to claim ι to 6, characterized in that a connection of the individual grounding lines is avoided is.

8. Arrangement according to claim ι to J, characterized by the use of luminous quartz arrangements with inert gas filling.

9. Arrangement according to claim 1 to 8, characterized by the use of luminous quartz arrangements filled with argon or hydrogen.

1 sheet of drawings