DE628746C

DE628746C - Schwingungserzeugershaltung mit einem Oszillator mit negativem innerem Widerstand

Info

Publication number: DE628746C
Application number: DEM126606D
Authority: DE
Original assignee: Marconis Wireless Telegraph Co Ltd
Current assignee: Marconis Wireless Telegraph Co Ltd
Priority date: 1933-02-23
Filing date: 1934-02-24
Publication date: 1936-04-15
Also published as: US2055090A; FR44508E

Description

12 MEI 1936

AUSGEGEBEN AM
15. APRIL 1936

Die Erfindung "betrifft eine Schaltung zur Erzeugung von elektrischen Schwingungen und insbesondere einen Röhrengenerator, bei welchem die Schwingungsanfachung durch Ausnutzung des negativen Innenwiderstands einer Röhre, z. B. einer mit Sekundäremission arbeitenden Schirmgitterröhre, erzielt wird. Unter Röhren mit negativem Innenwiderstand sollen Röhren verstanden werden, deren Entladungskennlinie einen fallenden Bereich aufweist, so daß der innere Widerstand ohne Anwendung einer äußeren Rückkopplung negative Werte annimmt. Derartige Röhren sind an sich bereits bekannt (Dynatronschal-

tung), und man weiß, auch, daß, bei Wahl geeigneter Betriebsspaniiung-en die Anodenstrum-Anodenspannungs-Kennlinie einer Schirm- - gitterröhre einen fallenden Bereich aufweist, in welchem ihr innerer Widerstand negativ

ao ist. Von dieser Eigenschaft wurde bereits zum Zweck der Schwingungserzeugung und der Entdämpfung von Schwingungskreisen Gebrauch gemacht. Es ist auch bekannt, daß die Größe des negativen Innenwiderstands von der dem Steuergitter einer in Dynatronschaltung arbeitenden Schirmgitterröhre erteilten Vorspannung abhängt. Es wurde bereits vorgeschlagen, einen wie oben arbeitenden Schwingungserzeuger dadurch zu stabilisieren, daß dem Steuergitter eine von der Größe der Schwinguiigsleistung abhängige Vorspannung zugeführt wird. Die vorliegende Erfindung stellt eine Weiterbildung dieser Anordnung dar.

Erfindungsgemäß wird ein aus einer mit negativem Innenwiderstand arbeitenden Schwingröhre ttnd einem nachgeschalteten Verstärker bestehender Schwingungserzeuger dadurch stabilisiert, daß die an einer Ausgangsimpedanz Z des Verstärkers auftretende Wechselspannung zur Erzeugung einer Vorspannung benutzt wird, die der Schwingröhre in solchem Sinn und solcher Größe zugeführt wird, daß der durch die Schwingröhre gebildete negative Widerstand einen solchen Wert annimmt, daß die Wechselspannungsamplitude an der Ausgangsimpedanz Z konstant bleibt.

Bei der Schaltung gemäß Abb. 1 wird eine Schirmgitterröhre V₁ als Dynatronoszillator verwendet, wobei ihre Anode A₁ mit der Kathode K₁ durch einen Stromkreis verbunden ist, der einen Schwingkreis L₁, C₁ in Reihe mit einem Widerstand R₁ und einer Anodenbatterie B₁ enthält. Der positive Pol von B₁ ist mit dem negativen Pol einer weiteren Batterie Ba verbunden, an deren positiven Pol das Schirmgitter SG der Röhre V₁ angeschlossen ist. Zwischen der Kathode K₁ und dem abgestimmten Kreis L₁, C₁ liegt ein Kondensator C₂; das Steuergitter G₁ ist über eine zweckmäßig einstellbare Vorspannungs-

quelle S₃ und einen durch eine Kapazität überbrückten Widerstand R₂ mit der Kathode verbunden. Die dem Steuergitter zugekehrte Seite von R₂ ist mit der Kathode K₂ einer Röhre V₂ verbunden, die in der Folge der Kürze halber als Doppel-Diode-Triode bezeichnet werden soll und eine indirekt geheizte Kathode besitzt, deren Heizelement H mit der Kathode K₁ von V₁ verbunden ist. ίο Diese Doppel-Diode-Triode enthält folgende Elemente: Heizelement H₁ Kathode K₂, zwei Diodenanoden D₁₁D₂, die mit der Kathode einen Volhveggleichrichter bilden, sowie ein Steuergitter G₂ und eine Hauptanode A₂, die zusammen mit der Kathode K₂ die Triode bilden. Die Anode A₂ ist über einen Stromzeiger M mit dem positiven Pol der Hochspannungsquelle B₂ verbunden; an die Diodenanoden D₁, D₂ ist die Eingangsimpedanz L₂ angeschlossen, welche die Sekundärwicklung eines Eingangstransformators T darstellt und deren Mittelpunkt über eine Vorspannungsquelle B₄ mit dem Steuergitter G₂ der Triode verbunden ist. Dieses Steuergitter G₂ ist andererseits über einen Widerstand R₃, der durch einen Kondensator C₃ überbrückt ist, mit der Kathode K₂ verbunden. Der Kreis L₁, C₁ im Anodenkreis der Schirmgitterröhre V₁ ist mit einem Verstärkersystem AS gekoppelt, in dessen Ausgangskreis eine Impedanz Z, die etwa ein einfacher Ohmscher Widerstand sein kann, liegt. Die von dieser Impedanz abgenommene Spannung wird der Eingangsimpedanz L₂ durch eine Spule L₃ zugeführt. Es läßt sich zeigen, daß die Amplitude an der Ausgangsimpedanz konstant bleibt, wie sich auch die Größe dieser Impedanz, d. h. die Belastung, ändern mag. Ebensowenig hat die Verstärkung des Verstärkersystems AS₁ welche z. B. frequenzabhängig ist, einen Einfluß auf die Ausgangsamplitude. Durch Änderung der der Batterie 5₄ entnommenen Vorspannung kann man die Größe der an Z auftretenden Ausgangsspannung, deren Wert konstant gehalten werden soll, festlegen. Auf diese Weise erhält man eine vorher bestimmte und einstellbare konstante Ausgangsspannung über einen weiten Bereich von Betriebsfrequenzen.

Abb. 2 zeigt die Anwendung der Erfindung auf einen Schwebungsfrequenzerzeuger, der aus einem Oszillator mit veränderlicher Abstimmung und einem fest abgestimmten Oszillator besteht.

Der veränderliche Oszillator VO ist ein geregeltes Dynatron, dessen Schwingungen mit den Schwingungen eines fest abgestimmten Oszillators FO kombiniert eine Schwebungsfrequenz liefert, die einem Gleichrichter R fio zugeführt wird. An diesen Gleichrichter ist der Niederfrequenzverstärker LFA angeschlossen, falls die Schwebungsfrequenz, wie es zumeist der Fall ist, eine Tonfrequenz ist. Die von diesem Verstärker abgenommene Wechselspannung wird einer Regelröhre CV nach Art der eben beschriebenen Doppel-Diode-Triode zugeführt, die das Dynatron steuert; O ist der Ausgangskreis. Naturgemäß können beide oder nur einer von den Oszillatoren geregelt bzw. bezüglich ihrer Frequenz von Hand verstellt werden.

Der Widerstand R₁ in Reihe mit dem Kreis L₁, C₁ bei dem ersten Ausführungsbeispiel (Abb. i) ist nicht wesentlich, aber zweckmäßig, -da durch seine richtige Bemessung die Einstellung der Anodenspannung für die Schirmgitterröhre V₁ erleichtert und dadurch eine gute Annäherung an die lineare Arbeitsweise ermöglicht wird. Die Vorspannungsregelung an dem Gitter G₂ von V₂ ist sehr empfindlich, da dieses Gitter ungeachtet der den Diodenanoden erteilten Vorspannung auf einem Ruhepotential gehalten werden kann, dem eine große Steilheit der Kennlinie entspricht.

Ferner ergibt auch die Verwendung des Widerstandes R₂ zwischen der Kathode K₂ und dem Heizelement// der Doppel-Diode-Triode, an dem die Regelspannung für das Dynatron entsteht, eine Verbesserung der go Empfindlichkeit. Naturgemäß kann die Ausgangsspannung auch auf andere Weise als angegeben geregelt werden; z. B. kann man zwischen Z und V₂ einen Potentiometer anordnen oder den Widerstand R₂ als Potentiometerwiderstand benutzen, dessen veränder-. licher Anzapfpunkt mit der Regelröhre verbunden ist. Die beschriebene Anordnung ist jedoch vorzuziehen und ergibt eine konstante Ausgangsspannung selbst bei Änderungen der Verstärkung des auf den Oszillator folgenden Verstärkers von der Größenordnung von 40 Decibel, d. h. Änderungen der Spannungsverstärkung von ungefähr 100 : 1.

Naturgemäß kann an Stelle der beschriebenen Doppel-Diode-Triode auch jeder andere Gleichrichter verwendet werden. In großen Zügen gesehen, besteht die Schaltung gemäß Abb. ι aus den durch die vier Rechtecke in Abb. 3 angedeuteten Elementen, und zwar stellt Rechteck 1 einen Gleichrichter oder einen Gleichrichter -)- Verstärker dar, der die Regel-EMK liefert; Rechtecks bedeutet ein esteuertes Dynatron, Rechteck 3 einen Verstärker und Rechteck 4 den Ausgangskreis.

Claims

Patentansprüche:

i. Schwingungserzeugerschaltung mit einem Oszillator mit negativem innerem Widerstand und einem nachgeschalteten Verstärker, dadurch gekennzeichnet, daß

die an einer Ausgangsimpedanz (Z) dieses Verstärkers auftretende Wechselspannung zur Erzeugung einer Vorspannung benutzt wird, die dem Oszillator mit negativem Widerstand in solchem Sinne und in solcher Größe zugeführt wird, daß der durch die Röhre gebildete negative Widerstand so geregelt wird, daß die Wechselspannungsamplitude an der Ausgangsimpedanz (Z) konstant bleibt.
2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungserzeuger ein Schwebuugsfrequenzgenerator mit zwei Oszillatoren ist, von denen mindestens der eine geregelt wird und eine Röhre mit negativem Innenwiderstand enthält.
3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Röhre mit negativem Innenwiderstand eine Schirmgitter- 2c röhre benutzt wird.
4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Ausgangsimpedanz abgenommene Wechselspannung gleichgerichtet und die gegebenenfalls verstärkte Richtspannung einer Gitterelektrode der Röhre mit dem negativen Iiinienwiderstand zugeführt wird.
5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Regelspannung eine Kombinationsröhre, enthaltend eine Doppeldiode und eine Triode, derart benutzt wird, daß die dem Ausgangskreis des Verstärkers entnommene Wechselspannung in der Doppeldiode gleichgerichtet und die erzeugte Richtspannung in der Triode verstärkt wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen