Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Verstärkung kurzwelliger Schwingungen unter
Verwendung einer Schirmgitterröhre.
Es ist bekannt, zwecks Verringerung der Anodenrückwirkung auf den Steuergitterkreis
in Verstärkerstufen Schirmgitterröhren zu verwenden. Wenn diese ihren Zweck erfüllen
sollen, ist es notwendig, daß das Schirmgitter das Hochfrequenzpotential der
Kathode führt. Man glaubte, dies bisher einfach dadurch erreichen zu können, daß
man das Schirmgitter mittels eines Kondensators großer Kapazität mit der Kathode verband.
Diese Maßnahme ist insbesondere bei Kurzwellen unzulänglich, da sowohl die Elektrodenanschlüsse
als auch die Elektroden selbst Impedanzen solcher Größe darstellen,
daß an ihnen ein merklicher Wechselspannungsabfall entsteht. Man kann solche Impedanzen
dadurch kompensieren, daß zwischen Schirmgitter und Kathode ein Kondensator eingeschaltet wird, dessen Kapazität die Induktivität
der Zuleitungen und der Elektroden bei der Arbeitsfrequenz aufhebt. Dadurch kann man aber nicht verhindern, daß die
Elektroden in ihrer Längsrichtung von starken Wechselströmen durchflossen werden, die
einen entsprechenden Spannungsabfall erzeugen; außerdem muß der Kondensator einen
ziemlieh großen Kapazitätsbereich bestreichen, um einer Änderung der Betriebswelle folgen
zu können. Es ist ferner bekannt, die infolge einer unzureichenden Abschirmung noch bestehende
Anodenrückwirkung dadurch unwirksam zu machen, daß dem Schirmgitter selbst eine Wechselspannung mit entsprechender
Phase und Amplitude aufgedrückt wird. Schließlich hat man auch Schirmgitter mit doppelseitigen Zuleitungen versehen, um dadurch
eine Leitungsführung zu ermöglichen, bei der die mehreren Elektroden gemeinsame
Strombahn möglichst kurz ■wird. Es ist ferner bekannt, in Ultrakurzwellenschaltungen die
eine Scliirmgitterzuleitung auf Erdpotential zu bringen und über die andere die positive
Vorspannung zuzuführen.
Erfindungsgemäß wird eine Schaltung zur Verstärkung kurzwelliger Schwingungen unter
Verwendung einer Schirmgitterröhre mit einem an beiden Enden mit Zuleitungen versehenen
Schirmgitter derart ausgebildet, daß die eine Seite des Schirmgitters über einen Kondensator,
dessen Widerstand für die Arbeitsfrequenz klein ist un,d die andere Seite über
eine einstellbare Impedanz (Kondensator oder Spule) mit der Kathode verbunden ist, und
daß die Größe der einstellbaren Impedanz derart gewählt ist, daß sie zusammen mit der
Impedanz der Kathode, des Schirmgitters und deren Zuleitungen für die Arbeitsfrequenz, ein
Resonanzglied bildet. Durch diese Maßnahme wird eine Stromentlastung des Schirmgitters
und dadurch eine Herabsetzung des schädlichen Wechselspannungsabfalles erzielt, und
außerdem kann der Variationsbereich der einstellbaren Impedanz verhältnismäßig klein
sein, da diese lediglich zur Aufhebung jener ίο Potentialschwankungen dienen, die durch den
festen Kondensator nicht beseitigt werden.
Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel die Schaltung einer Verstärkerstufe eines
Senders; die Erfindung läßt sich aber auch bei Empfängern anwenden.
Die Röhre 1 enthält die Kathode 2, das Steuergitter 3, das ,Schirmgitter 4 und die Anode
5. Von der einen Seite des Schirmgitters 4 führt in bekannter Weise eine Leitung
durch den Quetschfuß nach außen, während von der anderen Seite eine Leitung zu dem
Anschluß 6 führt, der an der Seite des Glasgefäßes liegt und gewöhnlich über einen
(nicht gezeichneten) Kondensator großer Kapazität mit Kathode und Erde verbunden
ist. 7 ist der Eingangsübertrager, dessen Sekundärwicklung einerseits mit dem Steuergitter
3 und andererseits mit der Gittervorspannungsquelle verbunden ist. 8 ist der Ausgangsübertrager, dessen Primärwicklung
einerseits mit der Anode 5 und andererseits mit dem positiven Pol der Anodenspannungsquelle
verbunden ist. Die Glühkathode 2 wird von einem Spannungswandler 9 gespeist.
Die Kathodenzuleitungen sind durch die in Reihe geschalteten Kondensatoren 10 und io8
überbrückt. Der Zusammenschlußpunkt dieser Kondensatoren ist mit dem Mittelpunkt
- der Sekundärwicklung des Heizwandlers 9 verbunden, der auf Erdpotential gehalten wird.
Der soweit beschriebene Verstärker eignet sich nicht zur Verstärkung von Wechselspannungen
mit einer Frequenz von mehr als 2oMegaHz. (15m Wellenlänge). Ob dieser
Verstärker frei von Selbsterregung oder von einer Rückwirkung des Anodenkreises auf den
Gitterkreis ist, hängt vom Schirmgitter 4 ab, das Yoraussetzungsgemäß. für alle Frequenzen
Kathodenpotential führen soll. Es hat sich jedoch gezeigt, daß längs der Glühkathode,
der Zuleitungen zu dieser und zum Schirmgitter und längs des Schirmgitters selbst so
viel Widerstand vorhanden ist, daß das Schirmgitter ein anderes Hochfrequenzpötential
annehmen kann als die Kathode. Dies hat eine ungenügende Abschirmung und ein instabiles .Verhalten der Röhre zur Folge und
führt zu einer Selbsterregung bzw. zu einer unerwünschten Kopplung zwischen dem Anoden-
und Steuergitterkreis.
Zur Beseitigung dieses Nachteils wird die im Quetschfuß befindliche Schirmgitterzuleitung
hochfrequenzmäßig durch einen Kondensator 11 auf Erd- und Kathodenpotential
gebracht. Ferner ist zwischen Erde bzw. Kathode und dem Anschluß 6 eine veränderbare
Impedanz 12 geschaltet, die entweder eine Drossel oder, wie im vorliegenden Fall, ein
Kondensator sein kann. Dieser Kondensator wird so eingestellt, daß sein Blindwiderstand
bei der Arbeitsfrequenz gleich der algebraischen Summe der Reaktanzen der Röhrenelektroden
und deren Zuleitungen ist und das entgegengesetzte Vorzeichen besitzt. Dies schließt jedoch nicht ein, daß der Reihenkreis,
bestehend aus der Kapazität zwischen Kathode und Schirmgitter, den Zuleitungen und der äußeren Kapazität 12 auf die Reihenresonanz
abgestimmt ist; da diese Abstimmung eine maximale Potentialdifferenz zwisehen
Kathode und Schirmgitter ergibt, ist dieser Zustand zu vermeiden..