DE645685C

DE645685C - Schaltung zur Erzeugung einer elektrischen Schwingung und gleichzeitigen Verstaerkung oder Gleichrichtung einer elektrischen Schwingung anderer Frequenz in derselben Entladungsstrecke

Info

Publication number: DE645685C
Application number: DET42101D
Authority: DE
Inventors: Ernst Klotz; Dr Hans-Otto Roosenstein
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1933-02-08
Filing date: 1933-02-09
Publication date: 1937-06-02

Description

Schaltung zur Erzeugung einer elektrischen Schwingung und gleichzeitigen Verstärkung oder Gleichrichtung einer elektrischen Schwingung anderer Frequenz in derselben Entladungsstrecke Die Erfindung betrifft -die gleichzeitige Verwendung einer elektrischen Entladung (thermionischer Entladung, Gasentladung, Lichtbogenentladung) als Schwingungserzeuger und als Verstärker oder Gleichrichter für Schwingungen einer anderen Frequenz.
Wie bei der bekannten gleichzeitigen Erzeugung von mehreren Schwingungen in einer Röhre, besteht auch hier die Schwierigkeit, den geradlinigen Teil der Kennlinie nicht zu überschreiten, da sonst Kombinationstöne, Verzerrungen usw. hervorgerufen werden. Andererseits ist aber eine Kennlinienkrümmung im oberen Teil der Charakteristik für eine selbsterregte Röhre wichtig, da die Krümmung als Amplitudenbegrenzer wirkt 'und sich die Schwingungen sonst zu allzu großen Werten aufschaukeln würden.
Erfindungsgemäß wird die Amplitudenbegrenzung der erzeugten Schwingung durch in den angekoppelten Schwingungskreisen liegende nichtlineare Widerstände vorgenommen, welche die Amplituden auf einen für die übrigen Funktionen der Röhre (Gleichrichtung, Verstärkung von Schwingungen anderer Frequenzen) geeigneten Aussteuerungsbereich beschränken. Als nichtlineare Widerstände können in bekannter Weise Detektoren, Glimmröhren, Elektronenröhren usw. dienen, die bei dem Überschreiten einer bestimmten Amplitude der betreffenden Schwingung eine stark erhöhte Dämpfung in den Schwingungskreis bringen, die ein weiteres Anwachsen der Schwingungen verhindert und dadurch vermeidet, daß die Schwingungsamplituden bis in die stärker gekrümmten Teile der Kennlinie der Röhre hineinragen. Ist ein solcher Widerstand vorhanden, so wirkt das Rohr praktisch als vollkommen lineares Glied, mittels dessen sich verschiedene Funktionen ausführen lassen, ohne daß Kombinationserscheinungen, Verzerrungen usw. entstehen.
Abb. i zeigt eine Anordnung gemäß der Erfindung, die als Hochfrequenzverstärker und zur gleichzeitigen Erzeugung einer Überlagererfrequenz zwecks Superheterodyne-Empfang gedacht ist. In der Abb. i ist i die Röhre; die aus der Vorstufe a über die Kopplung 3, 4 mit der zu verstärkenden Hochfrequenz, gespeist wird. Über die Anodenkopplung 5, 6 werden die verstärkten Schwingungen auf das Mischrohr 7 gegeben. Dieses Mischrohr erhält über die Kopplung 8, 9 eine von der Röhre i erzeugte Hilfsschwingung, die in der Röhre 7 zur Bildung einer Zwischenfrequenz führt. Diese Zwischenfrequenz wird dann in bekannter Weise vom Verstärker 13 «-eiter verarbeitet und nach der niederfrequenten Demodulation auf den Lautsprecher 1:1. gegeben. Die Anwendung des Erfindung$#-' gedankens in der in Abb. i dargestellten Ach=; ordnung besteht min darin, daß die über de ri Rückkopplungsweg io, 9 und 1-2, 15 im Hochfrequenz-Verstärkerrohr i erzeugte Überlagererfrequenz durch einen zusätzlichen, nichtlinearen Widerstand i i auf einer Amplitude gehalten wird, die so gering ist, daß <las Rohr i praktisch als vollkommen lineares Glied für diese Schwingung zu bezeichnen ist. Anordnungen wie die beschriebene haben in Superheterodyne-Empfängern den Vorteil, daß die vom Überlagerer erzeugten Oberwellen infolge ihrer geringen Stärke praktisch nicht stören. Es l:ißt sich durch besondere Mittel, z. B. durch die gezeichnete schwache Kopplung des Kreises 9, 11, 12 der Überlagererschwingung mit der restlichen Apparatur, noch besonders erreichen, daß die durch das nichtlineare Glied ii erzeugten Oberfrequenzen nur in sehr geringem Maße auf die Apparatur übertragen werden. Insbesondere kann durch die Einschaltung einer Siebkette für die Cberlagerungsfrequenz eine vollkommene Unterdrückung der Oberwellen dieser überlagerungsfrequenz erreicht werden.
Es ist nach dem Vorhergesagten klar, daß die beschriebene Lösung nicht bloß für Röhrengeneratoren, sondern ebenso für Lichtbogengeneratoren, Gasentladungsgeneratoren und ähnliche, als negative Widerstände aufzufassende Gebilde Geltung hat.
Ein zweites Anwendungsgebiet für Generatoren gemäß der Erfindung findet sich beim Schwingaudion. Beim normalen Schwingaudion wird die Erscheinung der Mitnahme der eigenerzeugten Schwingungen durch die auftreffende Schwingung störend empfunden. Der Mitnahinebereich verringert sich zwar ganz beträchtlich, wenn die Rückkopplung fest angezogen wird, jedoch ist in diesem Falle die Audionwirkung infolge der großen Amplitude der lokalen Schwingungen meistens gering.
Durch Anwendung des Erfindungsgedankens wird es nun möglich, bei fester Rückkopplung mit nur geringen Schwingungsamplituden zu arbeiten, so daß die Audionrückwirkung des Empfängers praktisch nicht beeinträchtigt wird. Eine Schaltung, in der dies geschieht, ist beispielsweise in der Abb. 2 dargestellt. Das empfangene Signal wird über die Kopplung 16, 17 von der Antenne auf den Audionschwingkreis 17, 18 gegeben und sodann in bekannter Weise nach Verstärkung durch das Audion ig auf den Kopfhörer 2o bzw. N iederfrequenzverstärker geleitet. Durch die Rückkopplung 21, 17 wird die normale Erhöhung der Empfindlichkeit erreicht. Die erzeugte Schwingung wird durch die Rückkopplung 22, 23 des Gitterkreises mit einem im Anodenkreis liegenden Schwingungsgebilde 23, 2.4, 25 verursacht. Dieser Kreis *ann hierbei beispielsweise auf die halbe Signalfrequenz abgestimmt sein. Die sich erregenden Amplituden «-erden durch den nichtlinearen Widerstand 25 in der beschriebenen Weise begrenzt. Gleichzeitig werden infolge der nichtlinearen Verzerrung durch den Widerstand 25 in diesem Kreis Oberwellen erzeugt, von denen die zweite mit dem eintreffenden Signal zur Schwebung gebracht werden kann.
Mit Vorteil können nichtlineareDämpfungswiderstände auch bei der an sich bekannten Erzeugung mehrerer Frequenzen in einer Röhre in elektrischen Musikinstrumenten angewandt werden, da hierbei die Dämpfungsmittel für die einzelnen Frequenzen gleichzeitig zum Verzerren des notwendigerweise sinusförmigen Stromverlaufs der Einzelschwingungen verwendet werden können. Verzerrungsmittel, die besonders starke Verzerrungen liefern, z. B. Glimmlampen oder gesättigte Transformatoren, können in solchen Fällen mit Vorteil benutzt werden. Für die Verwendungen ist` es von besonderem Interesse, daß die einzeln erzeugten Frequenzen eine besonders hohe Kostanz, d. h. Unabhängigkeit von der Temperatur, von der Belastung und von den Betriebsspannungen aufweisen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltung zur Benutzung einer elektrischen Entladung (thermionischer Entladung, Gasentladung, Lichtbogenentladung) für die Erzeugung einer elektrischen Schwingung und gleichzeitige Verstärkung oder Gleichrichtung einer elektrischen Schwingung anderer Frequenz in derselben Entladungsstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß durch in angekoppelten Resonanzkreisen liegende nichtlineare Widerstände die Amplitude der selbsterregten Schwingung auf einen für die genannten Nebenfunktionen geeigneten Aussteuerungsbereich beschränkt wird.
2. Schaltung nach Anspruch i, insbesondere für die Zwecke der Kombinationsfrequenzbildung, beispielsweise zum überlagerungsempfang, dadurch gekennzeichnet, daß in der Entladungsstrecke eine Verstärkung elektrischer Schwingungen und die Erzeugung der Überlagerungsfrequenz bewirkt wird.
3. Schaltung nach Anspruch i, insbesondere für die Zwecke der Kombinationsfrequenzbildung, beispielsweise zum Überlagerungsempfang, dadurch gekennzeichnet, daß in der Entladungsstrecke die Erzeugung der Überlagerungsfrequenz und eine Gleichrichtung bewirkt wird. q..
Schaltung nach Anspruch r und a, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der erzeugten Schwingung derartig beschränkt ist, daß nur im wesentlichen lineare Gebiete der Arbeitskennlinie der Entladung ausgesteuert werden.
5. Schaltung nach Anspruch 3 unter Verwendung gittergesteuerterEntladungsröhren, dadurch gekennzeichnet, daß infolge der Verwendung von Gitterblockkondensator und Ableitwiderstand die Gleichrichtung als Audiongleichrichtung bewirkt wird.
6. Schaltung nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsamplitude derartig beschränkt wird, daß keine für die Gittergleichrichtung schädliche Verlagerung des Gitterpotentials in zur Gleichrichtung ungeeignete Gebiete der Gitterstromkennlinie erfolgt.
7. Schaltung nach Anspruch z bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtlineare Widerstände Elektronenröhren, Gasentladungsröhren, Oxydschichtgleichrichter, Detektoren o. dgl. verwendet werden. B. Schaltung nach Anspruch r bis 7, insbesondere für elektrische Musikinstrumente, dadurch gekennzeichnet, daß die vorhandenen nichtlinearen Widerstände gleichzeitig zur Verzerrung der Schwingungen verwendet werden. g. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nichtlineare Widerstände für starke Verzerrungen, insbesondere Glimmröhren odergesättigte Transformatoren, bienutzt werden.