DE653766C

DE653766C - Cascade amplifier with voltage amplifier precursors with cold cathode and very high anode resistance

Info

Publication number: DE653766C
Application number: DEL87123D
Authority: DE
Inventors: Dr Siegmund Loewe
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1925-11-13
Filing date: 1925-11-13
Publication date: 1937-12-02

Description

Es sind bereits Verstärkerschaltungen, beiThere are already amplifier circuits at

denen die ersten Spannungsverstärkerstufen Röhren mit kalter Emissionsquelle wegen des sehr geringen Anodenstrombedarfs aufweisen, allgemein bekanntgeworden.which the first voltage amplifier stages tubes with cold emission source because of the have very low anode current requirements, has become generally known.

Das Hauptpatent 578 542 betrifft ebenfalls Verstärkereinrichtungen, bei denen die ersten Spannungsverstärkerstufen Röhren mit kalter Emissionsquelle besitzen. Als kalte Emissionsquellen ist die Verwendung von radioaktiven Substanzen, photoelektrisch aktiven Oberflächen, chemischen Verbindungen, welche langsam reagieren, Metallegierungen Von hoher Emissionsfähigkeit u. dgl. j möglich. Auch die Erzeugung von Sekundärelektronen 'kann dabei ausgenutzt werden.The main patent 578 542 also relates to amplifier devices in which the first voltage amplifier stages have tubes with a cold emission source. as cold sources of emission is the use of radioactive substances, photoelectric active surfaces, chemical compounds that react slowly, metal alloys High emissivity and the like possible. Also the generation of secondary electrons 'can be used here.

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung eines solchen Verstärkers. Gemäß der Erfindung soll die Emission der mit kalten Kathoden arbeitenden Eingangsstufen mittelbar oder unmittelbar von der Emission der letzten Stufen ausgelöst werden. Im Umriß kann dies etwa wie folgt erläutert werden: Da in den Eingangsstufen nur etwa der hundertste Teil derjenigen Emission erforderlich ist, welche die letzte Leistungsstufe zum Betrieb des Telephons oder Lautsprechers aufbringen muß, so genügt es, einen geringen Teil der Emission der letzten Glühkathode abzuzweigen, um mit dieser die früheren Verstärkerstufen zu betreiben. Auf diesem Wege kann man besonders bei sog. Mehrfachsystemröhren, wo sich also die früheren Stufen und die Endstufe in dem gleichen Vakuumraum befinden, weiterkommen.The invention relates to a further embodiment of such an amplifier. According to The invention is intended to reduce the emission of the input stages operating with cold cathodes be triggered directly or indirectly by the emission of the last stages. In outline this can be explained as follows: Since in the input stages only about the hundredth part of that emission is required, which is the last performance level for Operation of the telephone or loudspeaker has to raise, so it is sufficient to have a small Branch off part of the emission of the last hot cathode in order to use it for the earlier amplifier stages to operate. In this way, especially with so-called multiple system tubes, where the earlier Stages and the final stage are in the same vacuum space, progress.

Eine ₌ Art der Auslösung der kalten J Emission von der letzten Endröhre liegt darin, daß man die Lichtwirkung der letzten glühenden Röhre benutzt, um unter Ausnutzung des photoelektrischen Effektes in den früheren Stufen die geringe erforderliche Emission zu erzielen. Auch dieser Weg ist bei in einen gemeinsamen Vakuumraum eingebauten Röhren besonders leicht zu verwirklichen, gestattet jedoch eine Anwendung auch bei getrennt angeordneten Röhren. Es genügt nämlich im allgemeinen bereits eine sehr geringe Lichtwirkung, welche selbst von dunkelglühenden Oxydkathoden noch in hinreichender Stärke aufgebracht wird, um merkliche photoelektrische Elektronenauslösungen, zu erzielen. Soweit Tageslicht vorhanden ist,A ₌ type of triggering the emission of the last J cold end tube is that it uses the light effect of glowing last tube in order to achieve the required low emission taking advantage of the photoelectric effect in the earlier stages. This way, too, is particularly easy to implement with tubes built into a common vacuum space, but it can also be used with separately arranged tubes. In fact, in general, even a very slight light effect is sufficient, which is applied even by dark-glowing oxide cathodes with sufficient strength to achieve noticeable photoelectric electron releases. If there is daylight,

*) Von dem Patent sucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dr. Siegmund Loewe in Berlin-Steglitz.Dr. Siegmund Loewe in Berlin-Steglitz.

genügt in den ersten Stufen, falls diese photoelektrisch, erregt werden, im allgemeinen bereits diese natürliche Lichtquelle. In der Dunkelheit oder bei Einbau solcher Röhren in Kästen kann man jedoch zur ständigen Aufrechterhaltung des photoelektrischenis generally sufficient in the first stages, if these are excited photoelectrically already this natural source of light. In the dark or when installing such tubes in boxes, however, you can keep the photoelectric

' Effektes in den früheren Stufen von der Lichtenergie ,Gebrauch machen, welche die erfmdungsgemäß glühelektrisch betriebene'Make use of the light energy in the earlier stages, which the according to the invention operated electrically glowing

ίο letzte Stufe ohnehin abgibt.ίο gives the last stage anyway.

In sinngemäßer Übertragung des allgemei-In analogous transfer of the general

\ jij nen Gedankens kannjttatüriich auch von der \ Jij nen thought kannjttatüriich also from the

■'■■ WJLöMstrahJung der GIüHlä"EIro3F"lur thermo- ^; elektrischen Auslösung der notwendigen ge-15'; ringen Elektronenmengen in den.. früheren t Systemen Gebrauch gemacht werden.■ '■■ WJLöMstrahJung der GIüHlä "EIro3F" lur thermo- ^; electrical release of the necessary ge-15 '; wrestle with the quantities of electrons in the earlier systems.

Zur Erläuterung der vorstehenden allgemeinen Ausführungen seien zwei Ausführungsbeispiele beschrieben, und zwar unter Zugrundelegung von in einen gemeinsamen Vakuumraum eingebauten Mehrfachsystemen. In Fig. ι bedeutet 1 ein Glaßgefäß, in welchem zwei Verstärkersysteme untergebracht sind. Das untere stellt beispielsweise die Endstufe dar, welche erfindungsgemäß glühelektrisch betrieben wird. 2 stellt den beispielsweise haarnadelförmigen Glühfaden dieses Systems dar. Das Gitter ist durch 3 angedeutet, die beispielsweise zylindrische Anode durch 4. Das obere System besitzt eine kalte Kathode, welche durch einen Zylinder 5 angedeutet ist. Dieser kann einpolig mit dem Glühfaden 2 verbunden sein. Die Oberfläche dieses Zylinders sei photoelektrisch aktiv. Der Zylinder sei beispielsweise mit Thalliumsulpb.it, Kaliumhydryr, Selen, Rubidium o. dgl. bedeckt. Er empfängt seine lichtelektrische Energie durch die Licht- oder Wärmestrahlung des Glühfadens 2. Die Emission erfolgt hier auf photoelektrischem Wege. Der Nachschub der Elektronen erfolgt über die Verbindungsleitung mit der Glühkathode. Um den Körper 5 kann ein Steuerorgan 6 gewickelt sein, während das ganze System von einer ebenfalls zylindrischen Anode 8 umschlossen wird. Die Anoden oder ein Teil derselben können natürlich aus Drahtgitter bestehen oder sonst durchbrochen sein, um nach Bedarf hinreichenden Lichtzutritt zu ermöglichen. Ist das Innere der Glaswand 1 wie bei den bekannten Sparröhren verspiegelt, so erfolgt ohnehin eine derartig vollständige Reflexion des Lichtes von allen Teilen der Glaswand, daß auch ohne besondere Vorkehrungen die photoaktive Oberfläche 5 stets hinreichend beleuchtet ist, solange der Faden 2 glüht. Man wird natürlich bei dunkler Glut des. Fadens 2 photoelektrische Substanzen wählen, welche vorwiegend auf langwelligere Lichtstrahlen empfindlich sind, während bei heller Glut des Fadens kurzwelligere Strahlungen bevorzugt werden.Two exemplary embodiments are to be used to explain the above general statements described, based on in a common Multiple systems built into the vacuum chamber. In Fig. Ι 1 means a glass vessel in which two amplifier systems are housed. For example, the lower one represents the Represents the output stage, which is operated electrically according to the invention. 2 represents the example hairpin-shaped filament of this system. The grid is indicated by 3, for example the cylindrical one Anode through 4. The upper system has a cold cathode, which through a cylinder 5 is indicated. This can be unipolarly connected to the filament 2. The surface this cylinder is said to be photoelectrically active. The cylinder is for example with Thalliumsulpb.it, Kaliumhydryr, Selen, Rubidium or the like covered. He receives his photoelectric energy through the light or Thermal radiation of the filament 2. The emission takes place here on photoelectric Ways. The electrons are replenished via the connection line with the hot cathode. To the body 5 can be a Control member 6 be wound, while the whole system of a likewise cylindrical Anode 8 is enclosed. The anodes or a part thereof can of course consist of wire mesh or otherwise be perforated in order to allow sufficient light access as required. is the interior of the glass wall 1 is mirrored as in the known saving tubes anyway such a complete reflection of the light from all parts of the glass wall, that even without special precautions, the photoactive surface 5 is always adequately illuminated is as long as the thread 2 is glowing. Of course, when the glow of thread 2 is dark, Choose photoelectric substances that focus primarily on longer-wave light rays are sensitive, while the light embers of the thread prefer shorter-wave radiation will.

Die Systeme können nun in beliebiger Weise weiter verwendet werden. Z.B. kann das Gitter 6 bei 7 eine Zuführung besitzen. Die Anode 8 kann über einen hochohmigen Widerstand 9, der innerhalb oder außerhalb der Röhre liegen kann, entweder mit Hilfe einer Durchschmelzung 10 an die Anodenbatterie oder auch unter Vermeidung einer Durchschmelzung an die Anode 4 direkt angeschlossen sein. Das Gitter 3 ist über einen Blockkondensator 11 an die Anode 8 angeschlossen und wird, wenn nötig, zur Kathode 2 abgeleitet. Die Anode 4 ist bei 12 durchgeschmolzen und führt den gesteuerten Leistungsstrom zum Betrieb einer nachgeschalteten Verbrauchereinrichtung ab.The systems can now be used in any way. E.g. can the grid 6 at 7 have a feed. The anode 8 can have a high resistance Resistor 9, which can be inside or outside the tube, either with the help a meltdown 10 to the anode battery or avoiding a Melting to be connected to the anode 4 directly. The grid 3 is about a Block capacitor 11 is connected to anode 8 and, if necessary, becomes cathode 2 derived. The anode 4 is melted through at 12 and leads the controlled Power current to operate a downstream consumer device.

Die beschriebene Einrichtung kann als Hoch- oder Niederfrequenzverstärker benutzt werden. Die Steuerströme werden zwischen der Elektrode 7 und der Zuleitung 13 zugeführt. Sie steuern das erste erfindungsgemäß mit kalter Kathode arbeitende System 5, 6, 8. Die erzeugten Wechselspannungen werden über den Kondensator Yi auf das Gitter 3 übertragen. Durch diese Steuerspannungen wird die Leistungsröhre 2, 3, 4 gesteuert. Es ist selbstverständ- lieh, daß an Stelle der beispielsweise gezeichneten zwei Systeme auch mehrere Systeme in einen einzigen Vakuumraum eingebaut werden können, in welchem Falle die kalten lichtelektrischen Kathoden der Eingangssysteme in der gleichen Weise erregt werden können, wie dies in der Fig. 1 für das System 5, 6, 8 beschrieben ist.The device described can be used as a High or low frequency amplifiers can be used. The control currents are between the electrode 7 and the supply line 13 supplied. You control the first one that works with a cold cathode according to the invention System 5, 6, 8. The alternating voltages generated are via the capacitor Yi transferred to the grid 3. Through this The power tubes 2, 3, 4 are controlled by control voltages. It goes without saying lent that instead of the two systems shown, for example, several systems in a single vacuum space can be built in, in which case the cold photoelectric cathodes of the input systems can be excited in the same way as in FIG. 1 for the system 5, 6, 8 is described.

In Fig. 2 ist eine andere Art der Kombination von kalten und heißen Kathoden dargestellt. In Fig. 2, another type of combination of cold and hot cathodes is shown.

Es ist hier ein geradliniger Glühfaden 14 angenommen, welcher von einem Gitter 15 und einer schematisch angedeuteten Anode 16 umschlossen ist. Die Anode kann gleichfalls aus Drahtnetz bestehen. 14, 15, 16 ist -das glühelektrisch betriebene Leistungsendsystem. In der Röhre befindet sich weiterhin die kalte Kathode 17, welche durch ein Netzgitter 18 abgedeckt ist, und eine Anode 19. Das System 14, 16 gibt einen Teil seiner Elektronen in den Raum ab. Diese werden von der Kathode 17 aufgefangen. Sie lösen Sekundärelektronen aus, welche durch das Gitter 18 gesteuert und von der Anode 19 abgeleitet werden. Man kann diese Wirkung unterstützen, indem man die Kathode 17 über eine geringe Spannungsquelle 20 von einigen Volt an das eine Ende des Glühfadens 14 anschließt. Dem Gitter 18 wird die schwache, zu verstärkende Leistung zugeführt Zwischen der Kathode 17 und der Anode 19 liegt eine treibende Anodenspan-A straight filament 14 is assumed here, which is supported by a grid 15 and a schematically indicated anode 16 is enclosed. The anode can also consist of wire mesh. 14, 15, 16 is -that Electrically operated power end system. The cold one is still in the tube Cathode 17, which is supported by a grid 18 is covered, and an anode 19. The system 14, 16 gives part of its electrons in the room. These are collected by the cathode 17. They release secondary electrons which are controlled by the grid 18 and derived from the anode 19. Man can support this effect by connecting the cathode 17 to one end via a low voltage source 20 of a few volts of the filament 14 connects. The grid 18 has the weak power to be amplified between the cathode 17 and the anode 19 is a driving anode voltage

nung, welche die erzeugten Sekundärelektronen, die durch das Gitter 1.8 gesteuert werden sollen, an die Anode zieht. Die Zuführung der Anodenspannung für das erste System kann bei 21 erfolgen. Gleichzeitig kann wieder, wie oben, das Steuergitter 15 von den in dem ersten System 17, 18, 19 verstärkten Spannungen gesteuert werden. Auch auf diese Weise lassen sich kalte und glühende Kathoden derart kombinieren, daß eine glühelektrische Heizung nur des Endsystems erforderlich ist.tion, which the generated secondary electrons, which are controlled by the grid 1.8 should, pulls on the anode. The supply of the anode voltage for the first system can done at 21. At the same time, as above, the control grid 15 of the in the first system 17, 18, 19 reinforced tensions being controlled. In this way, too, cold and glowing cathodes can be combined in such a way that a glowing electrical Heating of only the end system is required.

Es ist klar, daß der Bau von Mehrfachsystemröhren sich wesentlich vereinfacht, wenn nur ein einziger Glühfaden einzusetzen ist, und zwar an das Endsystem, während alle vorhergehenden Systeme lediglich mit kalten Kathoden erregt werden, die also auch nur eine einzige Zuleitung erfordern.It is clear that the construction of multiple system tubes is much easier, if only a single filament is to be inserted, to the end system, while all previous systems are only excited with cold cathodes, so they too only require a single supply line.

Wie aus Fig. 1 dargestellt, braucht diese Zuleitung nicht einmal nach außen durchgeschmolzen zu werden, sie kann vielmehr innerhalb der Röhre verlaufen. So hergestellte Mehrfachröhren haben keinen merklich größeren Heiz- und Anodenstromverbrauch als das eingebaute Endverstärkersystem allein. Enthält die Röhre· beispielsweise drei Verstärkersysteme, von denen zwei in der beschriebenen Weise mit kalten Kathoden arbeiten, während das Endsystem glühelektrisch betrieben wird, so tritt die gewonnene Ersparnis an Heiz- und Anodenstrom sowie der in Röhrenbautechnik zu erzielende Fortschritt klar zutage.As shown in FIG. 1, this supply line does not even need to be melted through to the outside rather, it can run inside the tube. Multiple tubes made in this way do not have any noticeable greater heating and anode power consumption than the built-in power amplifier system alone. If the tube contains, for example, three amplifier systems, two of which are described in FIG Wise work with cold cathodes, while the end system is operated electrically glowing, so the gained occurs Savings in heating and anode current as well as the progress to be achieved in tube construction technology are clearly evident.

Es sei noch erwähnt, daß die Anordnung nach Fig. 2, obgleich sie für die Ausnutzung der erzeugten" Sekundärelektronen bestimmt ist, auch photoelektrisch eine geeignete Anordnung darstellt. Gegebenenfalls können sowohl die photoelektrische Wirkung als auch die Erzeugung von Sekundärelektronen kombiniert werden. Dies geschieht in Fig. 2 von selbst, falls man das Licht des Glühfadens 14 auf die Fläche der Kathode 17 wirken läßt, und außerdem direkt Primärelektronen, welche vom Glühfaden 14 herrühren, auf die Kathode auftreffen läßt, so· daß Sekundärelektronen entstehen.It should also be mentioned that the arrangement of FIG. 2, although it is for the utilization of the generated "secondary electrons is determined, also photoelectrically a suitable arrangement represents. If necessary, both the photoelectric effect and the generation of secondary electrons can be combined will. This happens automatically in FIG. 2 if the light from the filament 14 can act on the surface of the cathode 17, and also directly primary electrons, which originate from the filament 14, can impinge on the cathode, so · that secondary electrons develop.

Claims

Patent claims:

1. Cascade amplifier with voltage amplifier pre-stages with cold cathode and very high anode resistance according to patent 578 542 and with hot cathode output stage, in which the emission of the pre-stage or pre-stages is triggered by the cathode of the output stage. '

2. Cascade amplifier according to claim 1, characterized in that the photocathode stage is assembled with the hot cathode stage.

3. cascade amplifier according to claim 1 and 2, characterized in that of The electrons emanating from the hot cathode of the final stage at the cold cathode of the pre-stages are used to operate the latter

■ generate the required secondary electrons.

1 sheet of drawings