DE654452C - Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines gedaempften Schwingungszuges durch Stosserregung eines Schwingungskreises - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Her-' stellung ge^äin£fte£_ScJiwingiingsziige mittels elektrischer Stoßkreise und ist für alle möglichen Zwecke, z. B. zur Übertragung von Signalen oder für Meßzwecke, geeignet. Es ist seit den Anfängen der drahtlosen Technik bekannt, gedämpfte Schwingungen durch Entladungen von in Schwingungskreise geschalteten Kondensatoren über Funkenstrecken herzustellen. Der Energieverlust durch die Dämpfung der Funkenstrecken ist dabei verhältnismäßig groß. Eine Beeinflussung der Energie der Schwingungen ist nur durch Veränderung der Länge der Funkenstrecken möglich, außerdem ist eine Steuerung der Schwingungen in Abhängigkeit von irgendwelchen Größen nur durch Änderung des Primärstromes zu erreichen. Auch besitzen Funkenstrecken infolge Abbrandes usw. nicht idealkonstante Eigenschaften, ferner ist auch eine gewisse Verzögerung beim Einsetzen der Entladung über Funkenstrecken in gewissen Fällen ein störender Faktor.
l Andererseits sind selbsterregte oder fremd-'erregte Röhrengeneratoren bekannt, wobei !Elektronenröhren verwendet werden. Die abgebbare Leistung ist hier aber stark begrenzt bzw. ihre Steuerung erfordert einen großen Aufwand. Große Leistungen lassen sich wirtschaftlicher mit Hilfe von Gas- oder Dampf entladungsröhren (Ionen röhr en), die mit Steuergitter versehen sind, erzeugen. Diese Ionenröhren werden in einer gleichen Schaltanordnung wie die Elektronenröhren (Rückkopplungsschaltung) verwendet, wobei in jeder Halbwelle ein neuer Energiestoß erfolgt. Die Entionisierungszeit begrenzt jedoch die Höhe der Frequenz, die auf diesem Weg erzeugt werden kann, weil nach jedem Stromstoß die Röhre entionisiert sein muß, damit sie wieder sperrfähig ist. Deshalb wird nach der Erfindung vorgeschlagen, _Gas_- oder Dampfentladungsröhren, jnsbesondere s^öTcTiiiTnTr^tHiefelektroden^ nur als Einschalter in einem Hochfrequenzschwingungskreis zu verwenden und damit im Takte der Schaltfrequenz diesen Schwingungskreis anzustoßen und somit gedämpfte hochfrequente Schwingungszüge zu erzeugen. Die Schaltfrequenz ist dabei so gewählt, daß nach Abklingen jedes einzelnen hochfrequenten Schwingungszuges genügend Zeit zur Entionisierung der Gasentladungsröhre verbleibt.. Derartige Entladungsröhren sind allgemein als sogenannte Stromtore bekannt. Die Steuerung der Schwingungszüge kann dabei verzögerungsfrei zu jedem gewünschten Zeitpunkt erfolgen, wobei der Wirkungsgrad der Energieumsetzung ein außerordentlich günstiger ist. Es ist zweckmäßig, die Entladungsröhren in den 6e

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr-Ing. Walter Wolman und Robert Greiner in Berlin-Siemensstadt.

Schwingungskreis selbst zu legen, wobei eine Kapazität aus einer geeigneten Stromquelle zunächst aufgeladen und darauf über zw; parallel geschaltete Entladungsröhren osij lierend entladen wird. Zwei Röhren si; deshalb nötig, weil jede den Strom nur f einer Richtung durchläßt. Die Entladungsröhren können so ausgebildet sein, daß nur in einer Stromrichtung eine mit Steuerelektrode versehene Entladungsröhre, nämlich in derjenigen, in welcher der Energiespeicher zunächst wirksam werden soll, und in der anderen Stromrichtung eine nichtgesteuerte Entladungsröhre verwendet wird. Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel, das durch eine Zeichnung erläutert ist, hervor.

Die gesamte Anordnung ist über einen zo Transformator 3 bzw. dessen Primärwicklung 4 an eine Wechselstromquelle 1, 2 angeschlossen. Die Sekundärwicklung 5 ist über die Gleichrichterröhre 7 und die /i-Frequenzsperrdrassel 8 mit dem Kondensator 9 verbunden, der als Energiespeicher für den Stoßkreis dient. Letzterer besteht aus dem Kondensator 9, der Selbstinduktivität 10, dem Verbraucherwiderstand 11 und den Entladungsröhren 12, 13. Die Kathoden dieser Röhren, die z. B. Glühkathoden sein können, und deren Kreise der Einfachheit wegen nicht dargestellt sind, sind mit 16, 17, die Anoden mit 14, 15 und die Steuerelektrode der Röhre 13 mit 18 bezeichnet. Die letztgenannte Steuerelektrode ist über die Widerstände 20, 21 und die Gleichrichteranordnung 23 mit der Kathode verbunden. Parallel zu dem Gleichrichter 23 ist eine Kapazität 22 angeordnet. Der Gleichrichter selbst, der, wie dargestellt, z. B. aus einer Graetzschaltung besteht, ist über eine besondere Wicklung 6 an den Transformator 3 angeschlossen und bewirkt, solange die Taste 19.geöffnet ist, ein negatives Sperrpotential am Gitter der Entladungsröhre 13.

Sobald die Taste 19 geschlossen wird, wird der Kondensator 22 bzw. der Gleichrichter 23 ■ kurzgeschlossen, wobei der Widerstand 20 zur Begrenzung des Kurzschlußstromes dient, und infolgedessen wird das Sperrpotential am Gitter 18 aufgehoben. Der Entladungsstrom aus dem Kondensator 9 über die Röhre 13 setzt daher unmittelbar ein, und der Kondensator 9 wird auf entgegengesetztes Potential aufgeladen, worauf er sich von neuem, jetzt aber in umgekehrter Richtung über die Röhre 12 entlädt. Darauf folgt eine neue Aufladung des Kondensators im Sinne des Anfangspotentials, worauf er sich wiederum über die Röhre 13 entlädt usw., bis die Schwingungen abgeklungen sind, sofern nicht besondere Mittel vorgesehen sind, um die Schwingungen vorzeitig zu beenden. Mittels der Taste 19 bzw. einer geeigneten Schalteinrichtung, die je |nach dem vorliegenden Zweck in Abhängig-'ji'feeit von irgendwelchen Größen gesteuert sein ijkann, hat man es vollkommen in der Hand, den Einsatz der Schwingungsstöße zeitlich zu regeln. Der Kurzschluß kann an Stelle einer Tasteinrichtung z. B. auch mittels einer Entladungsstrecke bewirkt werden.

Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist es für die Umsetzung von Wechselstrom in höherfrequente Schwingungszüge im Sinne der Erfindung zweckmäßig, die Steuerphase der Entladungsröhren von dem Wert der primären Wechselspannung abhängig zu machen. Dabei können die Phasen der primären Wechselspannung und des Einsatzes der Entladung zueinander veränderlich oder unveränderlich gemacht werden. Eine Regelung der Schwingungsenergie bzw. auch eine Modulation der Schwingungen ist auf diese Weise möglich. In ähnlicher Weise wie bei einem Tonfunkensender kann für jede Periode des primären Wechselstromes ein hochfrequenter Schwingungszug erhalten werden.

Wie an dem Ausführungsbeispiel gezeigt, erscheint es nicht notwendig, für beide Richtungen des hochfrequenten Stromes je ein gesteuertes Gas- oder Dampfentladungsrohr zu verwenden, sondern nur für diejenige Stromrichtung, in welcher der Kondensator 9 mit Einsetzen der Entladung zunächst seine Energie abgibt. Die Sperrdrossel 8 und eine gegebenenfalls vorhandene Streuinduktivität der Wicklung 5 bzw. die Widerstände von 5 und 8 müssen so bemessen sein, daß die Hochfrequenzschwingungen von dem Kreise 5, 7, 8 ferngehalten werden und der Ladestrom auf den für den Gleichrichter 7 zulässigen Wert begrenzt wird. Mit Rücksicht auf die Ausnutzung der Strommotore ist es vorteilhaft, die Spannung an dem Kondensator 9 möglichst hoch zu wählen.

Von Anordnungen nach der Erfindung kann insbesondere vorteilhaft für Meßzwecke, z. B. für Echolotzwecke oder ähnliche Bestimmungen, Gebrauch gemacht werden. Auch kann dabei eine Umsetzung der elektrischen no Schwingungen anderer Art, z. B. akustische, erfolgen, indem z. B. an Stelle des Verbrauchers 11 im Ausführungsbeispiel eine geeignete Umsetzungseinrichtung geschaltet wird.

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltungsanordnung zur Erzeugung " eines gedämpften. Schwingungszuges durch. Stoßerregung eines Schwingungskreises, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallel geschaltete Gas- oder Dampfen^ ladjmgsmhren, von denen mindestens eine

   in ihrer Entladung steuerbar ist, in einen Schwingungskreis eingeschaltet sind, dessen Eigenfrequenz so hoch liegt, daß mehrere Halbwellen des Schwingungszuges auf die Entionisierungszeit der Röhren entfallen.
2. 2. Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Reihe von gedämpften Schwingungszügen unter Verwendung der Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Entladung mittels einer Wechselspannung erfolgt, deren Frequenz bis zu dem durch die Entionisierungszeit begrenzten Betrag gewählt werden kann.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch ι und 2, wobei der Schwingungskreis aus einer Wechselstromquelle stoßweise erregt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung für die Sperrung der gesteuerten Gas- oder Dampfentladungsröhre aus der gleichen Wechselstromquelle über einen Gleichrichter, vorzugsweise in Graetzschaltung, entnommen wird.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz der Schwingungen durch Kurzschluß des Gleichrichters z. B. mittels einer Taste und gegebenenfalls über einen Begrenzungswiderstand erfolgt.
5. . 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Entladungsröhren in Abhängigkeit von der Phase der primären Wechselspannung erfolgt.
6. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Steuerphase veränderbar ist.
7. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in den Aufladungskreis des Schwingungskreises eine Drossel für die Sperrung der Hochfrequenzschwingungen geschaltet ist.
8. 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch ι und folgenden, gekennzeichnet durch die Verwendung für die Herstellung von Meß- oder Signalimpulsen z. B. für Echolotzwecke sowie als HF- Generat or großer Leistung.
9. 9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Verwendung für die Herstellung akustischer Schwingungsstöße.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen