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Premsfeldschaltung zur Verstärkung oder Gleichrichtung von Schwingungen
Die Erfindung betrifft eine Bremsfeldschaltung zur Verstärkung oder Gleichrichtung
von Schwingungen beliebiger Frequenz unter Verwendung einer Mehrgitterröhre.
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Zur Verstärkung oder zum Empfang von Schwingungen beliebiger Frequenz
können bekanntlich Dreielektrodenröhren in Bremsfeldschaltung verwendet werden,
deren Bremselektrodenkreis die Eingangsschwingungen zugeführt und von deren Beschleunigungselektrodenkreis
die Ausgangsspannungen abgenommen werden. Bei den bisher verwendeten Schaltungen
wurden die zu verstärkenden oder zu empfangenden Schwingungen den Eingangselektroden
direkt zugeführt und die verstärkten oder demodulierten Spannungen von einem im
Stromkreis der Ausgangselektroden liegenden Belastungswiderstand abgenommen. Diese
Schaltungen haben den Nachteil, daß, wie weiter unten noch gezeigt wird, der Verstärkungsgrad
durch den Belastungswiderstand des Ausgangskreises begrenzt wird und daß außerdem
die Stabilität der Schaltung durch diesen Belastungswiderstand leidet.
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Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß unter
Verwendung einer Mehrgitterröhre die zu verstärkenden oder gleichzurichtenden Schwingungen
einem zwischen der Beschleunigungs- und der Bremselektrode liegenden Gitter zugeführt
und die verstärkten oder gleichgerichteten Spannungen aus dem Kreis der Beschleunigungselektrode
oder der Bremselektrode abgenommen werden und daß sowohl der zwischen Bremselektrode
und Kathode als auch der zwischen Beschleunigungselektrode und Kathode liegende
Kreis finit getrennten Widerständen belastet sind, deren Größenverhältnis so gewählt
ist, daß die Schaltung stabil arbeitet.
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Die Verwendung von Mehrgitterröhren in Bremsfeldschaltungen ist an
sich bekannt.. Hierbei war jedoch nur der Ausgangskreis mit einem Nutzwiderstand
belastet, so daß auch hier die obenerwähnten -Nachteile auftraten.
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Der Erfindungsgedanke sei an Hand der Fig. r erläutert. Darin ist
eine Doppelgitterröhre gezeichnet, deren Gitteranode GA über den äußeren Widerstand
Rga an der positiven Spannung Ega liegt, während die Bremselektrode B über
den zweiten Widerstand Rb eine geringe Spannung Eb erhält. Die gleichzurichtende
oder zu verstärkende Eingangsspannung wird dem Steuergitter G zugeführt, das ebenfalls
eine bestimmte Vorspannung Eg erhalten kann. Als Ausgangsspannung kann entweder
der an Rga oder der an Rb auftretende Spannungsabfall benutzt werden.
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Die theoretische Behandlung einer Bremsfeldschaltung, in der die Bremsröhre
nur mit einem einzigen Widerstand Rga belastet war, während die Bremselektrode ein
konstantes Potential erhielt, führt zu dem Ergebnis, daß es nicht ohne weiteres
möglich ist, den Widerstand Rga beliebig hoch zu wählen, um so den Verstärkungsgrad
beliebig hoch zu treiben. Vielmehr ist für Rga ein kritischer Wert gegeben, bei
dessen Überschreiten die Schaltung labil und zu Verstärkungszwecken unbrauchbar
wird.
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Hierbei wird nun erfindungsgemäß durch die doppelseitige Belastung
eine Abhilfe geschaffen.
Es zeigt sich allmählich, daß sich wegen
der Umkehr der Stromrichtung im Gitteranoden- und im Bremskreis die Be- :I# lastung
durch Rga und Rb in entgegengesret@.r tem Sinne auf die dynamischen Arbeitskr Linien
der Bremsschaltung auswirkt, ind durch Anwachsen von Rga eine Vergrößeruri'' der
dynamischen Steilheit, durch Anwachsen von Rb- indessen eine Verminderung bewirkt
wird. Dadurch ist es möglich, einen an sich bereits eine labile Kennlinie ergebenden
Gitteranoden-widerstand Rga durch einen geeignet dimensionierten Bremswiderstand
Rb zu kompensieren. Damit kann also auch der Verstärkungsgrad beliebig hoch getrieben
werden, sofern nur Rb im gleichen Verhältnis mit vergrößert wird.
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Die Ausgangsspannung kann nach Belieben entweder an Rga oder Rb abgegriffen
werden, denn es ist natürlich auch die umgekehrte Kompensation von Rb und Rga möglich;
d. h,, es kann auch die Verflachung der Arbeitskennlinie bei Belastung des Bremskreises
durch eine entsprechende Belastung des Gitteranodenkreises aufgehoben werden, so
daß beliebig steile Bremsstromkennlinien und entsprechend hohe Verstärkungsgrade
auch im Bremskreis zu erhalten sind.
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Die Kompensation ist natürlich nur dann vollkommen möglich, wenn die
beiden Widerstände Rga und Rb rein ohmisch sind. Da nun aber der Scheinwiderstand
eines Schwingungskreises bei Resonanz ebenfalls rein ohmisch ist; besteht die Möglichkeit;
den Bremswiderstand Rb durch einen abgestimmten Hochfrequenzkreis in der Gitteranodenleitung
zu kompensieren. Als praktisches Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens sei
die Schaltung der Fig. 2 angeführt. Darin wird die von einem Empfangskreis EI herrührende
Hochfrequenz dem Steuergitter der Bremsröhre R1 zugeführt. Im Bremskreis liegt der
Koppelwiderstand Rb, an dem die Ausgangsspannung abgegriffen und im vorliegenden
Fall z. B. einer normalen Audionröhre R2 zugeführt wird. E2 ist der zur Kompensation
dienende Resonanzkreis. Wird derselbe auf die Empfangswelle abgestimmt, so wird
die durch Rb bedingte Verflachung der dynamischen Kennlinie aufgehoben, und die
Verstärkung erreicht bei Abstimmung ein Maximum. Die Schärfe dieses Maximums ist
abhängig von dem Verhältnis der beiden Belastungswiderstände. Durch geeignete Wahl
von Rb lädt sich also eine äußerst hohe Selektivität der Bremsstufe erzielen. Durch
eine induktive Kopplung zwischen den beiden Kreisen Ei und 'E2 oder durch eine sonstige
Rückkopplung läßt sich die Anordnung in normaler Weise entdämpfen.
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Um die direkte Übertragung von Hochfre-.buenz über die innere Elektrodenkapazität
zu runterdrücken, kann die Kapazität in bekann-.,t Weise durch zwischen den einzelnen
Elek-@i-oden angebrachte Schirmgitter herabgesetzt werden.
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Ferner läßt sich die Schaltung als hochempfindliches Audion verwenden,
wenn durch Abriegelung des Steuergitters über einen Kondensator und Ableitung über
einen Hochohrnwiderstand ein Richteffekt der Gittergleichspannung ermöglicht wird,
ebenso wie es bei der normalen Audionschaltung mit Gittergleichrichtung der Fall
ist.
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Allgemein findet die vorliegende Bremsfeldschaltung als Verstärker
und Gleichrichter für beliebige Frequenzen Verwendung, der sich durch seinen besonders
hohen Verstärkungsgrad auszeichnet.