DE706890C

DE706890C - Circuit for the rectification of vibrations using electron tubes

Info

Publication number: DE706890C
Application number: DET49125D
Authority: DE
Inventors: Dr Habil Werner Kleen
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1937-09-01
Filing date: 1937-09-02
Publication date: 1941-06-07

Description

Schaltung zur Gleichrichtung von Schwingungen unter Verwendung von Elektronenröhren Die Erfindung betrifft einen Gleichrichter zum Gleichrichten von Signalströmen, zur Demodulation von modulierten Trägerschwingungen usw., der sich durch eine besonders gute Gleichrichterwirkung auszeichnet.Circuit for rectifying vibrations using Electron tubes The invention relates to a rectifier for rectifying Signal currents, for demodulating modulated carrier waves, etc., of the characterized by a particularly good rectifying effect.

Bei der sog. Anodengleichrichtung nutzt man zur Erzielung einer Gleichrichterwirkung die Tatsache aus, daß die Kennlinien zu beiden Seiten des in der Nähe des unteren Knicks angenommenen Arbeitspunktes eine verschieden große Steilheit besitzen. Diese Steilheit ist dort im Idealfall auf der einen Seite, nämlich in der Richtung negativer Gittervorspannungen, gleich Null und auf der anderen Seite gleich der Steilheit des geraden Kennlinienteiles. Am günstigsten wäre es aber, wenn die Steilheit auf der einen Seite des Arbeitspunktes nicht bloß den Wert Null hätte, sondern negativ wäre, und zwar ebensoviel negativ, als sie nach der anderen Seite hin positiv ist.The so-called anode rectification is used to achieve a rectifier effect the fact that the characteristics on both sides of the near the lower Knicks assumed working point have different steepnesses. These In the ideal case, the steepness is on the one hand, namely in the more negative direction Lattice biases, equal to zero and, on the other hand, equal to the steepness of the straight part of the characteristic. But it would be best if the steepness were to one side of the working point would not just have the value zero, but negative would be as much negative as it is positive on the other side.

Es ist bekannt, eine derartige Kennlinie mit einer Mehrelektrodenröhre dadurch zu erzielen, daß man die positive Spannung des von der Kathode aus gerechnet zweiten Gitters und die positive Anodenspannung sowie die negative Vorspannung des von der Kathode aus gezählt ersten Gitters, dem die gleichzurichtende Wechselspannung zugeführt wird, gegeneinander derart abgleicht, daß der Anodenstrom als Funktion des negativ vorgespannten Gitters und unter Ausschluß von. Sekundäremissionserscheinungen ein Maximum aufweist.It is known to have such a characteristic with a multi-electrode tube to be achieved by calculating the positive voltage of the cathode second grid and the positive anode voltage and the negative bias voltage of the counted from the cathode from the first grid, to which the alternating voltage to be rectified is supplied, compares against each other in such a way that the anode current as a function of the negatively biased grid and to the exclusion of. Secondary emission phenomena has a maximum.

In einer Schaltung zur Gleichrichtung von Schwingungen mit einer Mehrgitterröhre, deren Anodenstrom als Funktion des negativ vorgespannten Gitters und unter Ausschluß von Sekundäremissionserscheinungen ein Maximum aufweist, wird erfindungsgemäß eine Röhre mit vier Gittern zwischen Kathode und Anode, deren zweites und. drittes Gitter voneinander einen wesentlich größeren Abstand besitzen als von dem auf der anderen Seite benachbarten Gitter, in der Weise benutzt, daß dem von der Kathode aus gezählt ersten Gitter außer einer negativen Vorspannung die gleichzurichtenden Wechselspannungen zugeführt werden, während das zweite und vierte Gitter konstante positive Spannungen, die niedriger als die Anodengleichspannung sind. führen und das dritte Gitter eine geringe negative oder positive Vorspannung erhält oder Kathodenpotential führt.In a circuit for the rectification of vibrations with a multigrid tube, their anode current as a function of the negatively biased grid and to the exclusion of secondary emission phenomena has a maximum, according to the invention a Tube with four grids between cathode and anode, the second and. third grid have a much greater distance from each other than from the other Side adjacent grid, used in such a way that that counted from the cathode first grid apart from a negative bias voltage, the alternating voltages to be rectified while the second and fourth grids are constant positive Tensions, which are lower than the DC anode voltage. lead and the third grid one receives low negative or positive bias or carries cathode potential.

Der Vorteil dieser Anordnung bestellt darin, daß sich hinter dem von der Kathode aus gezählt zweiten Gitter besonders gut eine Raumladung ausbilden kann, wodurch die Keimlinie zu beiden Seiten ihres Maximums steil und ziemlich geradlinig abfällt. Beide Eigenschaften kommen einer wirksamen Demodulation oder Gleichrichtung zugute, denn die Wirksamkeit der Gleichrichtung ist dem Unterschied der mittleren Steilheilen der beiden Kennlinienäste proportional.The advantage of this arrangement is that it is behind the the cathode from counting the second grid can form a space charge particularly well, making the germ line steep and fairly straight on either side of its maximum falls off. Both properties come from effective demodulation or rectification benefit, because the effectiveness of the rectification is the difference of the middle one The steepness of the two branches of the characteristic curve is proportional.

In Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die als Empfangsgleichrichter dienende Röhre R enthält eine durch den Heizkörper H mittelbar geheizte Kathode K, Vier Gitterelektroden G,-G, und eine Anode .-f. Die Heizspannung wird über die Klemmen i und 2 zugeführt. Dein der Kathode zunächst liegenden Gitter G, werden außer einer negativen Vorspannung die gleichzurichtenden Schwingungen über die Klemmen 3, 4 aufgedrückt. Die übrigen Gitter erhalten konstante Potentiale, und zwar das zweit: und vierte Gitter ein positives Potential, welches niedriger als das Anodengleichpotential ist, und das dritte Gitter eine kleine negative Vorspannung; fallweise kann auch die Spannung Null oder eine sehr kleine positive Spannung für das dritte Gitter am Plutze sein. Die gleichgerichtete Spannung bzw. die Modulationsfrequenz. mit der die Eingangsschwingungen moduliert sind. wird dem Anodenkreis über die Klemmeis 5, f> entnommen.In Fig. I an embodiment of the invention is shown. the The tube R serving as a receiving rectifier contains an indirect through the radiator H heated cathode K, four grid electrodes G, -G, and an anode.-f. The heating voltage is supplied via terminals i and 2. Your grid next to the cathode G, in addition to a negative bias voltage, the vibrations to be rectified pressed on via terminals 3, 4. The remaining grids receive constant potentials, namely the second: and fourth grid have a positive potential, which is lower as the anode DC potential, and the third grid has a small negative bias; Occasionally the voltage can also be zero or a very small positive voltage for be the third grille at the Plutz. The rectified voltage or the modulation frequency. with which the input oscillations are modulated. is connected to the anode circuit via the terminal strip 5, taken from f>.

In Abb. 2 sind zwei Kennlinien dargestellt, die mit einer unmittelbar geheizten Viergitterröhre aufgenommen wurden, deren Elektroden folgende Abstände besaßen: Kathode - erstes Gitter . . ..... 0,4 mnt erstes Gitter - zweites Gitter ... i inm zweites Gitter- drittes Gitter q.bis6 min drittes Gitter- viertes Gitter ... 2 MM viertes Gitter - Anode . . . . . . . . 2 mm.Fig. 2 shows two characteristic curves that were recorded with a directly heated four-grid tube, the electrodes of which were spaced as follows: Cathode - first grid. . ..... 0.4 mnt first grid - second grid ... i in second grid- third grid q.to6 min third grid- fourth grid ... 2 MM fourth grid - anode. . . . . . . . 2 mm.

Die angelegten Spannungen betrugen: an der Anode . . . . . . . . . . . . . . . Zoo Volt am zweiten und vierten Gitter 8o Volt. Zwischen dem zweiten und dritten Gitter bildet sich eine virtuelle Kathode aus. Diese bewirkt. daß vors einer bestimmten Stromdichte als die durch das zweite Gitter hindurchfliegenden Elektronen ihren Weg nicht mehr zur Anode hin fortsetzen können, sondern zum Stillstand kommen bzw. ihre Bewegungsrichtung umkehren. Zur Begünstigung der virtuellen Kathode ist es einerseits zweckmäßig, den Abstand zwischen den Gittern, zwischen denen sie sich ausbilden soll, erheblich größer als die übrigen Elektrodenabstände zu wählen und außerdem mit einer verhältnismäßig; großen Stromdichte zu arbeiten. Bei der verwendeten Röhre betrug z. B. der die Kathode verlassende Elektronenstrom bei einer Spannung des Eingangsgitters Volt o Volt 25 inA, wovon nur ein Bruchteil zur Anode bzw. zum Vierten Gitter gelangte, während der Rest vor dem dritten Gitter umkehrte.The voltages applied were: at the anode. . . . . . . . . . . . . . . Zoo volt on the second and fourth grid 8o volts. Between the second and the third grid forms a virtual cathode. This causes. that vors of a certain current density than those flying through the second grid Electrons can no longer continue their way to the anode, but come to a standstill come or reverse their direction of movement. To favor the virtual cathode on the one hand it is useful to adjust the distance between the grids between which they should develop to choose significantly larger than the other electrode spacings and also with a proportionate; high current density to work. In the tube used was z. B. the electron flow leaving the cathode at a Input grid voltage volts o volts 25 inA, only a fraction of which to the anode or got to the fourth grid, while the rest reversed before the third grid.

Der Arbeitspunkt für die Gleichrichtung wird in den Scheitel der Anodenstromkurve gelegt, was durch Änderung der Vorspannungen am ersten oder dritten Gitter erfolgen kann. Wie man aus den Kennlinien sieht, ist die Steilheit nach beiden Seiten vom Scheitelpunkt aus annähernd gleich groß, aber mit verschiedenem Vorzeichen behaftet. Daher sind die Voraussetzungen für eine besonders wirksame Gleichrichtung, wie sie in einer ähnlichen Entladungsstrecke sonst nicht zu erreichen ist, gegeben.The working point for the rectification is in the apex of the anode current curve laid, which is done by changing the biases on the first or third grid can. As you can see from the characteristic curves, the slope is on both sides of the Vertex from approximately the same size, but with different signs. Hence, the prerequisites for particularly effective rectification are like them otherwise not attainable in a similar discharge path is given.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Circuit for the rectification of vibrations with a multi-grid tube, the anode current of which has a maximum as a function of the negatively biased grid and with the exclusion of secondary emission phenomena, characterized by the use of a tube with four grids between cathode and anode, the second and third grids of which are at a much greater distance from each other than from the grid next to it on the other side, in such a way that the first grid, counted from the cathode, is supplied with the alternating voltages to be rectified in addition to a negative bias voltage, while the second and fourth grid have constant positive voltages which are lower than the anode direct voltage, lead and the third grid receives a small negative or positive bias voltage or leads cathode potential.

2. Circuit according to claim i, characterized. that the positive voltages of the second and fourth grid are equal and these two grids are preferably connected directly to one another within the tube are.