Zur Verstärkungsregelung dienende Elektronenröhre mit einem die Entladungsbahn
in zwei hintereinandergeschaltete Teilentladungsbahnen aufteilenden Schirmgitter
Die vorliegende Erfindung betrifft eine besondere Ausführungsform einer Elektronenröhre
mit Kathode, Anode und vier dazwischenliegenden Gittern (Hexode), welche für die
Zwecke der Verstärkungsregelung geeignet ist.Electron tube used for gain control with a discharge path
Screen grid dividing into two partial discharge paths connected one behind the other
The present invention relates to a particular embodiment of an electron tube
with cathode, anode and four intervening grids (hexode), which are for the
Purposes of gain control is suitable.
Bekanntlich kann man die Verstärkung eines Schirnngitterrohres, welches
eine Kathode, eine Anode, ein Schirmgitter und zwischen dem Schixmgitter und der
Anode eine weitere Gitterelektrode (im folgenden als Bremsgitter b.ezeichniet) enthält,
durch Änderung der Bremsgitberspannung regeln; je stärker negativ das Bremsgitter
vorgespannt wird, desto klgiinpr wird die Steilheit der Anüdernstromkennlinie, bezogen
auf die Steuergittersp,annung, und desto geringer wird auch die Verstärkung. Dieser
Zusammenhang ermöglicht beispielsweise eine Lautstärker,#gelurtg in Abhängigkeit
von .der Eingangsamplitude. In Hochfrequenzverstärkerstufen steht der Anwendung
dieses Verfahrens der Umstand entgegen:, daß der. Innenwiderstand der Röhre gerade
in, jenem Bereich der Bremsgitter.spannung, in welchem eine merkliche Beeinflussung
der Steilheit stattfindet, erheblich abnimmt. Dies ist damit zu erklären, daß sich
vor ,dem Bremsgitter eine Raumladung aus Elektronen aufbaut, welche gegenüber der
Anode die Funktion einer Kathode (virtuelle Kathode) übernimmt. Zwischen der Anode
und der virtuellen Kathode ist nunmehr eine Gitterelektrode, das - Bremsgitter,
wirksam, und der für den Anodenstrom maßgebliche Innleilwiderstand Ri kann in gleicher
Weise wie für einte Dreielektrodenröhre nach der Beziehung Rt # S #
D = i bestimmt werden. Die Steilheit S der An;odenstroankennlinäe, bezogien;
,auf .die Bremsgitterspannung, liegt in; der Grbßenoirdnung von etwa i mA/V; hinsichtlich
.des D-urc4griffes D dies Bremsgitters sind Grenzen gesetzt, da bei zu kleinen Weiten;
zu wtenig Anodenstrom fließen würde. Daraus ergibt sich für die Praxis ein Innenwiderstand,
dessen Wert den Scheinwiderstand eines im Anodenkreis liegenden Schwungradkreises
wesentlich unterschreitet. Eine Anpassung durch Anwendung feiner Transformation
bedingt jedoch einen Verlust an Verstärkung.As is well known, the reinforcement of a Schirngitterrohres, which contains a cathode, an anode, a screen grid and between the Schixmgitter and the anode, another grid electrode (hereinafter referred to as the braking grid b.ezeichniet) can be regulated by changing the braking grid voltage; the more negatively the braking grid is pre-tensioned, the higher the steepness of the Anüdern current characteristic, based on the control grid voltage, and the lower the gain. This relationship enables, for example, a volume, # gelurtg depending on the input amplitude. The fact that the. The internal resistance of the tube decreases considerably in that area of the braking grid voltage in which the slope is noticeably influenced. This can be explained by the fact that a space charge of electrons builds up in front of the retarding grid, which takes on the function of a cathode (virtual cathode) in relation to the anode. A grid electrode, the braking grid, is now effective between the anode and the virtual cathode, and the internal resistance Ri, which is decisive for the anode current, can be determined in the same way as for a three-electrode tube according to the relationship Rt # S # D = i. The steepness S of the anode droplet characteristic, related; , on .the retarder grid voltage, lies in; the magnitude of about i mA / V; with regard to the D-urc4griffes D this brake grille there are limits, because if the widths are too small; too little anode current would flow. In practice, this results in an internal resistance whose value is significantly below the impedance of a flywheel circuit in the anode circuit. Adjustment by applying fine transformation, however, causes a loss in gain.
Diese Schwierigkeit kann in bekannter Weise dadurch behoben, werden,
daß zwischen dem Bremsgitter und der Anode noch ein, weiteres Schirmgitter angebracht
wird.
Der Aufbau des Rohres hat dann die in der Abb. r schematisch
dargestellte, an sich bekannte Form: Kathode I(, unmittelbar um die Kathode das
Steuergitter G1, dann ein erstes Schirmgitter G., welches das Steuergitter kapazitiv
gegen alle weiteren Elektroden,,abschirmt, dann das Bremsgitter G3, darauf ein.
zweites Schirmgitter 04, dessen Durchgriff durch das Bremsgitter in der Größenordnung
von etwa i o % und darunter liegt, und dann die Anode A, welche zur Erzielung eines
hohen Innenwiderstgndeseinen verhältnismäßig kleinen Durchgriff (etwa 50/u) durch
das zweite Schirmgitter hat. Dieses zweite Schirmgitter braucht keine völlige kapazitive
Abschirmung zwischen Bremsgitter und Anode zu ergeben. Bei zweckmäßiger Dimensionierung
können die beiden Schirmgitter innerb,alb ,des Rohres miteinander verbunden werden,
so daß ein Sockelstift erspart wird. Die Verbindung kann entweder innerhalb des
Vakuumgefäßes oder im Sockel hergestellt werden.This difficulty can be remedied in a known manner by
that another screen grid is attached between the braking grid and the anode
will.
The structure of the pipe is then shown schematically in Fig. R
Shown, known form: cathode I (, immediately around the cathode das
Control grid G1, then a first screen grid G., which the control grid capacitively
against all other electrodes, then the braking grid G3, on it.
second screen grille 04, its penetration through the brake grille in the order of magnitude
of about i o% and below, and then the anode A, which to achieve a
high internal resistance due to its relatively small penetration (about 50 / u)
the second screen grid has. This second screen grid does not need a completely capacitive one
Provide shielding between the retarder grid and anode. With appropriate dimensioning
the two screen grids can be connected to each other inside the tube,
so that a socket pin is saved. The connection can be made either within the
Vacuum vessel or be made in the base.
Ein besonderer Gesichtspunkt ergibt sich hinsichtlich der Ausbildung
des dritten Gitters (Bremsgitter). Wenn dieses völlig homogen, gewickelt ist, bildet
sich die Raumladung in einer bestimmten Form aus, und die virtuelle Kathode tritt
in scharf ausgeprägter Form auf. Versuche haben gezeigt, daß sich im Zusammenhang,
damit bei einer bestimmten_ Bremsgittersp,annung Unstetigkeiten hinsichtlich der
Steillveitsänderung einstellen. Um diese ,auszuschalten bzw. zu mildern und den
stetigen Regelbereich zu vergrößern, wird erfindungsgemäß das Bremsgitter inhomog@en
gewickelt, etwa in:der Weise, daß abwechselnd ein größerer und kleinerer Abstand
der Gitterivindungen gewählt wird. Ein anderer Weg zur Umgehung dieser Schwierigkeit,
welcher ebenfalls zu einer Verflauunb der virtuellen Kathode führt, besteht darin,
daß das Bremsgitter in; einem sonst radial-symmetrischen" d. h. kreiszylindrischen
Elektrodensystem mit ovalem oder elliptischem Querschnitt ausgeführt oder auf einer
.exzentrisch gelagerten Kreiszylinderfläche gewickelt wird. Auch kann bei gewissen
Schaltungen, von denen später noch zu sprechen sein wird, außerdem zweckmäßig auch
das erste Gitter mit veränderlichem Durchgriff ausgeführt werden, uin seiner Anodenstromkennlinie
einen logarithmischen Verlauf zu geben.A special point of view arises with regard to the training
of the third grid (brake grid). When this is completely homogeneous, wrapped, forms
the space charge emerges in a certain form, and the virtual cathode occurs
in a sharply defined form. Experiments have shown that in connection
Thus, with a certain_ Bremsgittersp, discontinuities with regard to the
Set steep slope change. To switch this off or to mitigate it and the
To increase the constant control range, the braking grid is inhomog @ en according to the invention
wrapped, roughly in: such a way that alternately a larger and smaller distance
of the lattice connections is selected. Another way to get around this difficulty,
which also leads to a fading of the virtual cathode, consists in
that the brake grille in; an otherwise radially symmetrical "i.e. circular-cylindrical
Electrode system with oval or elliptical cross-section or on a
. eccentrically mounted circular cylinder surface is wound. Also can with certain
Circuits, which will be discussed later, are also useful
the first grid can be designed with variable penetration, u in its anode current characteristic
to give a logarithmic course.
Der Erfindungsgedanke besteht also darin, daß bei vier vorhandenen
das zur Regelung dienende (von der Kathode aus gezählte dritte) Gitter hinsichtlich
desDurchgliffesinhomogen ausgebildet ist. Da der Regelvorgang, wie oben gezeigt
wurde, dgrauf beruht, daß die Steilheit der ,auf das eine Steuergitter bezogenen
Anodenstromkennlinie durch die Spannung am anderen Steuergitter verändert wird,
ist man, durch die erfindungsgemäße in.liomogene Ausbildung der einen Teilentladungsbahn
in der Lage, den funktionalen Zusammenhang zwischen der Kennliniensteilheit für
das eine Steuergitter und der Spannung am anderen Steuergitter in erwünschter Weise
zu beeinflussen, ihn beispielsweise «eich und ohne Unstetigkeiten zu gestalten.The idea of the invention therefore consists in the fact that if there are four grids that are used for regulation (counted from the cathode), the grid is inhomogeneous with regard to the cut through. Since the control process, as shown above, is based on the fact that the steepness of the anode current characteristic, which is related to one control grid, is changed by the voltage on the other control grid, the in.liomogeneous design of the one partial discharge path according to the invention enables the to influence the functional relationship between the gradient of the characteristic curve for one control grid and the voltage at the other control grid in the desired manner, for example to make it “calibrated and without discontinuities.
Mit einer so aufgebauten Röhre läßt sich folgendermaßen eine sehr
zweckmäßige Lautstärkereigelung erzielen - (vgl. Abb. 2). Auf das erste Gitter Cil
wird die ankommende Wechselspannung gegeben. Im Anodenstromkreis befindet sich ein
Schwungradkreis L C, von dem die verstärkte Wechselspannung abgenommen, nötigenfalls
weiter verstärkt und dann in der Diodenstrecke Gl gleich,-erichtet wird. Der Anschluß
des Niederfrequenzverstärkers erfolgt bei den Punkten a, b. Die bei der Gleichrichtung
entstehende Gleichspannung, die durch die Stärke der Trägerwelle des modulierten
Hochfrequenzwechsel.-stromes bestimmt ist, wird an dem Widerstand R über das Siebglied
R1, Cl abgenommen. und dem Brem bitter. G; mit solcher Polung zugeführt, daß bei
stärkerer Trägerwelle das Bremsgitter stärker negativ wird. Man erzielt also so
eine selbsttätige Lautstärkeregelung. Der Innenwiderstand des Rohres ist hoch genug,
um im Anodenkreis eine unmittelbare Anpassung eines `Schwungradkreises erzielen
und so die volle Verstärkung der Röhre ausnutzen zu können.With a tube constructed in this way, a very useful volume control can be achieved as follows - (see Fig. 2). The incoming alternating voltage is applied to the first grid Cil. In the anode circuit there is a flywheel circuit LC, from which the amplified alternating voltage is taken off, further amplified if necessary and then rectified in the diode path Gl. The low-frequency amplifier is connected at points a, b. The direct voltage generated during rectification, which is determined by the strength of the carrier wave of the modulated high-frequency alternating current, is picked up at the resistor R via the filter element R1, Cl. and the Brem bitter. G; supplied with such polarity that with a stronger carrier wave, the braking grid becomes more negative. So you get an automatic volume control. The internal resistance of the tube is high enough to achieve a direct adaptation of a flywheel circle in the anode circuit and thus to be able to utilize the full amplification of the tube.
Man kann fernerhin noch eine kombinierte Regelung anwenden, indem
man gleichzeitig auch die Vorspannung des ersten Gitters regelt. Es erhalten also
das erste und dritte Gitter die Regelvorspannungg, während die Hochfrequenz nur
dem ersten Gitter zugeführt wird. In diesem Falle wird man zweckmäßig ,auch das
erste Gitter mit veränderlichem Durchgriff ausführen, was bereits vorn erwähnt worden
ist.You can also apply a combined control by
the pretensioning of the first grid is also regulated at the same time. So get it
the first and third grids control the bias voltage, while the high frequency only
is fed to the first grid. In this case one becomes expedient, that too
carry out the first grids with variable penetration, which has already been mentioned above
is.