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Bremsfeld-Gegentaktschaltung zum Empfang elektrischer Schwingungen
Wenn -eine Dreielektrodenröhre in deiner sog. Bremsfeldschaltung betrieben -wird,
erhält das Gitter eine hohe positive Spannung, während die Außenelektrode an ein
negatives oder schwach positives Potential gelegt wird. Die durch die hohe Gitterspannung
beschleunigten und durch das Gitter hindurchfliegenden Elektronen werden im Gegenfeld
der Außenelektrode abgebremst, weshalb für diese die Bezeichnung Bremselektrode
eingeführt wurde. Unter der meist ;erfüllten Voraussetzung, daß eine Kathode mit
ausgeprägter Sättigung im ausnutzbaren Bereich verwendet wird, stellt die Bremskennlinie,
welche die Abhängigkeit des Bremselektrodenstromes von der Bremsfeldspannung wiedergibt,
ein Spiegelbild der Gitterkennlinie dar; welche den Zusammenhang zwischen- dem Gitterstrom
und der Bremsfeldspanmun,g zeigt.
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Die Bremsfeldschaltwig kann an sich zur Erzeugung, Verstärkung und
Gleichrichtung beliebiger Frequenzen Verwendung finden. Im Vergleich zu der üblichen
Schaltung von Röhren mit positiver Außenelektrode (Anode) und negativ vorgespanntem
Gitter haben diese beiden Elektroden bei einer Bremsfeldschaltung nicht nur ihre
Funktionen hinsichtlich der Potentiale vertauscht, sondern @es wurde auch vorgeschlagen,
die Eingangsspannung zwischen Kathode und Bremselektrode anzulegen und den Ausgangskreis
an das Gitter anzuschließen. Hierbei .erweist es sich als nachteilig, daß der innere
Widerstand IZLa zwischen Kathode und Bremselektrode verhältnismäßig klein ist und
praktisch de Größe von einigen hundert Ohm annimmt. Infolgedessen tritt eine erhebliche
Belastung der die Steuerspannung liefernden Spannungsquelle ,auf.
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Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den dem Eingangskreis
parallel geschalteten inneren Röhrenwiderstand dadurch zu erhöhen, daß-die Kathoden-Bremselektroden-Strecken
zweier Bremsfeldröhren in Reihe geschaltet werden. Dadurch wird der innere Widerstand
des Eingangskreises verdoppelt und :die Belastung der SteweTspannun;gsquelle auf
die Hefte herabgesetzt. Eine technisch vollkommene Schaltung ergibt sich, wenn man
eine an sich bekannte Bremsröhre mit Kathode, Gitterelektrode und mehrteiliger Bremselektrode
verwendet.
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Es sind bereits Bremsfeldempfangsschaltungen vorgeschlagen worden,
bei denen zwei getrennte Bremsfeldröhren Verwendung finden, derart, daß die Bremselektroden
gegenphasige Hochfrequenzspannungenerhalten. Auch die Gitter der beiden Röhren führen
gegenphasige Hochfrequenzspannungen. Die Abnahme der Demodulationssparnnung findet
bei der vorgeschlagenen Anordnung im Gegentakt statt. Weiterhin ist es auch bereits
bekanntgeworden, eine Brenmsfeldge,gentaktempfangsanordnung derart auszubilden,
daß die Bremselektroden zweier Röhren mit den beiden
Enden eines
Ultrakurzwellenempfatigs:dipols verbunden sind und daß die demodulierten Spannungen
zwischen dem Mittelpunkt des Dipols und den parallel geschalteten Kathoden der beiden
Röhren abgenommen werden.
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Die Erfindung betrifft eine Bremsfeldgegentaktschaltung zum Empfang
elektrischer Schwingungen, an deren Bremselektroden in Gegenphase schwingende Punkte
eines Resonanzsystems angeschlossen sind, dem die Empfangsschwingungen zugeführt
werden.
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Die Erfindung ist gekennzeichnet dadurch, daß eine Röhre mit :einer
Kathode, einem diese auf ihrer ganzen Länge umschließenden Gitter und einer Bremselektrodenanordnung
verwendet wird, bei der die beiden Bremselektroden bzw. bei mehr als zwei Bremselektroden
die beiden Gruppen, zu denen die untereinander gleichphasig schwingenden Bremselektroden
zusammengefaßt sind, auf einer gemeinsamen, die Gitterelektrode umschließenden Zylinderfläche
liegen und daß im Gitterkreis eine Impedanz liegt, von welcher die durch Gleichrichtung
gewonnenen Modulationsspannungen abgenommen werden.
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Eine Durchführung des Erfindungsgedankens zeigt Abb. i. Zwischen den
beiden zylindrischen BremselektroJen liegt der Schwingungskreis LC, in dessen Mittelpunkt
die Bremselektrodenspannung Et, zugeführt wird. Das Gitter ist über die Impedanz
R" mit der GitterspannungsquelleE, verbunden. Die Eingangsspannungen werden durch
Ankopplung einer Antenne A oder Energieleitwn-, dem Bremselektrodenkreis zugeführt
und die gleichgerichtete Ausgangsleistung im Gitterkreis abgenommen.
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Die Einstellung der Bremselektrodenspannun,g muß so getroffen werden,
daß der Arbeitspunkt an einem Knick der Bremskennlinie liegt. Da gemäß den eingangs
gemachten Voraussetzungen (Kathode konstanter Emission) einem Knick der Bremsstromkernilinie
ein spiegelbildlich gfeicher der Gitterstromkennlinie entspricht, tritt der Richtstrom
auch im Gitterkreis auf, so daß dort die niederfrequenten Modulationsspannungen
an dem Widerstand R4 abgenommen werden können, während sich die Hochfrequenzkomponenten
gegenseitig aufheben.
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Die Formgebung der einzelnen Brems,elektroden ist in zweifacher Weise
möglich. Entweder werden diese durch senkrecht zur Zylinderachse geführte Schnitte
gebildet, so daß zwei oder mehr koaxiale Zylinder gleichen Durchmessers entstehen
wie in Abb. i, oder die Anodenzylinderfläche wird durch Schnittebenen, die durch
die Zylinderachse gehen, in Segmente zerlegt wie in. Abb. z. Um im ersten Falle
die Symm@etrieverhältnissie zu verbessern, ist es unter Umständen angezeigt, die
Kathodenmitte aus dem Glaskolben her-( auszuführen und die beiden Kathodenhälften
parallel zu schalten.
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Es ist an sich nicht erforderlich, daß die einzelnen Bremselektroden
untereinander gleiche Größen besitzen, aber bei der Zusammenfassung in die beiden
Elektroden-.r ist zu beachten, daß jede der beiden Gruppen etwa dieselbe Gesamtoberfläche
besitzt. Es wäre also beispielsweise möglich, vier gleichartige Bremselektroden
nebeneinander anzuordnen und die erste und dritte bzw. zweite und vierte zu verbinden,
oder man könnte nur drei Bremselektroden vorsehen, von denen die mittlere doppelt
so groß wie die beiden anderen gemacht wird, und dabei die kleineren direkt miteinander
verbinden.
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Ob man die bekannte Anordnung in Form koaxialer Zylinder oder die
in Form achsparalleler Segmente wählt, hängt bis zu einem gewissen Grade von der
Art des mit der Röhre zu verbindenden Schwingungssystems ab. Bei sehr kurzen Wellen,
etwa unter i m, hat sich die Ausbildung des Schwingungskreises als Paralleldrahtsystem
sehr bewährt. In diesem Falle erscheint die segmentförmige Unterteilung besonders
geeignet, wobei die Bremselektroden in den Spannungsbauch einer Paralleldrahtleitunggelegt
werden können.
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Für die ungestörte Wirksamkeit einer Gegentaktröhre für Empfangs-
und Verstärkerzwecke ist es oft wichtig, daß die Elektronenbahnen zwischen der Kathode
und den beiden Bremselektroden bzw. Bremselektroden,gruppen nicht ineinander übergreifen.
Um dies zu verhindern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, in dem Zwischenraum zwischen
den einzelnen Bremselektroden Schirme anzuordnen, welche vorzugsweise aus Metall
bestehen und auf ein konstantes Potential gebracht werden. Zu diesem Zwecke wird
der Schirm beispielsweise mit dem Gitter oder .der Kathode verbunden.
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In Abb.3 ist hierfür ein Ausführungsbeispiel gegeben. Es bedeutet
I< die Glühkathode, G die Gitterelektrode und Bi, B., die beiden als koaxiale
Zylinder ausgebildeten Bremselektroden. Zwischen diesen befindet sich der Metallschirm
S, der aus einer Scheibe von der Form einer Kreisrngfläche besteht und mit dem Gitter
verbunden ist.
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In der Abb. q. ist diese Anordnung sinngemäß auf eine Röhre mit segmentförmgen
Bremselektroden übertragen. Man wird unter Umständen gern. von der Möglichkeit Gebrauch
machen, die Schirmflächen konstruktiv mit dem Gitter zu vereinigen, indem diese
beispielsweise unmittelbar an den Gitterstützen befestigt werden.