DE746288C - Anordnung zur Gleichrichtung von Wechselstroemen mit Hilfe einer Elektronenroehre mit einer den Grad der Buendelung der Elektronen veraendernden Steuerelektrode - Google Patents

Description

• Anordnung zur Gleichrichtung von Wechselströmen mit Hilfe einer Elektronenröhre mit einer den Grad der Bündelung der Elektronen verändernden Steuerelektrode Die Erfindung betrifft eine Elektrodenanordnung mit Glühkathode, die eine für die Gleichrichtung elektrischer Schwingungen besonders günstige Entladungslinie ergibt. Es ist zwar die Verwendung der mit-einer solchen Anordnung erzielbaren Kennlinie auch für andere Zwecke denkbar, das Hauptanwendungsgebiet dürfte jedoch die Gleichrichtung von Schwingungen sein, und zwar sowohl die Erzeugung von Gleichstrom aus Wechselstrom als auch die Demodulation einer modulierten Schwingung.
• Bei normalen Gleichrichterröhren liegt der Arbeitspunkt so, daß beiderseits desselben die Steilheit der Kennlinie bzw. der innere Widerstand der Entladungsstrecke verschieden ist. Bei der Gleichrichtung mittels Diode ist der Widerstand der Entladungsstrecke, wie aus Abb. z hervorgeht, für die Durchlaßphase relativ klein, während er für die andere Phase, die Sperrphase, unendlich ist. Bei der Anodengleichrichtung mittels Verstärkerröhren wird zur Erzielung möglichst großen Gleichrichtereffektes der Arbeitspunkt auf der Anodenstromgitterspannungskennlinie immer so gewählt, daß die Differenz der mittleren Steilheiten beiderseits vom Arbeitspunkt möglichst groß ist. Diese Tatsachen sind allgemein bekannt, jedenfalls ist der Gleichrichtereffekt bei allen Anordnungen um so besser, je größer die Differenz der Steilheiten bzw. der reziproken Widerstände zu beiden Seiten vom Arbeitspunkt ist.
• Auf Grund dieser Erkenntnis ergibt sich als beste Gleichrichterkennlinie eine Kennlinie, die auf der einen Seite vom Arbeitspunkt eine positive Steilheit, auf der anderen. Seite eine negative Steilheit hat, da dann die Differenz der Steilheiten besonders groß wird. Dies wäre eine Kennlinie, wie sie in `Abb. 2 dargestellt ist. Sie ist praktisch verwirklicht bei Doppelweggleichrichtern für Betriebsströme.
• Es ist nun bekanntgeworden, eine V-förmige Kennlinie mittels einer Elektronenstrahlröhre dadurch zu erzielen, daß man den Elektronenstrahl durch eine Blendelektrode auf eine Auffangelektrode auffallen läßt und der Blendöffnung eine solche Form gibt, daß

  bei seitlicher Ablenlzung in beide Richtungen

  der Strom. zur Auffangelektrode abniillint.

  Derartige Strahlröhren besitzen aber mir

  eine verli:iltnisniiil)ig geringe Steilheit und

  einen hohen Innenwiderstand, während für

  Glelchrlchterzwecke 1n1 allgemeinen eile

  Böllre mit kleinem Innenwiderstand und

  hoher Steilheit besser geeignet ist.

  Erfindungsgemäß wird eine Anordnung

  zur Gleichrichtung von Wechselstrom. mit

  Hilfe einer Elektronenröhre mit einer den

  Grad der Bündelung der Elektronen verän-

  derlichen Steuerelektrode und mindestens

  zwei ' hintereinanderliegenden -@tiffangelelc-

  troden, von denen die erste finit mindestens

  einem Schlitz versehen ist, vorgeschlagen.

  bei welcher der Steuerelektrode ein der-

  artiges Ruhepotential gegeben wird, dal', 111

  dein Schlitz der ersten Auffangelektrode die

  Brennliilie des Elektronenstrahlbündel: liegt.

  Glas praktisch vollständig zur zweiten Auf-

  fangelektrode übergeht und die. Steuerpan-

  nun- eine Verschiebung der 1Brennlinie vor I

  bzw. hinter deal Schlitz bewirkt.

  Die Erfindung wird an einem Beispiel

  näher erläutert werden. In Abb. 3 sei K eine i

  Glühkathode, G seien zwei miteinander ver-

  bundene Steuerplatten. <1 eine Elektrode, die i

  aus inassivein Blech bestellt und an zwei

  Stellen S2 und S., je einen Schlitz besitzt.

  Hinter .-I liegt eitle weitere Hilfselektrode D.

  Die Elektroden .1 und P liegen auf positiven

  Spannungen. In Abb. .I sind für verschiedene

  Spannungen der Steuerplatten u; die Elek-

  tronenbahnen gezeichnet. In Abb. d:a sind die

  Steuerplatten angenähert auf Kathoden-

  potential. Die Elektronenbahnen verlaufen

  dann so, daß die Elektrode .1 den größten E

  Teil des voll K ausgehenden Stromes auf-

  nimmt. Werden nun die Steuerplatten stär-. `

  er negativ vorgespannt, so werden die von K

  k 1

  ausgehenden Elektronen gebündelt, und es

  gehen immer mehr Elektronen durch die

  Schlitze S1 und S.. Auf Grund elektronen-

  optischer Gesetze gibt es eine bestimmte

  Spannung der Steuerplatten, bei der sich alle

  ausgehenden Elektronenbahnen in einem, in

  den Schlitzen S1 bzw. S, liegenden Punk!

  schneiden (Abb..Ib). Dann nimmt _1 über-

  haupt beinen Strom mehr auf, der gesamte

  Strom geht zur Elektrode D. Wird nun die

  Spannung der Steuerplatten noch stärker

  negativ gegen IL gemacht, so «-erden die I

  Elektro@iünballneil noch stärker fokussiert,

  und der Vereinigungspunkt der von K aus-

  gehenden Elektronen rückt näher an .i heran.

  Dadurch geht, wie in Abb. 4c ersichtlich ist,

  ein immer kleinerer Teil der gesamten Elek-

  tronenmenge durch die Schlitze S1 und

  hindurch, und der Strom zur Elektrode _1

  nimmt wieder zu. Tatsächlich kann man finit

  einer solchen Anordnung eine Kennlinie er-

  zielen, die der gewünschten in Ahb. a geZeich-

  lieteli entspricht. Praktisch ergibt sich eine

  Kennlinie entsprechend Abb. 3. Da es sich

  bei dieser Steuerung um Stroniverteilungs-

  vorgange handelt, zeigt der Strom zur Elek-

  trode D den entgegengesetzten Verlauf wie

  der Strom zur Elektrode -1.

  Die in den Abb. 3 und d. gezeichnete An-

  ordnung soll nur das Prinzip darstellen. In

  bezug auf die konstruktive Ausbildung des

  I:lektrodensvstems lassen sich eine große

  Zahl von @Tariationsmöglichkeiten angeben.

  Man kann den Steuerplatten die verschieden-

  sten Formen geben., z. B. sie als Stege (Abb. 6)

  ausführen oder sie entsprechend AM). 7 auch

  so ausbilden, daß sie eine besonders gute

  elektronenoptische Linse bilden. um eine

  möglichst punktförmige Vereinigung der

  Elektronenstrahlen in den Schlitzen S1 und S=

  zu erhalten. Man ist weiterhin nicht auf die

  in Abb.3 und d. angegebene zylindrische

  Kathode angewiesen, sondern kann Kathoden

  beliebiger Form verwenden. Charakteristisch

  für alle bisher beschriebenen Anordnungen

  ist, daß die Kennlinie dadurch erzielt wird.

  daß das Steuerorgan wie eine elektronen-

  optische Linse wirkt. Durch die sailiirielnde

  Wirkung dieser Linse wird ein Elektronen-

  bündel je nach der Spannung des Steuer-

  organs vor der illit einer Öffnung ver-

  sehenen Nutzailode mehr oder weniger stark

  toktissiert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Gleichrichtung von Wechselströmen illit Hilfe einer Elek- tronenröhre mit einer den Grad der Bün- delting der Elektronen verändernden Steuerelektrode und mindestens zwei hin- tereinanderlie-enden :Auffangelektroden, von denen die erste mit mindestens einem Schlitz versehen ist, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Steuerelektrode ein der- artiges Ruhepotential gegeben wird, daß in dem Schlitz der ersten Auffangelek- trode die Brennlinie des Elektronenstrahl- bündels liegt, das praktisch vollständig zur zweiten Auffangelektrode übergeht, und die Steuerspannung eine Verschie- bung der Brennlinie vor bzw. hinter dem Schlitz bewirkt. Elektronenröhre für eine Anordnung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine Kathode, die von zwei :l#,tiffangelek- troden, von denen die innere mit zwei zur Kathode parallel liegenden Schlitzen ver- sehen ist, konzentrisch umgeben ist und eine Steuerelektrode, die aus zwei mitein- ander unmittelbar verbundenen sym- metrisch zu der durch die Schlitze gehenden Ebene angeordneten zur Kathode parallelen Stegen oder ebenen oder gegen die Kathode konkaven Platten besteht. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: britische Patentschrift ..... Nr. 444-171; USA.- - ..... - I 757 3a-5 Proceedings of the Institute of Radio Engineers Bd.a4 (Oktober z936), \Tr. ro Fig. r7.