DE747584C - Schaltung zum UEbertragen von elektrischen Hochfrequenzschwingungen - Google Patents

Description

(RGBL Π S. 150)

DEUTSCHES REICH AUSGEGEBEN AM 23. AUGUST 1944

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 747 KLASSE 21a⁴ GRUPPE 2950

N 45297 VIIIaJ21 al·

Maximüiaan Julius Otto Strutt und Aldert van der Ziel hi Eindhoven, Holland,

sind als Erfinder genannt worden

N.V.Phüips'Gloeüampenfabneken in Eindhoven, Holland Schaltung zum Übertragen von elektrischen Hochfrequenzschwingungen

Patentiert im Deutschen Reich vom 24. Dezember 1941 an

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Übertragen von elektrischen Hochfrequenizschiwingungen mit Hilfe einer Entladungsröhre, die eine Eingangselektrode mit regelbarer Vorspannung aufweist und deren Eingangskreis einen auf die Frequenz der zu übertragenden Schwingungen abgestimmten Schwingungskreis enthält, der nachstehend als Eingangskreis bezeichnet wind.

Es ist bekannt, daß bei derartigen Schaltungen Schwierigkeiten auftreten, wenn die Frequenz der zu übertragenden Schwingungen so hoch ist, daß die Laufzeit der Elektronen in der Röhre nicht mehr vernachlässigbar klein in bezug auf die Periode der Schwingungen ist. In diesem Fall ist nämlich die Eingangskapazität der Entladungsröhre von der Vorspannung der Eimgaragselektrode abhängig, so daß bei einer Änderung der Vorspannung gleichzeitig die Abstimmung des Eingangskreises geändert wird. Außerdem tritt bei diesen Hochfrequenzen zwischen der Eingangselektrode und der Kathode ein virtueller Ohtnscher Widerstand auf, dessen Reziprokwert gewöhnlich als Elektronendämpfung bezeichnet wird und der gleichfalls von der Vorspannung der Eingangs elektrode abhängig ist. Auch die Dämpfung des Eingangskreises wird infolgedessen bei einer Änderung der Vorspannung geändert.

Es ist bekannt, die obenerwähnten unerwünschten Änderungen der Eingangskapazität der Röhre dadurch aufzuheben, daß in dem dem Eingangs- und jdem Ausgangskreis gemeinsamen Teil der Kathodenleitung ein hochfrequent nicht kurzgeschlossener Ohm-

scher Widerstand angeordnet wird. An diesem Widerstand wird vom Kathodenwechselstrom eine Spannung erzeugt, die zumindest annähernd in Phase mit der an der Eingangselektrode auftretenden Eingangswechselspannung ist und .deren Wert von der Steilheit der Röhre und daher von der Vorspannung der Eingangselektrode abhängig ist. Die am Widerstand auftretende Spannung ruft wiederum ίο einen Strom von der Kathode zur Eingangs-, elektrode über die natürliche Kapazität zwischen diesen beiden Elektroden herbei; dieser Strom ist gleichfalls von der Vorspannung der Eingangselektrode abhängig und eilt um etwa 90⁰ in bezug auf die Eingangswechselspannung vor. Dieser Strom kann als eine. Folge einer scheinbar zwischen der Eingangselektrode und der Kathode vorhandenen negativen Kapazität aufgefaßt werden, deren Wert von der Vorspannung der Eingangselektrode abhängig ist und die bei genauer Bemessung die unerwünschten Änderungen der Eingangskapazität ausgleicht.

Auch die obenerwähnten unerwünschten Dämpfungsänderungen können bekanntlich durch die Anordnung eines hochfrequent nicht kurzgeschlossenen Ohmschen Widerstandes in dem dem Eingangs- und dem Ausgangskreis, gemeinsamen Teil der Kathodejndeitung auf- . gehoben werden. Der Ohmsche Widerstand ' muß zu diesem Zweck im allgemeinen einen größeren Wert besitzen, als zum Ausgleichen ', der Kapazitätsänderungen erforderlich ist. ι Die Aufhebung der Dämpfungsänderungen [ wird jedoch dadurch erleichtert, daß parallel ■ zum Ohmschen Widerstand eine Kapazität angeordnet wird, deren Impedanz für die zu übertragenden Frequenzen mindestens von der Größenordnung des Ohmschen Wider-Standes ist. Durch Anwendung einer geeignet gewählten Parallekapazität ist es sogar möglich, die unerwünschten Kapazitätsänderungen und Dämpfungsänderungen gleichzeitig aufzuheben. i

Es ist weiterhin bekannt, daß beim Über- I tragen von Hochfrequenzschwingungen mit Hilfe einer Entladungsröhre eine unerwünschte Dämpfung eines in den Eingangs- j kreis der Röhre aufgenommenen Schwin- 1 gungskreises auftritt infolge des Umstandes, \ daß die natürliche Selbstinduktion des dem Eingangs- und dem Ausgangskreis gemeinsamen Teiles der Kathodenleitung eine Kopplung zwischen Eingangs- und Ausgangskreis I herbeiführt. Es ist bekannt, diesen Übelstand ! durch Anwendung einer Entladungsrohre zu j beseitigen, deren Kathode mit zwei getrenn- | ten Zuführungsleitungen versehen ist und j hochfrequent durch Vermittlung einer dieser \ Zuführungsleitungen, nachstehend Eingangs- j zuführungsleitung genannt, mit der Eingangs- ' ! elektrode und durch Vermittlung der anderen '-. Zuführungsleitung, nachstehend als Aus- ' gangszuführungsleitung bezeichnet, mit der Ausgangselektrode verbunden ist.

Die Anwendung einer derartigen Entladungsröhre mit zwei getrennten Kathodenzuführungsleitungen bietet jedoch den Xach-.tei-l, daß ein Ausgleich der bei einer Änderung der Vorspannung der Eingangselektrode auftretenden Änderungen der Eingangskapazität : und der Eingangsdämpfung auf die oben be-I schriebene Weise nicht möglich ist. Ist es ' doch wesentlich für diese Ausgleichung, daß an einem in die Kathodenleitung eingeschalteten Ohmschen Widerstand eine Spannung ; auftritt, die einen Strom über die natürliche Kapazität zwischen der Kathode und der Eiii- ^; gangselektrode herbeiführt. Wird nun bei ' einer Röhre mit zwei Kathodenzuführungslei- ^8p tungen ein Ohmscher Widerstand in Reihe mit der Eingangszuführungsleitung geschal-I tet, so tritt an diesem Widerstand keine Spannung auf, da der Kathodenwechselstrom ausschließlich über die Ausgangszuführungslei- ⁸S tung fließt. Wird ein Ohmscher Widerstand ; hingegen in Reihe mit der Ausgangszuführungsleitung geschaltet, so tritt an diesem Widerstand zwar eine Spannung auf, aber ■ diese Spannung führt keinen Strom über die ' Kapazität zwischen der Kathode und der Eingangselektrode herbei.

Gemäß der Erfindung wird bei einer Schaltung mit einer Entladungsröhre, die mit mindestens zwei getrennten Kathodenzufülirungs- ^Q5 leitungen versehen ist, ein Ausgleich der l>ei einer Änderung der Vorspannung der Eingangselektrode auftretenden Änderungen der Eingangskapazität und/oder der Eingangsdämpfung der Entladungsröhre dadurch er- ^lo° möglicht, daß die Kathode hochfrequent mit einer in der Röhre vorhandenen Hilfselektrode über die Eingangszuführungsleitung und über einen in Reihe mit der Eingangszuführungsleitung geschalteten, hochfrequent ¹⁰S nicht kurzgeschlossenen Ohmschen Widerstand verbunden wird, dessen von der Kathode abliegendes Ende an das von der Eingangselektrode abliegende Ende des Eingangskreises angeschlossen ist. ^no

Die Erfindung wird an Hand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist.

Die Zeichnung zeigt eine Entladungsröhre 1, die eine Kathode 2, eine Eingangselektrode ^ns (Steuergitter) 3, eine positive Hilfselektrode (Schirmgitter) 4 und eine Ausgangselektrode (Anode) 5 aufweist. Das Steuergitter 3 ist mit einem auf die zu übertragenden Schwingungen abgestimmten Eingangskreis 6 verbunden, während in den Anodenkreis ein Ausgangskreis 7 aufgenommen ist, der gleichfalls

auf die zu übertragenden Schwingungen abgestimmt ist.

Die Kathode 2 ist mit zwei getrennten Zuführungsleitungen, nämlich, einer Eingangszuführungsleitung 8, mittels deren die Kathode hochfrequent mit .dem Steiuergitter 3 verbunden ist, und einer Ausgangszuführungsleitung 9 versehen, durch deren Vermittlung die Kathode hochf requent mit der Anode 5 verbunden ist.

Dem Steuergitter 3 wird über einen Widerstand 10 eine veränderliche Vorspannung "zugeführt, die z. B. auf die übliche Weise von einem Regelgleicbrichter für selbsttätige

*5 Lautstärkenregelung erzeugt werden kann.

Die bei einer Änderung der Vorspannung auftretenden Änderungen der Kapazität und/oder der Dämpfung, die zwischen dem Steuergitter und der Kathode auftritt, werden infolge des Uimstandes ausgeglichen, daß das Schirmgitter 4 hochfrequent mit der Kathode . verbunden ist durch Vermittlung der Eingangszuführungsleitung 8 und eines in Reihe mit dieser Zuführungsleitung angeordneten, hochfrequent nicht kurzgeschlossenen Widerstandes 11, dessen von der Kathode abliegendes Ende an das vom Steuergitter abliegende Ende des Eingangskreises 6 angeschlossen ist. Der erforderliche Wert des Widerstandes 11 Hegt im allgemeinen zwischen 50 und 500 Ohm. Der 'beabsichtigte Ausgleich wird dadurch bewerkstelligt, daß der Schirmgitterwechselstrom am Widerstand 11 eine Spannung hervorruft, die einen Strom von der Ka-

³^ thode zum Steuergitter über die natürliche S teuergi tter-Kathodenkapazität herbeiführt. Zum Ausgleich der bei Änderung der Steuergittervorspannung auftretenden Dämpfungsänderungen ist es amp fehlenswert, parallel zum Widerstand 11 eine Kapazität 12 zu schalten, deren Impedanz für die zu übertragenden Schwingungen mindestens von. 'der Größenordnung des Widerstandes 11 ist. Sind ausschließlich die Änderungen der Ei-ngangskapazität auszugleichen, so kann die Kapazität 12 fortgelassen werden.

Durch eine geeignete Wahl der Werte des Widerstandes. 11 und der Parallelkapazität 12 ist es auch möglich, die Änderungen der Emgangskapaizität und der Eingangsdämpfiung gleichzeitig auszugleichen. Bei einer Pentode mit einer Steilheit von 10 mA/V wurde dieses Ergebnis für Wellenlängen von 3 bis 6m dadurch erreicht, daß dem Widerstand 11 ein Wert von 180 Ohm und der Kapazität 12 ein Wert von $μμ F gegeben wurde.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltung zum Übertragen von elekirischen Hochfrequenzschwingungen mit Hilfe einer Entladungsrohre, die wenigstens eine Kathode, eine Eingangselektrode mit regelbarer Vorspannung, eine positive Hilfselektrode und eine Ausgangselektrode aufweist und deren Eingangskreis einen auf die Frequenz der zu - übertragenden Schwingungen abgestimmten Eingangskreis enthält, während die Kathode mit wenigstens zwei getrennten Zuführungsleitungen versehen ist und hochfrequent durch Vermittlung einer dieser Zuführungsleitungen mit der Eingangselektrode und durch Vermittlung einer anderen Zuführungsleitung mit der ⁷^ Ausgangselektrode verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode hochfrequent mit der positiven Hilfselektrode verbunden ist durch Vermittlung der Eingangszuführungsleitung und eines in Reihe mit. der letzteren angeordneten, hochfrequent nicht kurzgeschlossenen Ohmschen Widerstandes, dessen von der Kathode abliegendes Ende an das von der Eingangselektrode abliegende Ende des Eingangskreises angeschlossen ist.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Ohmschen Widerstand eine Kapazität geschaltet ist, deren Impedanz für die zu übertragenden Schwingungen mindestens von der Größenordnung des Ohmschen Widerstandes ist.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ohimsche Wilderstand lund die Parallelkapazität derart bemessen sind, daß sowohl die Kapazität als auch die Dämpfung zwischen der Eingiangselektrode und der Kathode zumindest nahezu unabhängig von der Vorspannung der Eingangs elektrode sind.

   Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteil ungsver fahren keine Druckschriften in Betracht gezogen worden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   BERf-IN. GEDRUCKT IN DEP