DE807629C

DE807629C - Mischschaltung mit einer Mehrgitterroehre

Info

Publication number: DE807629C
Application number: DEP22675A
Authority: DE
Inventors: Maximiliaan Julius Otto Strutt
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1944-11-03
Filing date: 1948-11-26
Publication date: 1951-07-02
Also published as: GB623162A; NL66625C; CH261237A; FR936844A; US2577489A

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischschaltung, bei der ein jedes der zu mischenden Signale einem Steuergitter einer Mehrgitterröhre zugeführt wird, wobei eine oder mehrere Elektroden mit positiver Vorspannung zwischen den beiden Steuergittern liegen; diese sind miteinander über eine vorwiegend kapazitive Impedanz verbunden, die derart bemessen ist, daß die durch die Induktionswirkung herbeigeführte Signalübertragung vom innern zum äußern Steuergitter ausgeglichen ist.

Bei Mischschaltungen der vorstehend angedeuteten Art tritt in der Nähe des äußern Steuergitters eine Raumladung auf, die gewöhnlich als virtuelle Kathode bezeichnet wird. Die Dichte dieser Raumladung ist in jedem Zeitpunkt durch die Intensität des von der Kathode ausgesandten Stroms bedingt und wechselt somit im Rhythmus des dem innern Steuergitter zugeführten Signals. Diese wechselnde Raumladung induziert eine entsprechende wechselnde Ladung im äußern Steuergitter, was zur Folge hat, daß ein Strom von der Frequenz des dem innern Steuergitter zugeführten Signals im Kreise des äußern Steuergitters auftritt. Diese Erscheinung wird als Induktionswirkung bezeichnet.

Die Dichte der genannten Raumladung ist zumindest annäherungsweise gleichphasig mit dem Potential des innern Steuergitters. Wird das innere Steuergitter in höherem Maße positiv, so wird also auch die Ladung des äußern Steuergitters in höherem Maße positiv. Wäre zwischen 3en beiden Steuergittern eine Kapazität eingeschaltet, so würde die Ladung des äußern Steuergitters in höherem Maße negativ bei einer Zunahme in positivem Sinne des Potentials des innern Steuergitters. Die Induktions-

wirkung ist somit gleichwertig mit dem Vorhandensein einer negativen Kapazität zwischen den beiden Steuergittern, über die jedoch nur in einer Richtung Strom fließt, und zwar vom innern zum äußern Steuergitter. Es ist ersichtlich, daß die erwähnte Wirkung durch Anbringen einer positiven Kapazität, z. B. eines Kondensators von annähernd 2 pF, zwischen den beiden Steuergittern ausgeglichen werden kann.

ίο Bei der Frequenzumwandlung ultrahochfrequenter Schwingungen eilt die Dichte der erwähnten Raumladung infolge der Laufzeit der Elektronen etwas nach in bezug auf die Spannung des innern Steuergitters. Diese Nacheilung muß bei dem Ausgleich der Induktionswirkung berücksichtigt werden. Es ist bekannt, zu diesem Zweck parallel zu oder in Reihe mit dem erwähnten Kondensator einen Ohmschen Widerstand anzubringen. Die zwischen den beiden Steuergittern wegen des Ausgleichs angebrachte Impedanz hat jedoch stets eine vorwiegend kapazitive Natur.

Bei der Anwendung des beschriebenen Ausgleichs ist eine unerwünschte Signalübertragung vom innern zum äußern Steuergitter freilich nicht mehr möglich, aber es steht der Nachteil gegenüber, daß über die vorwiegend kapazitive Impedanz eine unerwünschte Signalübertragung in entgegengesetztem Sinne, d. h. also vom äußern zum innern Steuergitter, stattfinden kann.

Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu beheben. Erfindungsgemäß wird zu diesem Zweck der Kreis einer auf das äußere Steuergitter folgenden Elektrode mit positiver Vorspannung derart mit dem Kreis des innern Steuergitters gekoppelt, daß die Signalübertragung vom äußern zum innern Steuergitter über die erwähnte vorwiegend kapazitive Impedanz ausgeglichen ist.

Zweckmäßig ist zwischen der erwähnten Elektrode und der Kathode eine Impedanz angebracht, während eine zweite Impedanz, die groß gegenüber der zuerst genannten Impedanz ist, zwischen der erwähnten Elektrode und dem innern Steuergitter eingeschaltet ist. In der Praxis kann zwischen der erwähnten Elektrode und der Kathode ein Ohmscher Widerstand von einem kleinen Vielfachen von 1000 Ohm angebracht sein, während zwischen der erwähnten Elektrode und dem innern Steuergitter ein Kondensator mit einer Kapazität von annähernd ι pF eingeschaltet ist.

Wenn auf das innere Steuergitter eine Oszillatoranode folgt, deren Kreis mit dem Kreis des innern Steuergitters zur Erzeugung der örtlichen Schwingungen gekoppelt ist, kann die erwähnte zweite Impedanz auch zwischen der erwähnten Elektrode und der Oszillatoranode angebracht sein.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsibeispiel näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine Mischröhre 1 von der Achtpolart dargestellt, die mit einer Kathode 2, einem innern Steuergitter 3, einer Oszillatoranode 4, einem Schirmgitter 5, einem äußern Steuergitter 6, einem zweiten Schirmgitter 7, einem mit der ,Kathode verbundenen Fanggitter 8 und einer Anode 9 versehen ist. Im Kreis des Steuergitters 3 ist ein Schwingungskreis 10 angebracht, der mit einer im Kreis der Oszillatoranode 4 gelegenen Rückkoppelspule 11 gekoppelt ist, so daß im Kreis 10 die örtlichen Schwingungen erzeugt werden. Dem äußern Steuergitter 6 werden über einen Eingangsschwinkungskreis 12 die empfangenen Schwingungen zugeführt, während die Zwischenfrequenzausgangsspannung einem im Anodenkreis liegenden Zwisrihenfrequenzkreis 13 entnommen wird. Zum Ausgleich der Induktionswirkung ist zwischen den Steuergittern 3 und 6 eine Impedanz von vorwiegend kapazitiver Natur angebracht, die aus der Reihenschaltung eines Kondensators 14 und eines Ohmschen Widerstandes 15 besteht.

Ein Nachteil dieser bekannten Schaltung besteht darin, daß über die Impedanz 14, 15 eine unerwünschte Signalübertragung vom äußern Steuergitter 6 zum innern Steuergitter 3 stattfindet, die u. a. zur Folge hat, daß die Frequenz der örtlichen Schwingungen von der Vorspannung des äußern Steuergitters 6 abhängig ist. Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch behoben, daß in den Kreis des Schirmgitters 7 ein Widerstand 16 von einem geringen Vielfachen von 1000 Ohm eingefügt wird, der hochfrequenzmäßig nicht überbrückt ist, und daß zwischen dem Schirmgitter 7 und dem Steuergitter 3 ein Kondensator 17 mit einer Kapazität von annähernd 1 pF angebracht wird.

Über den Widerstand 16 tritt u. a. eine Spannung mit der Frequenz des dem Steuergitter 6 zugeführten empfangenen Signals auf, wobei diese Spannung gegenphasig zur Spannung des Steuergitters 6 ist. Über den Kondensator 17 fließt nun ein Strom zum Steuergitter 3, der um annähernd 90⁰ in bezug auf die Spannung über den Widerstand 16 voreilt, also um annähernd 90⁰ in bezug auf die Spannung des Steuergitters 6 nacheilt. Der vom Steuergitter6 über die Impedanz 14, 15 zum Steuergitter 3 fließende Strom kann somit bei geeigneter Bemessung der Elemente 16 und 17 durch den Strom ausgeglichen werden, der über den Kondensator zum Steuergitter 3 fließt, wodurch eine unerwünschte Rückwirkung der dem Steuergitter 6 zugeführten Spannung auf den Kreis des Steuergitters 3 verhütet wird.

Bei dem beschriebenen Ausgleich muß erforderlichenfalls die· durch die Laufzeit der Elektronen herbeigeführte Phasenverschiebung zwischen dem Strom des Schirmgitters 7 und der Spannung des Steuergitters 6 sowie die durch den Widerstand 15 herbeigeführte Phasenverschiebung der über die Impedanz 14, 15 auf das Steuergitter 3 übertragenen Spannung berücksichtigt werden. Dies kann z. B. in der Weise vorgenommen werden, daß ein Ohmscher Widerstand in Reihe mit dem Kondensator 17 geschaltet wird.

An Stelle eines Kondensators 17 zwischen den Gittern 3 und 7 kann auch eine vorwiegend induktive Impedanz zwischen dem Schirmgitter 7 und der Oszillatoranode 4 angebracht werden. Die Ausgleichspannung wird in diesem Fall über die Rückkoppelspule 11 dem Steuergitter 3 zugeführt. Diese 1*5 induktive Impedanz kann auch gemeinsam mit dem

Kondensator 17 angewendet werden, was den Vorteil bietet, daß der Ausgleich zum Zweck der Erzielung eines besonders genauen Ausgleichs bei gewissen Frequenzen, z. B. bei den höchsten Frequenzen des Bereichs der zu empfangenden Schwingungen, gemäß einem zuvorbestimmten Gesetz frequenzabhängig gemacht werden kann.

Über den Widerstand 16 treten neben einer Spannung von der Frequenz der dem äußern Steuergit- ter 6 zugeführten Signalspannung auch eine Spannung von der Frequenz der örtlichen Schwingungen und eine Zwischenfrequenzspannung auf. Dies kann unter gewissen Bedingungen zu unerwünschten Rückkopplungen führen. Durch Ersatz des Wider-Stands 16 durch einen auf die Frequenz des empfangenen Signals abgestimmten Schwingungskreis können diese Schwierigkeiten behoben werden.

Bei der Anwendung der Erfindung ergibt sich u. a. der Vorteil, daß die Frequenz der im Kreis 10

ao erzeugten Schwingungen nur sehr wenig von der Vorspannung des Steuergitters 6 abhängig ist.

Claims

Patentansprüche:

i. Mischschaltung, bei der ein jedes der mischenden Signale einem Steuergitter einer Mehrgitterröhre zugeführt wird und eine oder mehrere Elektroden mit positiver Vorspannung zwischen diesen Steuergittern liegen, die beide miteinander über eine vorwiegend kapazitive Impedanz verbunden sind, die derart bemessen ist, daß die durch die Induktionswirkung herbeigeführte Signalübertragung vom innern zum äußern Steuergitter ausgeglichen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreis einer auf das äußere Steuergitter folgenden Elektrode mit positiver Vorspannung mit dem Kreis des innern Steuergitters derart gekoppelt ist, daß die Signalübertragung vom äußern zum innern Steuergitter über die erwähnte vorwiegend kapazitive Impedanz ausgeglichen ist.
2. Mischschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der erwähnten positiv vorgespannten Elektrode und der Kathode eine Impedanz angebracht ist, während eine zweite Impedanz, die groß gegenüber der zuerst genannten Impedanz ist, zwischen der erwähnten Elektrode und dem innern Steuergitter eingeschaltet ist.
3. Mischschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der erwähnten positiv vorgespannten Elektrode und der Kathode ein Ohmscher Widerstand angebracht ist, während zwischen der erwähnten Elektrode und dem innern Steuergitter ein sehr kleiner Kondensator eingeschaltet ist.
4. Mischschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem erwähnten Kondensator ein Ohmscher Widerstand angebracht ist.
5. Mischschaltung nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, bei der auf das innere Steuergitter eine Oszillatoranode folgt, deren Kreis zum Zweck der Erzeugung der örtlichen Schwingung mit dem Kreis des innern Steuergitters gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der erwähnten positiv vorgespannten Elektrode und der Kathode eine Impedanz liegt, während eine zweite Impedanz, die groß gegenüber der zuerst erwähnten Impedanz ist, zwischen der erwähnten Elektrode und der Oszillatoranode angebracht ist.
6. Mischschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der erwähnten positiv vorgespannten Elektrode und der Kathode ein Ohmscher Widerstand und zwischen der erwähnten Elektrode und der Oszillatoranode eine vorwiegend induktive Impedanz angebracht ist.
7. Mischschaltung nach den Ansprüchen 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen der erwähnten positiv vorgespannten Elektrode und der Kathode angebrachte Impedanz aus einem Schwingungskreis besteht, der auf das dem äußern Steuergitter zugeführte Signal abgestimmt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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