DE819414C

DE819414C - Circuit for the amplification of electrical vibrations

Info

Publication number: DE819414C
Application number: DEP25632D
Authority: DE
Inventors: Gerrit Hendrik Petrus Alma
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1943-03-15
Filing date: 1948-12-21
Publication date: 1951-10-31
Also published as: FR902675A; FR54646E; FR54590E

Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 31. OKTOBER 1951ISSUED OCTOBER 31, 1951

ρ 25632 Villa/21 a² Dρ 25632 Villa / 21 a ² D

ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor

Es ist eine Schaltung für die Verstärkung von elektrischen Schwingungen bekanntgeworden, bei der zwei parallel geschaltete, durch Steuergitter gesteuerte Entladungsstrecken verwendet werden, deren Steilheit als Funktion der Steuergitterspannung einen verschiedenen Verlauf hat. Diese Schaltung kennzeichnet sich durch die Verwendung von Entladungsstrecken, von denen die eine eine verhältnismäßig große mittlere Steilheit und einen verhältnismäßig kleinen Gitterraum, die andere hingegen eine verhältnismäßig kleine mittlere Steilheit und einen verhältnismäßig großen Gitterraum hat, und durch Mittel, die selbsttätig bewirken, daß die Verstärkung bei kleinen Amplituden der zu verstärkenden Schwingungen ausschließlich oder nahezu ausschließlich durch die erstgenannte Strecke und bei großen Amplituden dieser Schwingungen ausschließlich oder nahezu ausschließlich durch die letztgenannte Strecke stattfindet.A circuit for the amplification of electrical oscillations has become known at the two discharge paths connected in parallel and controlled by control grids are used, whose Slope as a function of the control grid voltage has a different profile. This circuit is characterized by the use of discharge paths, one of which is proportionate large mean steepness and a relatively small lattice space, the other one on the other hand has a relatively small mean steepness and a relatively large grating space, and through Means that automatically cause the amplification at small amplitudes to be amplified Vibrations exclusively or almost exclusively through the first-mentioned route and at large amplitudes of these oscillations exclusively or almost exclusively due to the latter Route takes place.

Die selbsttätige Umschaltung von der einen Entladungsstrecke auf die andere ist zweckmäßig dadurch erzielbar, daß den Steuergittern eine von der Amplitude der zu verstärkenden Schwingungen abhängige Regelspannung zugeführt wird, die bei verhältnismäßig großen Werten der zu verstärkenden Schwingungen die erstgenannte Entladungsstrecke sperrt und zugleich das Potential einer in der letztgenannten Entladungsstrecke, d. h. der Strecke mit der verhältnismäßig kleinen mittleren Steilheit und dem verhältnismäßig großen Gitter-The automatic switchover from one discharge path on the other is expediently achieved in that the control grids one of the Amplitude of the vibrations to be amplified dependent control voltage is supplied, which at relatively large values of the vibrations to be amplified, the first-mentioned discharge path blocks and at the same time the potential of an in the last-mentioned discharge path, d. H. the range with the relatively small middle one Steepness and the relatively large grating

raum, liegenden Hilfselektrode derart beeinflußt, daß diese Strecke bei verhältnismäßig kleinen Werten der zu verstärkenden Schwingungen gesperrt wird.space, lying auxiliary electrode is influenced in such a way that this distance is relatively small Values of the vibrations to be amplified is blocked.

Bei einer nachstehend beschriebenen Ausführungsform der Schaltung wird die erwähnte Hilfselektrode über einen Widerstand mit den untereinander verbundenen Anoden der beiden Entladungsstrecken verbunden, und es liegt in dem gemeinsamenIn an embodiment of the circuit described below, the mentioned auxiliary electrode via a resistor to the interconnected anodes of the two discharge paths connected, and it lies in the common

ίο Anpdenkreis dieser Strecken ein zweckmäßig hoher Widerstand, der derart bemessen ist, daß bei kleinen Amplituden der zu verstärkenden Schwingungen die Entladungsstrecke gesperrt wird, in der die Hilfselektrode angeordnet ist.ίο Anpdenkreis these routes an appropriately high one Resistance which is dimensioned such that with small amplitudes of the vibrations to be amplified the discharge path in which the auxiliary electrode is arranged is blocked.

*5 Die Erfindung bezweckt, eine Verbesserung dieser Schaltung zu schaffen, wodurch die maximal erzielbare Verstärkung gesteigert wird.* 5 The aim of the invention is to improve this To create circuit, whereby the maximum achievable gain is increased.

Die Erfindung fußt auf der Erkenntnis, daß der zwischen der Hilfselektrode und den Anoden angeordnete Widerstand die Anodenimpedanz und infolgedessen die Verstärkung verringert.The invention is based on the knowledge that the arranged between the auxiliary electrode and the anodes Resistance reduces the anode impedance and, as a result, the gain.

Gemäß der Erfindung; wird die erwähnte Hilfselektrode über einen Widerstand mit einem in der erstgenannten Entladungsstrecke vorhandenen Gitter (Schirmgitter) verbunden, das über einen Widerstand mit einer positiven Spannung beaufschlagt wird; es werden die genannten Widerstände derart bemessen, daß bei verhältnismäßig kleinen Amplituden der zu verstärkenden Schwingungen die j Entladungsstrecke, in der sich die Hilfselektrode befindet, ganz oder nahezu ganz gesperrt wird.According to the invention; becomes the mentioned auxiliary electrode via a resistor with one present in the first-mentioned discharge path Grid (screen grid) connected to which a positive voltage is applied via a resistor will; the resistances mentioned are dimensioned in such a way that with relatively small Amplitudes of the vibrations to be amplified the j discharge path in which the auxiliary electrode is located is located, is completely or almost completely blocked.

Es ist nämlich festgestellt worden, daß es zum Sperren der letztgenannten Entladungsstrecke nicht erforderlich ist, die Hilfselektrode mit den untereinander verbundenen Anoden der beiden Hilfsstrecken zu verbinden; das Ausschalten dieser Entladungsstrecke kann nämlich ebensogut erfolgen, wenn die Spannung für die Hilfselektrode von einem Gitter mit positiver Spannung in der anderen Entladungsstrecke abgeleitet wird. Zweckmäßig wählt man die Hilfselektrode und das positiv gespannte Gitter derart, daß die Einwirkung der Hilfselektrode am entsprechenden Steuergitter größer ist als die Einwirkung des Gitters mit positiver Spannung im diesbezüglichen Steuergitter. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.It has namely been found that it is not necessary to block the last-mentioned discharge path is required, the auxiliary electrode with the interconnected anodes of the two auxiliary lines connect to; this discharge path can be switched off just as well, when the voltage for the auxiliary electrode from one grid with positive voltage in the other Discharge path is derived. It is advisable to choose the auxiliary electrode and the positively tensioned one Grid in such a way that the action of the auxiliary electrode on the corresponding control grid is greater than the action of the grid with positive voltage in the related control grid. The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

In der Zeichnung ist eine Schaltung zur Verstärkung von Niederfrequenzschwingungen dargestellt, bei der zwei Entladungsstrecken zur Verwendung kommen, die beide in einer einzigen Entladungsröhre ι untergebracht sind; diese Röhre enthält ein Steuergitter 2, ein aus zwei Teilen 3, 3' bestehendes Schirmgitter, ein Fanggitter 4, eine Anode 5 und eine Kathode 6, die mit dem Fanggitter 4 verbunden ist. Die obengenannte Hilfselektrode wird vom Teil 3' des Schirmgitters gebildet. Die Entladungsstrecke, in der sich diese Hilfselektrode befindet, wird von einem Teil des Steuergitters gesteuert,The drawing shows a circuit for amplifying low-frequency vibrations, where two discharge paths are used, both in a single discharge tube ι are housed; this tube contains a control grid 2, one consisting of two parts 3, 3 ' Screen grid, a safety grid 4, an anode 5 and a cathode 6, which are connected to the safety grid 4 is. The above-mentioned auxiliary electrode is formed by part 3 'of the screen grid. The discharge path in which this auxiliary electrode is located, is controlled by part of the control grid,

^ßo der mit ungleichmäßigem Wickelschritt ausgebildet ist; der sich in der anderen Entladungsstrecke befindende Steuergitterteil ist mit gleichbleibendem Schritt gewickelt. Die beiden Steuergitterteile sind elektrisch direkt miteinander verbunden. Das Fanggitter 4, die Anode 5 und die Kathode 6 dienen gleichzeitig für beide Entladungsstrecken. ^ß o which is formed with an uneven winding pitch; the part of the control grid located in the other discharge path is wound at a constant pace. The two control grid parts are electrically connected directly to one another. The catching grid 4, the anode 5 and the cathode 6 serve simultaneously for both discharge paths.

Der Schirmgitterteil 3 ist über einen Widerstands mit dem positiven Pol einer in der Zeichnung nicht dargestellten Gleichspannungsquelle und über einen Kondensator 9 mit der Kathode 6 verbunden.The screen grid part 3 is via a resistor with the positive pole of a DC voltage source not shown in the drawing and via a Capacitor 9 connected to cathode 6.

Nach der Erfindung ist die Hilfselektrode 3' über einen vorzugsweise hohen Widerstand 10 mit dem Schirmgitterteil 3 verbunden. Die Hilfselektrode steht außerdem ijber einen Kondensator 11 mit der Kathode 6 in Verbindung. Im Anodenkreis ist ein verhältnismäßig hoher Widerstand 12 aufgenommen.According to the invention, the auxiliary electrode 3 'via a preferably high resistance 10 with the Screen grid part 3 connected. The auxiliary electrode is also ijber a capacitor 11 with the Cathode 6 in connection. A relatively high resistance 12 is included in the anode circuit.

Die zu verstärkenden Niederfrequenzschwingungen werden zusammen mit einer von der Amplitude dieser Schwingungen abhängigen Regelspannung dem Steuergitter 2 zugeführt; die verstärkten Schwingungen können über einen Kondensator 13 von dem Widerstand 12 abgegriffen werden.The low-frequency vibrations to be amplified are fed to the control grid 2 together with a control voltage that is dependent on the amplitude of these vibrations; the amplified vibrations can be tapped from the resistor 12 via a capacitor 13.

Die Schaltung hat eine hohe maximale rauschfreie Verstärkung bei niedrigem Anodenstrom, wenn die Amplitude der zu verstärkenden Schwingungen verhältnismäßig klein ist, und eine vorzüglich regelbare Verstärkung, wenn diese Amplitude verhältnismäßig groß ist. Die hohe maximale Verstärkung wird mittels der Entladungsstrecke erreicht, in der sich der Schirmgitterteil 3 befindet, während die regelbare Verstärkung mittels der Entladungsstrecke zustande kommt, in der sich die Hilfselektrode 3' befindet.The circuit has a high maximum noise-free gain at low anode current, though the amplitude of the vibrations to be amplified is relatively small, and an excellent controllable one Gain if this amplitude is relatively large. The high maximum gain is achieved by means of the discharge path in which the screen grating part 3 is located, while the adjustable amplification comes about by means of the discharge path in which the auxiliary electrode is located 3 'is located.

Die selbsttätige Umschaltung erfolgt nun in der im nachfolgenden geschilderten Weise. Bei einer großen Amplitude der zu verstärkenden Schwingungen, also bei einem großen negativen Wert der Regelspannung, wird die rechte Entladungss.trecke von der dem Steuergitter 2 zugeführten Regelspannung verriegelt, während die linke Entladungsstrecke in Wirkung bleibt. Bei einer kleinen Amplitude der zu verstärkenden Schwingungen, also bei einem kleinen negativen Wert der Regelspannung, bleibt die rechte Entladungsstrecke wirksam, während die linke Entladungsstrecke ganz oder nahezu ganz gesperrt wird. Diese Sperrung findet wie folgt statt: Bei einer Verringerung des negativen Wertes der Regelspannung nimmt der Strom des Schirmgitters 3 zu, weswegen die positive Spannung dieses Gitters und infolgedessen die Spannung der Hilfs- no elektrode 3' abnimmt, da der zugenommene Schirmgitterstrom den Spannungsverlust über den Widerstand 8 vergrößert. Die Spannung der Hilfselektrode 3' erlangt aber einen noch kleineren Wert als die Spannung des Schirmgitters 3, weil der der Hilfselektrode zufließende Strom einen Spannungsverlust über den hohen Widerstand 10 herbeiführt. The automatic switchover now takes place in the manner described below. At a large amplitude of the vibrations to be amplified, i.e. with a large negative value of the Control voltage, the right discharge path is taken from the control voltage supplied to control grid 2 locked while the left discharge path remains in effect. At a small amplitude the vibrations to be amplified, i.e. with a small negative value of the control voltage, the right discharge path remains effective, while the left discharge path is completely or almost completely is completely blocked. This blocking takes place as follows: When the negative value is reduced the control voltage increases the current of the screen grid 3, which is why the positive voltage of this Grid and, as a result, the voltage of the auxiliary no electrode 3 'decreases because the increased screen grid current reduces the voltage loss across the resistor 8 enlarged. However, the voltage of the auxiliary electrode 3 'attains an even smaller value than the voltage of the screen grid 3, because the current flowing to the auxiliary electrode causes a voltage loss across the high resistance 10.

Da die Einwirkung der Hilfselektrode im Steuergitterteil mit ungleichmäßigem Wickelschritt größer ist als die Einwirkung des Schirmgitters im Steuergitterteil mit gleichbleibendem Wickelschritt, hat der Spannungsabfall der Hilfselektrode eine Verringerung der Stromstärke der linken Entladungsstrecke und infolgedessen des zur Hilfselektrode fließenden Stroms zur Folge. Durch eine geeignete Wahl der Widerstände 8 und 10 ist nunmehr erreichbar, daßSince the influence of the auxiliary electrode in the control grid part is greater with an uneven winding step is than the action of the screen grid in the control grid part with a constant winding step, the has Voltage drop of the auxiliary electrode a reduction in the current intensity of the left discharge path and consequently the current flowing to the auxiliary electrode. Through a suitable choice of Resistors 8 and 10 can now be achieved that

die Spannung der Hilfselektrode 3' so niedrig wird, daß die diesbezügliche Entladungsstrecke praktisch nicht mehr zum Strom und also zur Verstärkung beiträgt.the voltage of the auxiliary electrode 3 'is so low that the relevant discharge path is practical no longer contributes to the current and therefore to the reinforcement.

Bei einer praktischen Ausbildung der beschriebenen Schaltung hatte der Widerstand 8 einen Wert von ι ΜΩ und der Widerstand 10 einen Wert von 1,5 ΜΩ; die Einwirkung der Hilfselektrode 3' im Steuergitter 2 war größer als die Einwirkung des Schirmgitters 3 im Steuergitter 2, etwa 0,1 bzw. 0,02. Für zwei Werte der Regelspannung, nämlich ο V und — 5 V, ist in der nachstehenden Tabelle die Größe des Schirmgitterstroms I₃, des zur Hilfselektrode fließenden Stroms I₃, der Schirmgitterspannung V₃ und der Spannung der Hilfselektrode V₃ angegeben. In a practical embodiment of the circuit described, the resistor 8 had a value of ι ΜΩ and the resistor 10 had a value of 1.5 ΜΩ; the action of the auxiliary electrode 3 'in the control grid 2 was greater than the action of the screen grid 3 in the control grid 2, about 0.1 or 0.02. For two values of the control voltage, namely ο V and - 5 V, in the table below, the size of the screen grid current I _3, the current flowing to the auxiliary electrode current I _3, the screen grid voltage V ₃ and the voltage of the auxiliary electrode V ₃ is specified.

Regel spannung =Rule voltage = = 0 Volt.= 0 volts. 100100 Volt.Volt. I₃ =300 /,A, I ₃ = 300 /, A, V* =V * = 2525th Volt.Volt. /.,' = ₅OiiA./., '= ₅ OiiA. *Y =* Y = Regelspannung =Control voltage = ■■ — 5 Volt. ■■ - 5 volts. 310310 Volt.Volt. /., = Ο//Λ./., = Ο // Λ. V₃ = V ₃ = 100100 Volt.Volt. /,' = 140 //A,/, '= 140 // A, 'V ='V =

Aus der Tabelle geht klar hervor, daß im geregelten Zustand (Regelspannung = — 5 Volt) ausschließlich die linke Entladungsstrecke Strom führt, während die rechte Entladungsstrecke verriegelt ist, und daß im ungeregelten Zustand (Regelspannung = ο Volt) die Verstärkung im wesentlichen durch die rechte Entladungsstrecke stattfindet, während die linke Entladungsstrecke nahezu ganz ausgeschaltet ist.The table clearly shows that in the regulated state (control voltage = - 5 volts) only the left discharge path carries current while the right discharge path is locked, and that in the unregulated state (control voltage = ο volts) the gain is essentially through the right discharge path takes place, while the left discharge path is almost completely switched off is.

Die vorliegende Schaltung weist den Vorteil auf, daß die Anodenimpedanz einen hohen Wert haben kann, da der Widerstand 10 nicht weiter mit der Anode 5 verbunden ist.The present circuit has an advantage that the anode impedance has a high value can, since the resistor 10 is no longer connected to the anode 5.

Claims

PATENTANSPRUCH:PATENT CLAIM:

Circuit for the amplification of electrical oscillations by means of two parallel-connected, discharge paths controlled by control grids with characteristics of which the a relatively large mean steepness and a relatively small lattice space, the other, however, has a relatively small mean steepness and one relatively large grid space, the control grid one of the amplitudes to be amplified Vibration-independent control voltage is supplied, which is relatively large values of the vibrations to be amplified, the first-mentioned discharge path blocks and at the same time the potential of a lying in the last-mentioned discharge path Auxiliary electrode influenced in such a way that this distance with relatively small values of the vibrations to be amplified is completely or almost completely blocked, characterized in that that said auxiliary electrode has a resistor with one in the former Discharge path arranged grid (screen grid) is connected via a Resistance is applied with a positive voltage, and that said resistors are dimensioned such that with relatively small amplitudes to be amplified Vibrations the discharge path in which the auxiliary electrode is located, completely or almost is completely blocked.

1 sheet of drawings

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