DE854539C

DE854539C - Resonanz-Anzeige-Einrichtung

Info

Publication number: DE854539C
Application number: DEI3486A
Authority: DE
Inventors: Hayes B Steinhauser
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1949-11-12
Filing date: 1950-11-09
Publication date: 1952-11-04
Also published as: GB673588A

Description

Die Erfindung befaßt sich mit Verbesserungen der Resonanz-Anzeige für Funk- und Fernsehübertragungsgeräte.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Resonanz-Anzeige-Vorrichtung, die geeignet ist, eine ausgeprägte und von der Bedienungsperson in leichter Weise erkennbare Anzeige zu vermitteln.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, daß sich mittels der Resonanz-Anzeige-Vorrichtung eine scharfe Anzeige auch dann erzielen läßt, wenn sich diese in einem Stromkreis befindet, der normalerweise keine großen Stromänderungen erfährt.

Bei der Abstimmung selbst muß man Beschädigungen zu vermeiden besorgt sein, die durch StromÜberlastung der Röhren oder der Schaltelemente eintteten können. Wie bekannt, tritt in dem Resonanzkreis im exakten Resonanzpunkt ein Stromminimum ein.

Für den beschriebenen Zweck wird im allgemeinen ein Strommesser angewendet, der von dem Strom gespeist wird, der einem Resonanzkreis von einer Elektronenröhre zugeführt wird. Damit erzielt man eine sichtbare Anzeige des Stromflusses. Praktisch variiert man hierbei unter gleichzeitiger Beobachtung des im Stromkreis der Röhre liegenden Anzeigegerätes die effektiven LC-Konstanten des Resonanzkreises.

Sobald dann der angezeigte Entladungsstrom das Minimum erreicht hat, befindet sich der Kreis bei

einer von den Kreisparametern bestimmten Frequenz in Resonanz.

Bei der Abstimmung von Sendern des Oszillatorverstärkertyps tritt nämlich der bekannte Effekt ein, daß in dem Gitterkreis einer getriebenen Verstärkerröhre ein Strom fließt, sobald der Kreis des treibenden Verstärkers auf Resonanz abgestimmt ist. Maximaler Gitterstrom der getriebenen Röhre tritt also gleichzeitig mit minimalem Anodenstrom ίο in der treibenden Röhre auf, und zwar im Resonanzpunkt.

Schirmgitterröhren, denen eine Ausgangsbelastung angekoppelt ist, zeigen eine weitgehende Stromkonstanz. Aus diesem Grunde tritt bei Verwendung einer solchen Röhre im Resonanzkreis im Falle der Resonanz nur ein relativ kleiner Stromabfall ein. Dieser aber ist für eine hinreichend genaue Resonanzanzeige unzureichend, deren die Bedienungsperson zur Erfüllung ihrer Aufgabe beao darf, die darin besteht, eine Überschreitung der Strombelastungsgrenzen sowohl der Röhren als auch der zugehörigen Einrichtungen zu vermeiden. Diese Nachteile lassen sich indessen gemäß der vorliegenden Erfindung in einfacher Weise auch bei as Verwendung von Schhmgitterröhren vermeiden. Sie besteht in einer Anzeigevorrichtung für den Grad des bei Abstimmung des zugehörigen Kreises auf Resonanz eintretenden Abfalls des von einer Verstärkerröhre gelieferten Stromes und ist gekennzeichnet durch Gleichrichtung wenigstens eines Teiles der Energie des Resonanzkreises und Zuführung dieser gleichgerichteten Energie zur Anzeigevorrichtung in einer Richtung, die der Richtung des Anodenstromes entgegengesetzt ist, derart, daß eine Anzeige der algebraischen Summe dieser Ströme erfolgt. Es hat sich gezeigt, daß eine solche Anzeige sehr ausgeprägt und deswegen von einer Bedienungsperson in einfacher Weise wahrnehmbar ist.

Das Prinzip der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen, die eine beispielsweise Ausführung der Erfindung zeigen, weitere Erklärung finden. In den Figuren ist im einzelnen dargestellt: Fig. ι Schaltung eines Verstärkers üblicher Ausführung, bei welcher sich ein Meßgerät im Entladungsstromkreis der Elektronenröhre befindet;

Fig. 2 Schaltung eines Verstärkers üblicher Ausführung, bei welcher sich ein Meßgerät im Gitterstromkreis der Röhre befindet; Fig. 3 Schaltung eines Verstärkers, bei welcher das Meßgerät gemäß der Erfindung eingeschaltet ist. In diesen Figuren sind jeweils gleiche Elemente mit gleichen oder entsprechenden Ziffern gekennzeichnet. Fig. ι zeigt eine Verstärkerröhre V₁ mit dem Kolben 1, der Anode 2, dem Schirmgitter 3, dem Steuergitter 4 und der Kathode 5. Der aus der Induktivität 6 und der veränderlichen Kapazität 7 bestehende Parallelresonanzkreis ist der Anode zugeordnet. Dem Anodenkreis der Röhre V₁ wird das Anodenpotential über den Leiter 8 von der Spannungsquelle 9 zugeführt. Die Kathode 5 ist über die Serienschaltung des Widerstandes 10 und des Meßgerätes M mit Erde (oder Masse) verbunden. Der Parallelkondensator 11 vervollständigt den Kathodenkreis. Über den Kopplungskondensator 13 ist das Steuergitter 4 mit der Eingangsklemme 12 verbunden. Das Gitter 4 ist ferner über die Hochfrequenzdrossel 15 und den Ableitwiderstand 16 mit dem an Erde liegenden Leiter 17 verbunden, wodurch der Gitterkreis geschlossen ist. Der Leiter 17 liegt an dem negativen Ende der Spannungsquelle 9. Eine nicht dargestellte Erregungsspannungsquelle ist an die Klemmen 12 und 14 anzuschließen.

Bei Anschluß der Spannungsquelle 9 beginnt ein Anodenstrom zu fließen, und zwar von dem negativen Ende der Spannungsquelle 9 über den Leiter 17, das Meßgerät M, den Widerstand 10, die Entladungsstrecke zwischen Kathode 5 und Anode 2, die Induktivität 6 und den Leiter 8 zum positiven Ende der Quelle 9.

In Fig. 2 ist das Meßgerät M in den Gitterkreis eingeschaltet; es Hegt in Serie zwischen dem Leiter 17 und dem Ableitwiderstand 16. Bei Erregung der Röhre V₁ durch Zuführung einer Spannung an das Steuergitter 4 wird das Gitter zeitweise positiv, und es tritt eine Gleichrichterwirkung entsprechend der einen Diode ein. Es bildet sich also ein Elektronenfluß aus von der Kathode 5 über die Entladungsstrecke zum Steuergitter 4, von dort über die Hochfrequenzdrossel 15, den Ableitwiderstand i6_; das Meßgeräte/ zum Leiter 17 und von dort über den Kathodenwiderstand 10 zurück zur Kathode 5.

Bei Betrachtung der Stromflußwege in den Stromkreisen der Fig. 1 und 2 ist zu bemerken, daß der Kathodenstrom durch das Meßgerät M (Fig. 1) dem gleichgerichteten Gitterstrom gemäß Fig. 2 entgegengesetzt gerichtet ist. Dementsprechend ist auch die Polung des in Fig. 2 gezeigten Meßgerätes entgegengesetzt der des in Fig. 1 gezeigten.

Bei der Schaltung gemäß Fig. 3 wird die entgegengesetzte Polarität der in dem Kathoden- bzw. Gitterkreis fließenden Ströme zur Erzeugung einer Anzeige des Meßgerätes ausgenutzt, die entsprechend der vorhergehenden Ausführungen scharf ausgeprägt ist. Das Steuergitter der Röhre V₂ ist über einen Kopplungskondensator 13' an den Parallelresonanzkreis der Röhre V₁ angekoppelt. Der Gitterkreis der Röhre V₂, der aus der Hochfrequenzdrossel 15', dem Widerstand 16' und dem Nebenschlußkondensator 18 besteht, ist über den Leiter 19 und das Meßgerät M an Erde geführt. Auf diese Weise bewirkt ein gleichgerichteter Gitter-'strom der Röhre V₂ eine Abweichung der Anzeige des Meßgerätes M. Dieser Fluß des gleichgerichteten Gitterstromes der Röhre F₂ durch das Meßgerät M ist jedoch dem Fluß des Kathodenstromes der Röhre V₁ durch dieses entgegengerichtet. Der Abfall des Ausschlages des Strommessers wird also einerseits von dem Betrag des Resonanzabfalles des Kathodenstromes der Röhre V₁ abhängig sein und iao andererseits von der Größe des gleichgerichteten Gitterstromes der Röhre V₂. Da aber maximaler Gitterstrom und minimaler Kathodenstrom einander entsprechen, erfährt das Anzeigegerät einen ausgeprägten Resonanzabfall, der die Bedienungsperson in die Lage versetzt, die der treibenden

Röhre V₁ zugeordneten LC-Konstanten 6 und 7 sorgfältig auf Resonanz abzustimmen und somit einen maximalen Wirkungsgrad zu erzielen.

Es wird die algebraische Summe des Kathodenstromes und des gleichgerichteten Gitterstromes_ erhalten. Da aber der Kathodenstrom erheblich größer ist als der Gitterstrom, setzt s.ich der ausgeprägte Resonanzabfall zusammen aus dem Abfall des Kathodenstromes und dem gleichgerichteten Gitterstrom, der dieAnzeige zusätzlich wirksam reduziert. Die treibende Röhre V₁ kann, wie dargestellt, als Verstärker arbeiten oder als selbst- "oder fremderregter Oszillator.

An Röhre V₂ können sich zusätzliche Verstärker anschließen. In einem solchen Falle müßte das Meßgerät im Kathodenkreis der Röhre V_ni liegen, und die Gitterrückführung von der Röhre V_n müßte in ähnlicher Weise erfolgen, wie es in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben wurde. Bei Verwendung des

ao bekannten Mittels des Anschlusses des Meßgerätes an einen Vielfachschalter ist ein Meßgerät für die Resonanzanzeige sämtlicher Röhren innerhalb eines Verstärkers ausreichend. Die Erzielung etwa gleicher Instrumentausschläge in jeder Stufe kann hierbei durch Hinzuschaltung geeigneter Widerstände erfolgen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Einrichtung zur Resonanz-Anzeige eines Verstärkers oder Oszillatorverstärkers mit einem abstimmbaren Kreis, bei welcher der im Resonanzfall eintretende Abfall des Entladungsstromes des Verstärkers zur Anzeige gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung der Schärfe und des Ausmaßes der Resonanzanzeige wenigstens ein Teil der Schwingkreisenergie eine Gleichrichtung erfährt und die gleichgerichtete Energie dem Anzeigemittel in einer Richtung zugeführt wird, die der Richtung des Entladungsstromes entgegengesetzt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigemittel Größe und Richtung des Stromes anzuzeigen vermag.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gleichrichtung einesTeiles der Schwingkreisenergie eine Elektronenröhre mit einem Eingangskreis, der dem abstimmbaren Schwingkreis angekoppelt ist, dient.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenröhre mindestens ein Gitter, eine Anode und eine Kathode aufweist, und das Gitter derart vorgespannt ist, daß es bei Erregung zeitweise positiv wird.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Anzeigemittel die algebratsche Summe des Entladungsstromes einerseits und des in entgegengesetzter Richtung fließenden Stromes, der durch Gleichrichtung eines Teiles der Schwingkreisenergie erzeugt wurde, andererseits angezeigt wird.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Galvanometer als Anzeigemittel dient, das in Serie zwischen dem Verstärker und dessen Stromquelle liegt.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abstimmung einer Verstärkerstufe innerhalb eines mehrstufigen Verstärkers die zusätzliche Energie dem Gitter der Röhre der sich anschließenden Verstärkerstufe entnommen wird.
8. Einrichtung nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anzeigegerät der Abstimmung sämtlicher Stufen dient und etwa gleiche Instrumentausschläge in jeder Stufe durch Hinzuschaltung geeigneter Widerstände bewirkt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

I 5444 10.52