DE875672C - Anordnung zur Ankopplung einer Fotozelle an einen Verstaerker - Google Patents

Description

• Anordnung zur Ankopplung einer Fotozelle an einen Verstärker Die Erfindung bezieht sich auf die Ankopplung einer Fotozelle, insbesondere einer Vakuumfotozelle, an einen Verstärker, der als Kathodenverstärker arbeitet. Es ist hierfür bereits vorgeschlagen worden, die Anode der Zelle über einen Kondensator mit dem Gitter des Verstärkers zu verbinden und die Kathode an die Kathode des Verstärkers anzuschalten. Eine solche Schaltung verlangt für die Siebung der Fotozellenspannung noch einen verhältnismäßig großen Aufwand, da der Anodenstrom der Ver-.#tärkerröhre auf die für die Fotozelle zulässige llrummspannung gesiebt werden muß.
• Eine Verbesserung der Ankopplung kann gemäß der Erfindung dadurch erreicht werden, daß die Anode der Fotozelle direkt mit der Anode oder dem Schirmgitter des Verstärkers verbunden wird und die Kathode mit dem Gitter des Verstärkers. Eine solche Schaltung ermöglicht außerdem einen außerordentlich einfachen Aufbau bei der Vereinigung von Fotozelle und Röhre in einem gemeinsamen Kolben. Es kann nämlich gemäß der weiteren Erfindung die Anode der Fotozelle mit der Anode hzw. dem Schirmgitter der Verstärkerröhre eine Einheit bilden und ebenso die Kathode der Fotozelle mit dein Gitter der Verstärkerröhre. So können z. B. die Haltestäbe für die Anode verlängert werden und die Anode der Fotozelle bilden. Die Haltestäbe des Verstärkergitters können z. B. ebenfalls verlängert «erden und den Träger sowie die Zuleitung für die Kathode :der Fotozelle bilden. Es ergibt sich dabei ein sehr einfaches und trotzdem sehr wirkungsvolles Doppel s yst@ein. Die Erfindung und weitere Einzelheiten werden an Hand der Fig. z bis 6 beispielsweise -erläutert.
• Fig. z zeigt das Prinzipschaltbild: Die Fotozelle P ist an die Röhre R in der Weise angeschlossen, daß die Anode der Fotozelle direkt mit der Anode der Röhre und die Kathode der Fotozelle direkt mit dem Gitter der Röhre R verbunden ist, von der die Wechselspannung am Widerstand W abgenommen wird. Der Verstärker zeigt also eine Kathodenschaltung, und die Fotozelle liegt zwischen Gitter und Anode. Dabei liegt an i Gitter der Röhre nur der durch den Spannungsteiler, bestehend aus Zelle P und Ableitewiderstand W1, gegebene Bruchteil der Anodenbrummspannung. Bei einer Vakuumfotozelle liegt der Innenwiderstand bei dieser Betriebsart oberhalb roo Megohm, so .daß die Brummspannung am Gitter nur wenige Prozente der an der Anode wirksamen beträgt. Der Spannungsabfall am -Ableitewiderstand W1 ist praktisch zu vernachlässigen. Außerdem wird die Gitter-Kathoden-Kapazität wegen der direkten Anschaltung der Fotozelle sehr klein, so daß der Ableitewiderstand weiter erhöht werden kann, z. B. auf 1,5 Megohm, und damit eine Erhöhung der Ausgangsspannung um das Vielfache der bisherigen erreichbar ist. Wenn bei sehr hohen Ableitewiderständen ein Spannungsabfall eintritt, der nicht mehr vernachlässigbar ist, so kann er durch zusätzliche Gittervorspannung, z. B. durch Erhöhung des Kathodenwiderstandes, kompensiert werden. Da die Brummspannung nur prozentual zur maximalen Ausgangsspannung zu bemessen ist, lassen sich durch diese Anordnung nicht nur ein bis zwei Verstärkerröhren mit ihren Schaltelementen, sondern auch Siebmittel für die Fotozelle und ihren Verstärker einsparen.
• Diese Vorteile ergeben sich in ganz besonderem Maße, wenn das Zellensystem und das Röhrensystem in einem gemeinsamen Kalben untergebracht werden, wie dies im Prinzip in Fig. 2 dargestellt ist. In :dem Kolben D ist die Anode A des Fotozellensystems mit der Anode B des Röhrensystems unmittelbar verbünden, so daß beide eine Einheit bilden. Die Kathode K des Fotozellensystems ist mit dem Gitter G des Verstärkersystems verbunden, so daß diese beiden Teile ebenfalls eine Einheit bilden. Eine solche Anordnung zeichnet sich besonders durch ihre geringe Erdkapazität :infolge der Verkürzung der Verbindungsleitungen aus, so daß der Ableitewiderstand Wi bis auf etwa roo Megohm erhöht werden kann. Wenn dabei auf eine Gitterdurchführung verzichtet und der Ableitewiderstand in den Kolben eingebaut wird, so kann ein Ableitewiderstand von etwa 30 Megohm erreicht werden und damit auch eine entsprechende Erhöhung der Ausgangsspannung, z. B. je nach Größe des Ableitewsderstandes o,5 bis 1,5 Volt an einem Ausgangswiderstand W, der kleiner oder gleich zooo Ohm ist. Eine Ausführungsform für eine Schaltung nach Fig.2 ist in Fig.5 dargestellt.
• Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, einen Entzerrer einzubauen, wie Fig. 3 zeigt. Der Ableitewiderstand Wi; der vorteilhaft ganz oder teilweise im Kolben D untergebracht wird, sorgt für einen geradlinigen Frequenzgäng bis zu zo öoo Hz. Der Widerstand W2 (io Megohm) ergibt eine Verdoppelüng der Ausgangsspannung bei leichtem Höhenabfall. Der Widerstand W3 (4o Megohm) und der Kondensator C von 5 pF bilden einen Tiefenentzerrer. Diese Schaltung zeigt damit einen Frequenzgang, der von etwa 50o Hz nach unten ansteigt und von 5oo Hz nach oben praktisch geradlinig verläuft. Eine praktische Ausführungsform gemäß Fig.2 bzw. 3 ist in Fig. 5 dargestellt.
• Eine prinzipielle Anordnung mit Anscbluß der Fotozelle zwischen Gitter und Schirmgitter zeigt Fig. 4; während die Kathode der Zelle P am Gitter liegt; ist die Anode mit dem Schirmgitter SG verbunden. Die Tonwechselspannung ist zwischen den Klemmen b und c abnehmbar, und außerdem kann eine entsprechende Spannung entgegengesetzter Phase ohne Beeinflussung oder Tonwechselspannung zwischen denKlemmen a und c abgenommen werden; diese- Spannung kann beispielsweise für Steuerzwecke ausgenutzt werden.
• Die prinzipiellen Anordnungen nach Fig. 2 und 3 können in vorteilhafter Weise gemäß Fig.5 praktisch ausgeführt werden. In dem Kolben D, z. B. aus Glas, sind das Triodensystem eines Verstärkers und das Zellensystem untergebracht. Die elektrisch leitenden Haltestäbe E1 und E2 für die Anode B des Verstärkers, welche in üblicher Weise durch einen Blechzylinder gebildet wird, zeigen eine Verlängerung von beispielsweise 5 bis ro mm; eine oder beide Verlängerungen h1 und V2 bilden die Anode des Fotozellensystems. Die Kathode K der Fotozelle ist mit -den elektrisch leitenden Haltestäben Bi und F2 für das Gitter G leitend verbunden, die zu diesem Zweck eine entsprechende Verlängerung aufweisen. Die Kathode kann dabei aus Silberblech gefertigt sein und eine quadratische Form mit einer Fläche von z. B. g mm2 besitzen. Zur Abschirmung der beiden Systeme ist eine Scheite H aus Glimmer oder ähnlich wirkendem Material eingelegt, die gegebenenfalls geschwärzt wird und gleichzeitig der Halterung dient. Wenn zur Formierung der Kathode K ein Stromfluß durch die Anodenhaltestäbe erforderlich wird, können die beiden Verlängerungen hi und h2 durch einen Bügel L (Fig. 5) verbunden werden. Die Kathode K kann unter 45° geneigt zur Achse des Systems eingebaut werden, so daß eine Belichtung in Richtung der Achse .so wie auch senkrecht dazu möglich ist. Die Kathode 111 und das Gitter G des Verstärkersystems können im übrigen in üblicher Weise ausgebildet sein. Der Ableitwiderstand W1 liegt in zweckmäßiger Weise innerhalb des Glaskolbens. Der Anschluß der Anode an ein Schirmgitter eines Verstärkers kann in ähnlicher Weise erfolgen wie der Anschluß an die Anode eines Verstärkers.
• Für die Formierung .der Kathode des Fotozellensystems kann gemäß Fig.6 auch so vorgegangen werden, daß die Haltestube Ei und E2 für die Anode an ihren Enden durch eine ringförmige GetterpilleN verbünden sind, die gleichzeitig auch als Anode K der Fotozelle dient. Das Zellensystem kann zwecks besonderer Gasfüllung unter Umständen in besonderem Kolben eingeschlossen werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Ankopplung von für Tonwechselspannungen benutzten Fotozellen, insbesondere Vakuumzellen, an einen Verstärker, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Kathodenverstärker die Anode der Fotozelle mit der Anode oder dem Schirmgitter des Verstärkers und die Kathode der Fotozelle mit dem Gitter des Verstärkers verbunden ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, bei der das Fotozellensystem und das Verstärkersystem in einem Kolben untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (A) der Fotozelle und die Anode (B) des Verstärkers als Einheit zusammengebaut sind und ferner die Kathode (K) der Fotozelle und das Gitter (G) des Verstärkers.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die z. B. stabförmige Halterung (Ei, E2) für die Anode (B) als Anode (hl, L'..,) der Fotozelle ausgebildet ist. -..
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die z. B. stabförrnige Halterung (F1, F2) für das Gitter (G) auch die Kathode (K) der Fotozelle, beide elektrisch verbindend, trägt.
5. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine Abschirmung, z. B. in Form einer Glimmerscheibe (H), zwischen dem Fotozellen- und Verstärkersystem.
6. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gitterableitewiderstand (W1) oder ein Teil desselben in dem gemeinsamen Kolben (D) eingebaut ist.
7. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gitterkreis der Röhre bzw. dem Kathodenkreis der Fotozelle Entzerrun.gsglieder, z. B. Widerstände (W2, W3) und Kondensator (C), eingebaut sind. B. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Unterbringung des Fotozellensystems und des Verstärksrsystems in einem Kolben die Anode der Fotozelle mit dem Schirmgitter eine Einheit bildet und ebenso die Kathode der Fotozelle mit dem Gitter des Verstärkers. Angezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 658 883, 665 043, 674 353, 699 958, 708 858, 713 399, 725 216.