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Schaltung zum Expandieren von elektrischen Schwingungen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Schaltung zum Expandieren von elektrischen Schwingungen. Unter
Expandieren ist im vorliegenden Fall eine solche Übertragung elektrischer Schwingungen
zu verstehen, bei der der Verstärkungsgrad der Übertragung mit wachsender Amplitude
der zu übertragenden Schwingungen wächst.
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Es ist bekannt, zum Expandieren von elektrischen Schwingungen eine
Mehrgitterröhre, z. B. eine Hexode mit einer Kathode, einem Steuergitter, einem
Schirmgitter, einem zweiten Steuergitter, einem zweiten Schirmgitter und einer Anode
zu verwenden, wobei die Schwingungen dem ersten Steuergitter zugeführt werden und
eine von der Amplitude der Schwingungen abhängige Regelspannung dem zweiten Steuergitter
zugeführt wird. Falls die Regelspannung so an das zweite Steuergitter angelegt wild,
daß mit ansteigender Amplitude seine positive Spannung wächst, so sind die im Anodenkreis
der Röhre auftretenden Schwingungen expandiert worden.
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Die Regelspannung wird dadurch erhalten, daß die Schwingungen mittels
eines Regelgleichrichters gleichgerichtet werden, wodurch eine von der Amplitude
der Schwingungen abhängige Gleichspannung erzielt wird. Wenn als Regelgleichrichter
eine Entladungsröhre, z. B. eine Diode, verwendet wird, bei der die gleichgerichtete
Spannung von einem zwischen Anode und Kathode der Diode geschalteten Widerstand
abgegriffen wird, so muß das mit der Kathode verbundene Ende des Widerstandes mit
dem zweiten Steuergitter der geregelten Hexode verbunden werden, damit bei ansteigender
Amplitude der zu expandierenden Schwingungen
dieses Gitter eine
positivere Spannung erhält. Dies hat zur Folge, daß die Kathode des Regelgleichrichters
und die Kathode der geregelten Hexode nicht das gleiche Potential haben können,
was in vielen. Fällen hinderlich ist.
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Die Erfindung betrifft eine Schaltung, bei der dieser Nachteil vermieden
ist, und also die Kathode des Regel= Bleichrichters und die Kathode der geregelten
Röhre auf dem gleichen Potential gehalten und in einer gemsinsamen Röhre mit einer
Anode untergebracht werden können.
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Die Kathode des Regelgleichrichters braucht bei Verwendung einer Schaltung
mit mehreren Entladungsröhren nicht nur mit der Kathode der Hexode gemeinsam zu
sein, sondern kann auch einen Teil der Kathode einer anderen Entladungsröhre bilden.
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In der Schaltung zum Expandieren von elektrischen Schwingungen unter
Verwendung einer. Entladungsröhre mit einer Kathode und, von-der Kathode an gerechnet,
der Reihe nach wenigstens einem ersten Steuergitter, einem Schirmgitter, einem zweiten
Steuergitter, einem zweiten Schirmgitter und einer Anode, bei der die Schwingungen
einem der 'Steuer-Bitter zugeführt werden und eine von der Amplitude der Schwingungen
abhängige Regelspannung dem zweiten Steuergitter zugeführt wird, wird zu diesem
Zweck gemäß der Erfindung in einen den beiden Schirmgittern gemeinsamen Kreis ein
derart bemessener Widerstand aufgenommen, daß die Steilheit der Kennlinie, die den
Anodenstrom als Funktion der Spannung am Steuergitter, dem die Schwingungen zugeführt
werden, darstellt, mit wachsender negativer Regelspannung größer wird.
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In Fig. i der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Schaltung dargestellt. Die zu expandierenden Schwingungen werden über die Eingangsklemmen
i, 2 der Schaltung und einen Gitterkondensator 3 dem ersten Steuergitter q. einer
Entladungsröhre 5 zugeführt. Die expandierten Schwingungen treten über einem Widerstand
6 auf, der in den Anodenkreis der Röhre eingeschaltet ist, und werden von den Ausgangsklemmen
7, 8 abgegriffen. Die Röhre 5 enthält neben dem bereits erwähnten Steuergitter ¢
eine Kathode 9, ein erstes Schirmgitter io, ein zweites Steuergitter ii, ein zweites
Schirmgitter 12, ein mit der Kathode 9 verbundenes Fanggitter 13 und eine Anode
14. In dem gemeinsamen Schirmgitterkreis ist ein Widerstand r7 aufgenommen, dessen
Größe und also das Potential der Schirmgitter derart gewählt ist, daß die Steilheit
der Kennlinie, die den Anodenstrom als Funktion der Spannung am Steuergitter, dem
die Schwingungen zugeführt werden, darstellt, mit ansteigender negativer Regelspannung
größer wird.' Eine. von den Ausgangsklemmen 7, 8 abgegriffene Spannung wird dem
Regeldetektor 18 zugefühlt. Der Regeldetektoi besteht aus einer Diode Z3 und einem
Widerstand i6,_ der die Anode mit der Kathode der Diode verbindet und. an dem die
Regelspannung abgenommen wird. Die Kathode der Diode und die Kathode der Entladungsröhre
5 haben das gleiche Potential, und die Anode der Diode ist über ein Abflachfilter
i9 und eine konstante negative VorspannUng 20 mit dem zweiten Steuergitter ii der
Röhre 5 verbunden. In den bisher bekannten Schaltungen, bei denen der Widerstand
17 fehlte, wurde keine Expansion, sondern eine Kompression der durch die Schaltung
zu übertragenden elektrischen Schwingungen erzielt, d. h. daß Schwingungen mit großer
Amplitude von der Schaltung weniger als Schwingungen mit kleiner Amplitude verstärkt
werden. Denn bei abnehmender Amplitude der den Eingangsklemmen i und - zugeführten
Schwingungen wird die Regelspannung kleiner, die von den Ausgangsklemmen 7 und 8
entnommenen Schwingungen abgeleitet ist, so daß die Spannung V,3 des zweiten Steuergitters
ii ansteigt, .und bei den bisher bekannten Schaltungen nimmt dann zugleich die Steilheit
der Röhre 5 zu, wodurch die Verstärkung größer wird, so daß, weil die Schwingungen
mit kleiner Amplitude also mehr als Schwingungen mit großer Amplitude verstärkt
werden, eine Kompression der zu übertragenden Schwingungen auftritt.
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Der gemeinsame Schirnigitterwiderstand 17 und der Widerstand 6 des
Anodenkreises der Röhre 5 werden erfindungsgemäß derart bemessen, daß zwischen dem
Anodenstrom i und der Spannung am ersten Steuergitter V.1 bei verschiedenen Werten
V,3 der zweiten Steuergitterspannung der in Fig. z veranschaulichte Zusammenhang
gilt. Aus Fig. 2 geht hervor, daß bei einem bestimmten Wert der ersten Steuergitterspannung
die Steilheit
der Röhre 5 abnimmt, wenn die Spannung des zweiten Steuergitters V,3 weniger negativ
wird. Bei der Schaltung nach Fig. i nimmt also bei einer ansteigenden Amplitude
der den Eingangsklemmen = und 2 zugeführten Schwingungen die Verstärkung der Schaltung
zu, weil dann die Ausgangsspannung und zugleich die Regelspannung größer wird und
die Spannung des zweiten Steuergitters abnimmt, und demnach die Steilheit
und infolgedessen die Verstärkung zunimmt. Auf diese Weise entsteht also eine Expansion
der durch die Schaltung zu übertragenden elektrischen Schwingungen, und es können
trotzdem die Kathode der Diode 15 und die Entladungsröhre 5 auf dem gleichen Potential
gehalten werden.
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Es ist nicht erforderlich, daß die zu expandierenden Schwingungen
dem ersten Steuergitter zugeführt werden; sie können ebenfalls dem zweiten Steuergitter
zugeführt werden.
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Aus Fig. 3, die den Zusammenhang zwischen dem Anodenstrom und der
zweiten Steuergitterspannung für verschiedene Werte der ersten Steuergitterspannung
veranschaulicht, geht hervor, daß bei einer konstanten ersten Steuergitterspannung
die Steilheit
größer wird, wenn die zweite Stc-uergitterspannung absinkt.
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Die Diode 15 des Regeldetektors kann, zur Erzielung der Expansion
der zu übertragenden. Schwingungen, in diesem Fall wieder auf die gleiche Art urd
Weise wie nach Fig. i angeordnet werden. Die über den Widerstand 16 entstehende
Regelspannung wird zusammen mit den den Klemmen i und 2 zugciührtcn zu expandierenden
Scliwingungcn dem zweiten Stetergitter zugeführt, wie in Fig. 4 dargestellt ist.
Das
erste Steuergitter muß dann eine konstante Spannung E gegenüber
der Kathode haben.
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Schließlich ist in Fig. 5 eine andere Schaltung nach der Erfindung
dargestellt, bei der wieder die F_.":pansion der zii übertragenden Schwingungen
entsteht und bei der trotzdem die Kathode der Diode und der Entladungsröhre 5 auf
dem gleichen Potential gehalten werden kann.
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llit dieser Schaltung ist eine größere Verstärkung der zu expandierenden
Schwingungen möglich. Die Entladungsröhre 5 kann als Kombination eines aus der Kathode
g, dem ersten Steuergitter 4 und dein ersten Schirmgitter io bestehenden Triodenteiles
und eines aus einem ersten Schirmgitter io, die als elektronenemittierende fiktive
Kathode betrachtet werden kann, dem zweiten Steuergitter ii, dem zweiten Schirmgitter
12, dem Fanggitter 13 und der Anode 14 bestehenden Pentodenteiles betrachtet
werden. Die dem Widerstand rh entnommene Regelspannung wird wieder dem zweiten Steuergitter
ii zugeführt, und die zu expandierenden Schwingungen werden dem ersten Steuergitter
.1. zugeführt. Die vom Triodenteil verstärkten elektrischen Schwingungen werden
dem als Anode dienenden ersten Schirmgitter io entnommen und über das zweite Schirmgitter
12 mittels eines aus einem Kondensator 2o, einem Widerstand 21 und einem Widerstand
22 bestehenden Spannungsteilers dem zweiten Steuergitter i1 zugeführt. Die Schwingungen
werden nun weites vom Pentodenteil verstärkt und können wieder von den Ausgangsklemmen
7 und 8 abgegriffen werden. Die Expansion der zu übertragenden Schwingungen wird
auf die gleiche Art und Weise durch die dem z;veiten Steuergitterzugeführte Regelspannung
erhalten, wie bereits an Hand von Fig. i beschrieben worden ist. Weil der Zusammenhang
zwischen den Steuergitter-Spannungen und dem Anodenstrom der Entladungsröhre 5 nicht
linear ist, sind die von den Ausgangsklemmen 7, 8 abgegriffenen Schwingungen verzerrt.
Diese Verzerrung kann dadurch verringert werden, daß in bekannter Weise eine Gegenkopplung
angewendet wird. Zwar nimmt durch die Gegenkopplung die Expansion und die Verstärkung
der zu übertragenden Schwingungen ab, aber dies braucht bei Schaltungen, bei denen
die Verstärkung und Expansion groß sind, wie z. B. bei der Schaltung nach Fig. 5,
keinen Nachteil zti bilden.