DE881802C - Schaltung zur UEbertragung von Signalen mittels Kristalltriode - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Verstärkungseinrichtungen, bei denen Halbleiter verwendet werden, die als Kristalltrioden bekannt sind.

Es ist 'bekannt, einen Germaniumkristall oder einen anderen geeigneten Halbleiter auf eine metallische Grundplatte oder einen Halter zu montieren, mit der er auf einer relativ großen Fläche Kontakt hat und ihn mit zwei dicht beieinanderliegenden Elektroden auszurüsten, die Kontakt mit der Oberfläche des Kristalls haben. Vorausgesetzt, daß die Oberfläche des Kristalls geeignet bearbeitet ist und daß die Elektroden einen geeigneten elektrischen Formierungsprozeß durchgemacht haben, kann die Einrichtung (die als Kristalltriode bezeichnet wird) als Verstärker benutzt werden, wobei die eine Elektrode (Emitter genannt) als Eingangselektrode und die andere (Collector genannt) als Ausgangselektrode dient.

Erfahrungsgemäß neigen einige Kristalltrioden dazu, mit der Zeit ihre Leistung zu verändern oder unstabil zu werden, sie erhalten Geräuschstörungen, und ihre Eigenschaften können durch Wechsel in der Luftfeuchtigkeit oder Temperatur beeinflußt werden oder durch die Aufnahme elektrischer Störungen, die durch in der Nähe befindliche, funkende Apparate erzeugt werden.

Es ist der Hauptgegenstand dieser Erfindung, diese Störungen zu beseitigen, und dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß Einrichtungen vorgesehen werden, um zwischen Emitter und Collector periodisch kurze Impulse wirken zu lassen.

Diese Impulse können so- zugeführt werden, daß sie die normale Funktion der Kristalltriode nicht stören, und man hat festgestellt, daß die Änderungen, zu denen die Kristalltriode hinsichtlich ihrer Eigenschäften und Leistung neigt; durch die periodische Anwendung von Impulsen verhindert werden.

Es werden weiterhin Mittel angegeben, um eine große:Zahl· von Kristalltrioden· gleichzeitig mit Impulsen zu versorgen, ohne- dadurch irgendwelche ίο gegenseitige Störungen zwischen ihnen hervorzurufen, so daß die zusätzlichen Kosten für die Impulseinrichtungen, die für eine größte Zahl von Kristalltrioden ausreichen, unerheblich werden.

Die Erfindung .soll nun an Hand der Zeichnungen ¹S näher erläutert werden. '.. -. ,"_ ' ■./'" ' "

Fig. ι zeigt eine einfache Schaltung für die Zuführung von Impulsen zur Stabilisierung, einer Kristalltriode, die ihrer normalen Funktion nach

z. B. als Verstärker dient;

Fig. 2 zeigt, wie eine übliche Impulsquelle angewendet werden kann·, um 'gleichzeitig eine große Zahl von Kristalltriaden während ihrer normalen Funktion zu stabilisieren. '-. :

Die Kristalltriode der Fig. ι enthält einen Germaniumkristall ι (angenommen vom N-Typ), der auf einer Metallgrundplatte oder einem Halter 2 mit einem Schaft 3 befestigt ist. Der Emitter und der Collector sind mit 4 und 5 bezeichnet und können die Form von· scharf angespitzten Drähten oder Spiralfedern haben, oder sie können aus Metallfümen oder Überzügen bestehen, die auf kleinen Flächen der Kristalloberflächie angebracht sind. . Die zu verstärkenden Zeichen werden über den Übertrager 6 zugeführt,. dessen Sekundärwicklung mit dem Emitter 4 und der Basiselektrode 3 in Reihe über die übliche positive Vorspannungsquelle 7 für den Emitter verbunden ist. Die verstärktem Zeichen werden einem Übertrager 8 entnommen, dessen Primärwicklung zwischen dem Collector 5 und der Basis 3 in Reihe mit der üblichen negativen Verspannungsquelle 9 für den Collector liegt. Dies ist die einfachste mögliche Verstärlcungsschaltung und "kann.- als Repräsentant für jede gewünschte Schaltung angesehen werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist. ein Relais 10 oder ein anderer geeigneter Schalter oder Selbstunterbrecher vorgesehen, um den Kondensator ii- aus der Quelle I2^; periodisch' aufzuladen und ihn über Emitter 4 und Collector 5 zu entladen. Wenn - Germanium vom N-Typ ver- - · wendet wird, soll der- negative Pol der Quelle 12 vorzugsweise mit dem Collector 5 verbunden sein. Der Schalter oder das Relais 10 werden von einer geeigneten (nicht gezeichneten) Quelle periodischen Stromes vielleicht einmal in der Sekunde erregt, ; oder es wind als Selbstunterbrecher oder so geschaltet, daß es eine kurze Reihe von schnell wiederholten Impulsen periodisch albgibt, z. B. eine Reihe von zwanzig Impulsen in der Minute, oder es wird in irgendeiner anderen bekannten Weise periodisch =-' angeregt.

Die Kapazität des Kondensators beträgt etwa 100 pF tind die Spannung der Quelle 12· etwa 100 V.

Durch die Verwendung eines zu dem derKristall-. triode .selbst zusätzlichen' Widerstandes im Entladtmgskreis des Kondensators 12 kann die Dauer , der den Elektroden 4 und 5 zugeführten Impulse auf V-iO' jits oder weniger herabgesetzt werden.

Man hat festgestellt, 'daß das durch die Tätigkeit '" des Relais 10 hervorgerufene Geräusch unter diesen -Umständen vernachlässigbar ist oder nach einiger Zeit fortlaufender Zuführung der Impulse so wird. ■ Wie gezeichnet, können in die Signalkreise kleine Hochfrequenzdrosselspulen 13 und 14 eingeschaltet werden, um die kurzen Impulse vor Verlusten zu ' bewahren, die durch die Parallelschaltung dieser Kreise !entstehen und wodurch Geräusche darin erzeugt werden.

Die Einrichtung kann so getroffen werden, daß der Kondensator 11 bei Verwendung von Werten, wie sie schon" erwähnt wurden, nur einen vernachlässigbaren Einfluß auf die Funktion der Kristalltriode hat.

Iii Fig. 2 wind eine Einrichtung für die gleichzeitige Impulsversorgung einer Mehrzahl von Verstärkerkreisen gezeigt.

Die Elemente der Verstärkerschaltung sind die gleichen wie in Fig. 1 und haben dieselben Ziffern erhalten. Die Impulseinrichtung umfaßt eine Impulsquelle 15, die sehr kurze Impulse erzeugt (mit einer Dauer von etwa V100 μ-s) und diese in einem schon· erwähnten Maße wiederholt. Die Impulse werden einer Sammelschiene 16 zugeführt, mit der die Primärwicklungen einer beliebigen Zahl von Impulsübertragern 17, 18, 19 usw. verbunden sind, die zur Stabilisation je einer Kristalltriode gehören·.

Der Übertrager 18 besitzt eine Sekundärwicklung, die aus den beiden Teilen 20, 21 von vielleicht einer Windung besteht, die mit dem Emitter bzw. Collector 4 und 5 der Kristalltriode in Reihe liegen. Die Schleife wird durch den kleinen Kondensator 22 ergänzt, und die beiden Teilwicklungen 20 und 21 werden zur Schließung der Schleife in Reihe geschaltet. Wenn Germanium vom N-Typ verwendet wird, soll der Übertrager so gepolt -sein, daß der Anfang und das Maximum des Impuls-Ausgleichs-Stromes so durch die Schleife fließt, daß der Collector 5 negativ gegen den Emitter^ wird. Die Amplitude des Impulses muß gerade ausreichen, um die Stabilität- der Kristalltriode aufrechtzuerhalten, '

Es ist klar, daß¹ die Übertrager 17 und 19 und beliebige nicht gezeichnete andere, die mit der Sammelschiene 16 verbunden sind, entsprechenden Kristalltrioden in derselben Weise wie Übertrager 18 zugeordnet sind. Somit werden alle Kristalltrioden' gleichzeitig von der einzigen Quelle 15 stabilisiert. '

Es ist nicht wesentlich, die beiden sekundären Wicklungsteile 20 und 21 vorzusehen. Einer von ihnen kann weggelassen werden.

Kristalltrioden sind ziemlich empfindlich gegenüber Feuchtigkeit und werden vor allem als nicht sehr zuverlässig und konstant hinsichtlich ihrer Ar- ia5 beitsweise befunden, wenn sie nicht in einem her-

metisch abgeschlossenen Behälter eingeschlossen werden. Dies erhöht den Aufwand erheblich, und es ist festgestellt worden, daß· eine gewöhnliche, nicht eingeschlossene Kristalltriode zuverlässiger und mit viel weniger schwerwiegenden Abänderungen arbeitet, wenn sie in der oben beschriebenen Weise mit Impulsen beschickt wird.

Auch der Geräuschpegel wird vermindert. Es ist festgestellt worden, daß das durch eine eingeschlossene Kristalltriode erzeugte Geräusch durch periodische Impulsgabe gemäß obiger Beschreibung herabgesetzt wurde.

Wenn in der Kristalltriode Germanium vom P-Typ verwendet wird, müssen die Vorspannungsquellen 7 und¹ 9 sowie die Quelle 12 in Fig. 1 umgepolt werden, ebenso muß die Polung der Übertrager 17, 18, 19 usw. umgekehrt sein, als in Fig. 2 gezeichnet.

Es ist verständlich, daß, obwohl die in den Fig. 1 und 2 zur Erläuterung der Erfindung dargestellten Schaltungen Verstärkerschaltungen sind, die stabilisierenden Impulse auch einer Kristalltriode zugeführt werden können, die als Modulator oder Demodulator verwendet wird oder als Gleichrichter oder tatsächlich in jeder Schaltung, in der mit Signalen gearbeitet wird. Die Kristalltriode kann weiterhin als Schwingungserzeuger verwendet werden. Dabei unterdrückt die Anwendung von Impulsen in der oben beschriebenen Art unerwünschte, von der Kristalltriode herrührende Geräusche.

Wenn die Prinzipien der Erfindung auch obenstehend in Verbinidung mit speziellen Ausführungsformen und besonderen Modifikationen davon beschrieben wurden, so ist doch klar, daß diese Be-Schreibung nur Beispiele heranzog und daß darin keine Begrenzung des Wesens der Erfindung liegt.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltung zur Übertragung von Signalen, die eine Kristalltriode mit einem Emitter und einen Collector enthält, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um dem Emitter und Collector Stabilisierungsimpulse zuzuführen, insbesondere kurze Spannungsimpulse in periodischer Folge, wobei Dauer und Amplitude der Impulse so gewählt sind, daß sie die zu übertragenden Signale nicht nennenswert stören.
2. 2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Eingangskreis und Emitter sowie zwischen Collector und Ausgangskreis Drosseln zur Unterdrückung der Stabilisierungsimpulse angeordnet sind, so daß diese keinen nennenswerten Effekt am Ausgang der Kristalltriode hervorrufen.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungseinrichtung Mittel zur periodischen Aufladung eines Kondensators und dessen nachfolgender Entladung über Emitter und Collector enthält.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 1 und 3, dadurch fio gekennzeichnet, daß die Stabilisierungseinrichtung eine Quelle für die Stabilisierungsimpulse enthält und einen Übertrager, dessen Primärwicklung mit dieser Quelle verbunden ist und dessen Sekundärwicklung zwischen dem Emitter und dem Collector liegt.
5. 5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung in zwei durch einen Kondensator getrennte Teile aufgeteilt ist.
6. 6. Einrichtung, bestehend aus einer Mehrzahl elektrischer Verstärkerschaltungen nach Anspruch ι oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Quelle für Stabilisierungsimpulse allen Kristalltrioden gemeinsam ist und daß Mittel vorgesehen! sind, um die genannte Quelle getrennt mit dem Collector und Emitter jeder Kristalltriode zu verbinden, wobei die Einrichtung so gestaltet ist, daß die genannten Impulse keine merkliche Störung der von irgendeiner der Kristalltrioden verstärkten Signale hervorrufen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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