DE904326C - Multivibrator-Schaltung mit Tetroden - Google Patents

Description

Multivibrator-Schaltungen sind allgemein bekannt, und es ist nichts Neues, daß die Betriebsfrequenz insofern beschränkt sein muß, als sich letzten Endes die Röhrenkapazitäten störend bemerkbar machen. Es hat demzufolge nicht an Versuchen gefehlt, Multi'vibratoren mit hoher Geschwindigkeit durchzubilden.

Nach der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die störenden Gitter-Kathodenbzw. Gitter-Anoden-Kapazitäten der Kippröhren gegenseitig neutralisiert werden. Als Kippröhren kommen zwei über Kreuz geschaltete Tetroden (Vierpolröhren) zur Anwendung, bei denen sich die Spannungen am Steuergitter und Schirmgitter jeder Röhre gleichzeitig nach derselben Richtung ändern. Die Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit, d. h. der Betriebsfrequenz, wird durch Einschaltung je eines Kondensators zwischen Anode der einen und Schirmgitter der anderen Röhre erreicht. Diese Kondensatoren neutralisieren einen Teil der Kapazität zwischen den Röhrenelektroden. Der absolute Neutralisationswert der Kondensatoren wird so eingeregelt, daß er mit der die Verminderung der Kippfrequenz bedingenden Ausgangsröhrenkapazität ein Minimum darstellt. Versuche haben ergeben, daß ein mit diesen Neutralisationskondensatoren in Reihe gelegter Widerstand zur Stabilisierung und Verbesserung der Arbeitsweise der Kippschaltung dient.

Die Erfindung soll nun an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden, in dem besonders auf die zur Anwendung gelangenden erfinderischen Merkmale und die mit diesen erzielbaren vorteilhaften Wirkungen hingewiesen wird.

Die Schaltanordnung des Multivibrators gemäß der Erfindung weist die beiden Tetroden A_x und A₂ auf, mit Hilfe deren in bekannter Weise sich zwei stabile Arbeitszustände in gegenseitiger Wechselbeziehung einstellen, wenn er von Impulsen beaufschlagt wird. Um große Arbeitsgeschwindigkeiten erreichen zu können, ist es allgemein bekannt, mit Elektronenröhren äußerst geringer Elektrodenkapazitäten zu arbeiten. Man verwendet deshalb ίο bewußt solche Tetroden als Kippröhren, die eine niedrige (kleine) Eingangs- und Ausgangskapazität besitzen.

Zum besseren Verständnis und zur Klarstellung der Wirkungsweise mögen in dem Ausführungsbeispiel die Spannungs-, Widerstands- und Kapazitätswerte der Multivibratoranordnung angegeben sein.

Die Kathoden 10 der parallel geschalteten Kipprö'hren A_x und A₂ sind über die Leitung i'i mit Erde (Nullpotential) verbunden. Ihre Anoden 12 liegen über die Leitung 13 an + 250 Volt Spannung, und zwar die Anode der Röhre A₁ über die in Reihe geschalteten Widerstände 141, 15:: und 16 und die Anode der Röhre A₂ über die in gleicher Weise geschalteten Widerstände 17, 18 und 16. Die Widerstände 15 bzw. 18 besitzen jeder einen Widerstandswert von 1000 Ohm, während die Arbeitswiderstände 14 und 17 nur einen Wert von 50 Ohm' haben. Die Arbeitswiderstände 14, 17 liegen in bekannter Weise über Verbindungsleitungen 19, 25 an Spannungsteilern 20, 21 bzw. 26,27 von je 20 kOhm an einem 'negativen Potential von —100 Volt. Andererseits liegen parallel zu den Widerständen 20 bzw. 26 der erwähnten Spannungsteiler Kondensatoren 23 bzw. 28 von 21010 pF, die, wie aus der Abbildung ersichtlich, über Entstörungswiderstände 24 bzw. 29 mit den Steuergittern der Kippröhren in Verbindung stehen. Die Widerstände 24 und 29 haben einen Wert von 50 Ohm.

Die Schirmgitter der Kippröhren A_x und A₂ sind über Widerstände 30 und 39 von 1000 Ohm unmittelbar miteinander verbunden und liegen über die Leitungen 31 und 13 am Anodenpotential von -I- 250 Volt.

Nimmt man zur näheren Erklärung der Wirkungsweise an, daß die Röhre A₂ des Kippgenerators stromdurchlässig ist (Punktmarkierung an der rechten unteren Seite) und daß mit Anodenstromtastung gearbeitet wird, so wird ein über den Eingang 32 und die im Punkt 34 angeschlossene Leitung 33 zugeführter negativer Impuls einen Spannungsabfall an den Anoden und Schirm- und Steuergittern der Kippröhren A₁ und A₂ hervorrufen. Der Spannungsabfall an der Kippröhre A_x ist indessen unwirksam, weil sich diese Röhre noch im Sperrzustand befindet. Jedoch bedingt der an der Kippröhre A₂ auftretende Spannungsabfall eine allmähliche Potentialverlagerung zu negativen Werten und damit eine Herabsetzung der Leitfähigkeit dieser Röhre, Die daraus erwachsende Erhöhung der Spannung an ihrer Anode wird über Leitung 19, den Widerstand 20 und den Kondensator 23 sowie den Gitterwiderstand 24 an das Steuergitter der Kippröhre A_x übertragen. Mit der sich dabei ergebenden positiven Verschiebung des Steuergitterpotentials dieser Röhre tritt eine mehr und mehr anwachsende Erhöhung der Stromdurchlässigkeit ein, wodurch sich andererseits ein Absinken der wirksamen Anodenspannung ergibt. Die Verschiebung der Anodenspannung von Kippröhre A_x nach negativen Werten wird nun über die Leitung 25, den Widerstand 26 und den Kondensator 28 sowie über den Gitterwiderstand 29 an das Steuergitter der Kippröhre A₂ übertragen und bewirkt damit ein Belassen der Kippröhre A₂ im Sperrzustand, -und zwar so lange, bis der nächste negative Impuls auf den Eingang 312 gegeben wird. Wir haben also feststellen können, daß der erste der Multivibrator-Schaltung aufgegebene Impuls die stromziehende Röhre A₂ in den Sperrzustand überführt, während zur gleichen Zeit die Kippröhre A_x leitfähig wird. Weitere die Schaltung beaufschlagende negative Impulse bewirken den gleichen geschilderten Vorgang und würden zunächst die Kippröhre A_x in den Sperrzustand überführen und die Kippröhre A₂ leitend machen, so daß sich diese Vorgänge in abwechselnder Folge wiederholen. Hierbei unterliegen die Anodenspannungen der Kippröhren Schwankungen von ungefähr 100 Volt. Auf Grund angestellter rein theoretischer Berechnungen müßte diese Anordnung einwandfrei bis zu einer Geschwindigkeit von 6,4 Megahertz arbeiten. Auftretende Störschwingungen, hervorgerufen durch die eigenen Röhrenkapazitäten, haben den theoretischen Wert nie erreichen lassen. Auch an Versuchen mit bekannten Mitteln zum Unterdrücken derartiger Störschwingungen hat es nicht gefehlt. Ein brauchbarer Erfolg wurde nicht erreicht.

Hier setzt die eigentliche Erfindung ein, indem sie eine Schaltung bekanntgibt, bei der die Störkapaizitäten im'wesentlichen neutralisiert sind. Eine absolute Neutralisation ist nicht beabsichtigt und mit den angegebenen Mitteln offenbar auch gar nicht möglich. Wenn also auch nicht alle Störschwingungen beseitigt werden können, so haben Versuche einwandfrei ergeben, daß der Multivibrator bei Betriebsfrequenzen bis 6 Megahertz noch einwandfrei arbeitet.

Die erfindungsgemäße Lösung wird darin gesehen, daß in die Verbindungsleitungen von der Anode der einen Kippröhre zum Schirmgitter der anderen Kippröhre ein Widerstand und ein regelbarer Kondensator geschaltet werden. So sind z. B. der Widerstand 35 und der Kondensator 36 durch die Leitung 25 zwischen das Schirmgitter der Kippröhre A₂ und die Anode der Kippröhre A_x geschaltet und andererseits der Widerstand 3171 und der Kondensator 3)8 durch die Leitung 19 zwischen das Schirmgitter der Kippröhre A_x und die Anode der Kippröhre A₂. Die Widerstände 35 und 37 haben jeder einen Wert von 2000 Ohm und die Kondensatoren 36 und 38 jeder einen Wert von pF. Versuche haben ergeben, daß mit einem Fortfall der Neutralisations widerstände 35;, 37 die

Kapazitäten 36 und 38 einen Wert von je 1131 pF aufweisen müßten, um eine vollständige Unterdrückung der Störschwingungen zu erreichen. Da man diesen Kapazitätswert als Parallelkapazität zur Ausgangskapazität der entsprechenden Kippröhren addieren muß, ist in diesem Fall die tatsächlich erreichbare Arbeitsgeschwindigkeit des Multivibrators beträchtlich niedriger als 0,6 Megahertz. Die angegebenen Widerstands- und Kondensatorwerte stellen die relativ günstigsten Arbeitsbedingungen für die erfindungsgemäße Aufgabe dar, deren grundsätzliches Lösungsproblem in einer gleichwirkenden Schirm- und Steuergitterspanniungßänderung liegt.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Multivibrator-Schaltung zur Erzeugung von Schwingungen sehr hoher Frequenz mit zwei über Kreuz geschalteten Kipptetroden (Vierelektrodenröhren), dadurch gekennzeichnet, daß die störenden Eingangs- und Ausgangskapazitäten der Kippröhren durch je eine Reihenschaltung eines Kondensators (36 bzw. 38) und eines Widerstandes (35 bzw. 37) in der Weise neutralisiert sind, daß diese Schaltelemente durch Leitungen (25 bzw. 19) jeweils die Anoden (12) der einen Kipp röhre (A₁ bzw. A₂) mit dem Schirmgitter der anderen Kippröhre (A₂ bzw. A₁) verbinden.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Spannungsübertragung der Anode der einen Kippröhre mit dem Steuergitter der anderen Kippröhre je ein Kondensator (23 bzw. 28) und je ein Widerstand (20 bzw. 26) vorgesehen sind, die zueinander parallel liegen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   I 5765 2.54