DE927749C - Schaltungsanordnung zur Amplitudenbegrenzung - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Amplitudenbegrenzung Für verschiedene Zwecke der- Sch,%vachstromtechnik benötigt man Anordnungen, welche die Amplitude eines Wechselstromes derart begrenzen, daß sie unabhängig von zufälligen Schwankungen desselben konstant bleibt. Insbesondere benötigt man derartige Vorrichtungen beim Empfang frequenzmodulierter Schwingungen. Da derartige Schwingungen stets neben den zu übertragenden Schwankungen der Frequenz auch zeitlicheSchwankungen der Amplitude enthalten, muß man den Frequenzdetektor von letzteren unabhängig machen, und man versieht ihn daher mit einem Element, welches die Amplituden unabhängig von den zufälligen Schwankungen auf einen fest vorgegebenen konstanten Wert regelt. Bisher verwandte man für diesen Zweck unter anderem Schaltungen, bei denen die Hochfrequenz, deren Amplitude konstant gehalten werden soll, beispielsweise ein einfallender Wellenzug, nach entsprechender Verstärkung dem Gitter einer als Audion geschalteten Verstärkerröhre zugeführt wurde. Infolge der bekannten Audionwirkung verschiebt sich hierbei der Arbeitspunkt auf der Kennlinie zu um so stärker negativen Werten, je größer die einfallende Amplitude ist. Die Anordnung kompensiert daher Schwankungen der einfallenden Amplitude bis zu einem gewissen Grade, sofern letztere nur genügend groß ist, um den gesamten Verlauf der Kennlinie zu überstreichen. Der Nachteil dieser Anordnung besteht aber darin, daß die Verschiebung des Arbeitspunktes ja nur durch, den, einsetzenden Gitterstrom erfolgt und daß dieser Gitterstrom infolgedessen mit steigender Amplitude größer werden muß. Hierzu ist aber erforderlich, daß die Gitterwechselspannung mehr und mehr in das Gebiet positiver Spannungen übergreifen muß. Infolgedessen erhält man doch keine strenge Begrenzung der Amplitude auf einen konstanten Wert, sondern bei hohen einfallenden Amplituden reicht das Gebiet der von ihnen überstrichenen Gitterspannung weiter ins Positive. Infolgedessen wird auch der überstrichene Kennlinienbereich und damit die Ausgangsamplitude größer. Man erhält also. keine strenge Unterdrückung, sondern nur eine Abschwächung der Amplitudenschwankunggen. - " Bessere Erfolge könnte man von Anordnungen erwarten, die mit einer Begrenzung durch den Sättigungsstrom einer Elektronenröhre arbeiten. = Derartige Anordnungen sind aber aus praktischen Gründen nicht ausführbar, einmal weil die zur Zeit üblichen Röhren mit Hochemissionskathoden in der Regel keinen definierten Sättigungsstrom haben, und zweitens, weil dieser Sättigungsstrom,. selbst. wenn er vorhanden wäre, in sehr unerwünschter Weise mit jeder zufälligen Änderung der Heizleistung schwanken würde.
• Bei einer Schaltungsanordnung zur Amplitudenbegrenzung, insbesondere frequenzmodulierter Schwingungen, werden die geschilderten Nachteile vermieden, wenn erfindungsgemäß eine Mehrgitterröhre verwendetwird, deren Elektrodenvorspannungen derart eingestellt sind, daß hinter einem auf hohem Potential, aber vor einem auf niedrigem Potential in bezug auf die Kathode befindlichen Gitter sich eine virtuelle Kathode bildet und- daß dem auf niedrigem Potential befindlichen Gitter. die zu begrenzende Schwingung zugeführt wird mit einer so großen Amplitude, daß der von diesem Gitter durchgelassene Elektronenstrom seinen Sättigungswert erreicht.
• In der Fig. i ist eine erfindungsgemäße Anordnung dargestellt. Hier ist die zu begrenzende Wechselspannungsamplitude r mit dem Steuergitter 2 einer Raumladegitterröhre 3 verbunden. Unter der Wirkung der positiven Spannung des Raumladegitters q. bildet sich zwischen diesem und dem negativen Steuergitter eine sekundäre Raüni= ladung, die in weitem Maße von Schwankungen des Heizstromes unabhängig ist. Sie ist als eine virtuelle Kathode aufzufassen, die einen definierten Sättigungswert besitzt, welcher ohne Mühe durch die Gleichspannung des Raumladegitters konstant zu halten ist. Die an den Ausgangsklemmen 5 und 6 auftretende Wechselstromamplitude ist also in hohem Maße konstant und von Schwankungen des eingehenden Signals unabhängig, sofern dessen Amplitude die Sättigungsspannung der-virtuellen Kathode überschreitet. Die geschilderte Anordnung-hat noch "den Nachteil, daß man' das Raumladegitter sehr engmaschig wählen muß, wenn man verhindern will, daß die steuernde Wechselspannung infolge des Durchgriffs des Steuergitters durch das Raumladegitter den primären Emissionsstrom steuert und dadurch doch eine geringe Amplitudenschwankung hervorbringt. Engmaschige Raumladegitter sind aber wegen ihres 'hohen Gleichstromverbrauches aus röhrentechnischen Gründen sehr unerwünscht. Um diesen Nachteil zu vermeiden, bedient man sich gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung einer an sich bekannten Röhre mit mehreren Steuergittern, beispielsweise einer Hexode oder Oktode.
• In Fig. 2 ist eine derartige Anordnung mit einer Hexode dargestellt. Hier entsteht die zu steuernde virtuelle Kathode hinter den aus dem Steuergitter 7 und dem Schirmgitter 8' bestehenden ersten Steuersvstem, welches nur mit Gleichspannungen betrieben wird, mit deren Hilfe die Ergiebigkeit der virtuellen Kathode ein für allemal konstant eingestellt werden kann. Die zu begrenzende Wechselspannungsamplitude wird dem zweiten Steuergitter 9 zugeführt, so _ daß die voll ausgesteuerte und amplitudenbegrenzte Entladung nach Durchsetzen des zweiten Schirmgitters io die Anode i i trifft und an den Ausgangsklemmen 5 und 6 ein Wechselstrom von konstanter Amplitude abgenommen werden kann.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Schaltungsanordnung zur Amplitudenbegrenzung, insbesondere frequenzmodulierter Schwingungen, gekennzeichnet durch eine Mehrgitterröhre, deren Elektrodenvorspannungen " derart eingestellt sind, daß hinter einem auf hohem Potential, aber vor einem auf niedrigem Potential in bezug auf die Kathode befindlichen Gitter sich eine virtuelle Kathode bildet und daß dem auf niedrigem Potential befindlichen Gitter die zu begrenzende .Schwingung -zugeführt wird mit einer so großen Amplitude, daß der von diesem Gitter durchgelassene Elektronenstrom seinen Sättigungswert erreicht.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zu begrenzende Wechselspannung die virtuelle Kathode einer Raumladegitterröhre beeinflußt.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zu begrenzende Wechselspannung die virtuelle Kathode vor dem zweiten Steuergitter einer Hexode oder Oktode beeinflußt. Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. I 917 102; niederländische Patentschrift Nr. 44 76o; Barkhauseh; »Elektronen-Röhren«, Bd. I, 1934 S. 1i0.