DE938387C

DE938387C - Frequenzwandler

Info

Publication number: DE938387C
Application number: DEP9245A
Authority: DE
Inventors: Cai Dipl-Ing Kinberg
Original assignee: Patelhold Patenverwertungs and Elektro-Holding AG
Current assignee: Patelhold Patenverwertungs and Elektro-Holding AG
Priority date: 1953-02-12
Filing date: 1953-02-22
Publication date: 1956-01-26
Also published as: FR1092789A; CH309020A

Description

Bekannte Frequenzwandler arbeiten als Oszillatoren, welche eine Ausgangsspannung von der gewünschten Frequenz erzeugen, wobei sie durch die Eingangsspannung, durch eine ihrer Harmonischen 5 oder durch eine auf andere Weise aus ihr abgeleitete Spannung gesteuert werden. Ein Nachteil dieser Wandler ist darin zu sehen, daß sie bei Ausfall der Steuerspannung weiterschwingen. Dieser Nachteil kann zwar durch besondere Kunstgriffe eliminiert

ίο werden, welche aber eine unerwünschte Komplikation bedeuten. Sodann vermögen gewisse Bauarten strengeren Anforderungen an die Phasenkonstanz zwischen Ausgangs- und Eingangsspannung nicht zu genügen. Es sind weiterhin Frequenzwandler bekannt, bei welchen im Gitterkreis der Wandlerröhre eine aus Gleichrichtern aufgebaute Mischanordnung vorgesehen ist, welcher sowohl das Eingangssignal mit der Frequenz f_x wie auch ein Teil des Ausgangssignals mit der Frequenz — (n: ganze Zahl) zugeführt wird. Diese Einrichtung kann zur Umwandlung einer Frequenz f₁ in eine Frequenz f₂ = m · — ausgebaut

werden, wobei m und η ganze Zahlen sind. Dazu wird ein auf die Frequenz f ₂ abgestimmter Schwingkreis im Schirmgitterkreis der Wandlerröhre vorgesehen. Neben dem Nachteil, daß also zwei Schwingkreise notwendig sind, ist die verfügbare Ausgangsleistung relativ gering. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine Einrichtung, welche ebenfalls eine Frequenzwandlung im Verhältnis m · — gestattet, welche sich

aber durch geringen Aufwand und relativ hohe Ausgangsleistung auszeichnet.

Die erfindungsgemäße Einrichtung, welche eine Röhre und einen in deren Anodenkreis befindlichen, auf die Frequenz der Ausgangsspannung abgestimmten Schwingkreis enthält, ist dadurch gekennzeichnet, daß am Gitter der Röhre, an welchem der eine Pol der hochohmigen Quelle für die Eingangsspannung angeschlossen ist, der Verbindungspunkt einer Serienschaltung von zwei Gleichrichtern liegt, daß. der Serienschaltung eine nach Polarität und Größe

ίο einstellbare Gleichspannung sowie eine Wechselspannung von der Frequenz der Ausgangsspannung zugeführt werden, und daß der eine Endpunkt der Serienschaltung wechselstrommäßig mit dem zweiten Pol der Quelle und mit der Kathode der Röhre verbunden ist, wobei Mittel zur Erzeugung einer negativen Vorspannung von solcher Größe vorhanden sind; daß der Anodenstrom der Röhre bei Abwesenheit der Eingangsspannung gesperrt ist.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung. Im Anodenkreis der Röhre V befindet sich der auf die Frequenz f ₂ der Ausgangsspannung abgestimmte Schwingkreis L₁, C₁. Der Röhre wird die Betriebsspannung +U_b zugeführt. Aus der Spannungsquelle U₀ wird dem Gitter der Röhre über den Widerstand R₆ eine negative Vorspannung von solcher Größe zugeführt, daß der Anodenstrom bei Abwesenheit einer Wechselspannung am Gitter gesperrt ist. Die Spannungsquelle XJ₀ ist für Wechselstrom durch den Konden-

sator C₀ kurzgeschlossen. Die Einrichtung enthält sodann die Serienschaltung der zwei Gleichrichter G₁ und G₂. Dieser Serienschaltung wird erstens eine nach Polarität und Größe einstellbare Gleichspannung zugeführt, welche aus der Gleichspannungsquelle U_g

mit Hilfe des einstellbaren Spannungsteilers R₉ gewonnen wird. Zweitens wird der Serienschaltung eine Wechselspannung von der Frequenz der Ausgangsspannung zugeführt, welche durch die magnetisch mit der Schwingkreisspule L₁ gekoppelte zweite.

Spule L₂ erzeugt wird. Der Verbindungspunkt der Serienschaltung der beiden Gleichrichter liegt am Gitter der Röhre V; der eine Endpunkt der Serienschaltung, welcher an die Gleichspannungsquelle U₀ angeschlossen ist, ist wechselstrommäßig (nämlich-

über den Kondensator C „) mit der Kathode der Röhre V verbunden. Die Quelle für die Eingangsspannung wird zwischen Gitter und Kathode der Röhre angelegt, wobei der Kondensator C₂ einen Kurzschluß der Gittervorspannung verhindert. Die Quelle soll einen relativ hohen Innenwiderstand aufweisen, ist dies nicht der Fall, so ist ein zusätzlicher Widerstand R_{ vorzusehen. Die Ausgangsspannung mit der Frequenz f₂ kann an der Anode der Röhre entnommen werden, wobei gegebenenfalls ein Kondensator C₃ zur Absperrung der Betriebsspannung vorzusehen ist.

Die Wirkungsweise der Einrichtung beruht darauf, daß die beiden Gleichrichter am Eingang der Röhre Harmonische der Eingangsspannung und der Ausgangsspannung erzeugen, wobei durch die Wahl von Polarität und Größe der Vorspannung für die Gleichrichter die für die gewünschte Frequenzwandlung wichtigen Harmonischen m · f_t und (n — 1) · f ₂ auf einen für die Wandlung günstigen Wert eingestellt werden können.

Die negative Gittervorspannung verhindert ein Selbstschwingen der Einrichtung bei abwesenden Eingangssignalen. Anderseits ist die Ausgangsspannung praktisch unabhängig von der Eingangsspannung, sobald letztere einen gewissen Mindestwert überschreitet. Auch die Phasenlage zwischen Ausgangsspannung und Eingangsspannung ist von der Amplitude der letzteren unabhängig.

Zur willkürlichen Einstellung der Phasenlage zwischen Ausgangsspannung und Eingangsspannung innerhalb eines gewissen Bereiches kann beim Punkt P der Figur~*eiri Phasenschieber in die Leitung zur Zuführung der Wechselspannung von der Spule L₂ an die Serienschaltung der Gleichrichter eingefügt werden. Die Veränderung der Phase hat auf die Amplitude der Ausgangsspannung praktisch keinen Einfluß.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Einrichtung zur Frequenzwandlung, welche eine Röhre und einen in deren Anodenkreis befindlichen, auf die Frequenz der Ausgangsspannung abgestimmten Schwingkreis enthält, dadurch gekennzeichnet, daß am Gitter der Röhre, an welches der eine Pol der hochohmigen Quelle für die Eingangsspannung angeschlossen ist, der Verbindungspunkt einer Serienschaltung von zwei Gleichrichtern hegt, daß der Serienschaltung eine nach Polarität und Größe einstellbare Gleichspannung sowie eine Wechselspannung von der Frequenz der Ausgangsspannung zugeführt werden, und daß der eine Endpunkt der Serienschaltung wechselstrommäßig mit dem zweiten Pol der Quelle für die Eingangsspannung und mit der Kathode ioo der Röhre verbunden ist, wobei Mittel zur Erzeugung einer negativen Gittervorspannung von solcher Größe vorhanden sind, daß der Anodenstrom der Röhre bei Abwesenheit der Eingangsspannung gesperrt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit der Schwingkreisspule magnetisch gekoppelte zweite Spule zur Erzeugung der der Serienschaltung der Gleichrichter zugeführten Wechselspannung.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Phasenschieber in der Leitung für die Zuführung der Wechselspannung an die Serienschaltung der Gleichrichter.

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Angezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 670 363;
- deutsche Patentschrift Nr. 594400.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen