DE956773C - Schaltung zur Verminderung der schaedlichen Wirkungen der Anoden-Kathoden-Kapazitaetin einer Impulserzeuger- und Impulsverstaerkerstufe - Google Patents

Description

Bei den bekannten Röhrenschaltuhgen zur Erzeugung von Sprung- oder Impulsspannungen, wie sie z.B. mit bi-, mono- und metastabilen Multivibratoranordnungen erregt werden können, erfolgen die Übergänge in abnehmender (negativer) Spannungsrichtung im allgemeinen wesentlich schneller als in ansteigender (positiver) Spannungsrichtung. Das findet seine Begründung in dem Umstand, daß in der negativen Sprungrichtung (s. Fig. i), wenn beispielsweise Röhre 2 geöffnet wird, nur die schädliche Kapazität C_{8 2} zu entladen ist, während C₂₁ wegen der in diesem Falle gesperrten Röhre ι lediglich über die kleine Kapazität C^₁ mit Erde verbunden ist und daher nur einen geringen zusätzlichen· Beitrag zu Cg₂ liefert. In positiver Sprungrichtung wird hingegen die Röhre 1 stromführend. C_2A ist dann über den Gitterstrom der Röhre ι gitterseitig auf Erdpotential festgelegt. C _2A addiert sich in diesem Falle voll zu C₅₂ hinzu. Der Verlauf des Spannungsanstiegs in positiver Sprungrichtung · wird mithin wesentlich durch die Zeitkonstante (C₅₂ +1 C_2yl) ■ Ra₂ bestimmt. Man erhält daher im allgemeinen einen Sprungverlauf, wie er in Fig. 2 für die negative und positive Sprungspannung im Diagramm wiedergegeben ist. Der Unterschied bei den Flanken-

verlaufen für negative und positive Spannungssprünge ist um so größer, je größer Ra₂ und C₂₁ aus Gründen der Aufgabenstellung gewählt werden müssen.

Für viele Anwendungen ist es indessen notwendig, auch für die positive Sprungflanke möglichst kurze Übergangszeiten zu erzielen. Man versuchte dies auf zwei Wegen zu erreichen. Einmal durch Verkleinerung des Außenwiderstandes Ra, wobei ίο man die damit gleichzeitig verbundene Verringerung der Sprungamplitude sowie Verringerung der Flankensteilheit in negativer Sprungrichtung in Kauf nehmen mußte, oder durch Anwendung einer zusätzlichen Batteriespannung und Spannungsbegrenzung auf eine für die Röhre zugelassene niedrigere Batteriespannung· durch Verwendung einer Diode, die dann zwischen Anode und der zulässigen Batteriespannung angeschlossen werden mußte. Beide Schaltungsweisen gestatten indessen nur eine ao begrenzte Verbesserung der Flankensteilheiten der primären Schaltungsanordnungen, und insbesondere ließen sie nicht gleichzeitig hohe Sprungamplituden und kurze Übergangszeiten erzielen.

Um hohe Sprungamplituden und gleichzeitig extrem kurze Übergangszeiten erzielen zu können, wird als Beispiel von einer Schaltung gemäß Fig. 3 ausgegangen. In dieser ist erfindungsgemäß die Anode der Multivibratoranordnung (aus den Röhren Ro₁ und Ro₂ bestehend) der Röhre Ro₂ galvainisch mit der Prallelektrode P einer Sekundärelektronenröhre Ro₃ verbunden. Die Prallelektrode selbst ist entweder, wie im Beispiel der Fig. 3, mit dem Gitter von Ro₃ über einen Kopplungskondensator C gekoppelt oder, wie im Beispiel der Fig. 5, von der Anode der Röhre Ro₁ zur Kathode von Röhre Ro₃ oder auf eine andere übliche Kopplungsweise.

Durch diese Schaltungsweise wird erreicht, daß beim Übergang in den Sperrzustand der Röhre Ro₂ der Spannungsanstieg an der Anode A₂ von Röhre Ro₂ über den Kopplungskondensator C die Sekundärelektronenröhre auftastet, wodurch ein starker Sekundärelektronenstrom von der Elektrode P zur Anode der Röhre Ro₃ zustande kommt. Durch diesen Sekundärelektronenstrom wird der Schaltungspunkt A₂ wieder aufgeladen, d.h. sprungartig seine Spannung in positiver Richtung verschoben.

Im Gegensatz zu der Schaltungsweise der bekannten Multivibratoranordnungen erfolgt also in der neuen Schaltung auch der Spannungssprung in positiver Richtung durch Zuführung positiver Ladungen an dem Anodenschaltungspunkt A₂ der Röhre Ro₂ auf elektronischem Wege mittels eines Sekundärelektronenstromes von P zur Anode der Röhre Ro₃. Die Sprunggeschwindigkeit in positiver Richtung am Punkte A₂ hängt mithin bei einer solchen Schaltungsweise wesentlich von der Stromergiebigkeit der Prallelektrode ab und braucht insbesondere nicht durch einen Elektronenabfluß über den Widerstand Ra₂, wie in den bekannten Anordnungen, bewerkstelligt zu werden. Berücksichtigt man, daß es für eine optimale kurzzeitige negative Sprungspannung an der Anode von Röhre Ro₂ zweckmäßig ist, den Widerstand Ra₂ möglichst groß zu machen, dann erkennt man, daß einer solchen Bemessung in der neuen Schaltung nichts mehr im Wege steht, weil für die positive Sprungrichtung ein Stromweg über Ra₂ im Gegensatz zu den bekannten Schaltungen gemäß Fig. ι nicht mehr erforderlich ist. Bei passender Wahl der Ströme in Röhre Ro₂ und des Sekundärelektronenstromes in Röhre Ro₃ kann der Widerstand Ra₂ sogar unendlich groß gemacht werden bzw. in Fortfall kommen, ohne die Funktionsweise der Schaltung zu beeinträchtigen. Durch die Möglichkeit einer freien Wahl der Größe des Widerstandes Ra₂ ohne Beeinträchtigung der Auf- und Entladeströme können sehr hohe Sprung- bzw. Impulsspannungen bei gleichbleibender Flankensteilheit in Volt/Sek. sowohl in positiver als auch in negativer Sprungrichtung ■ erhalten werden.

Die Anwendung des beschriebenen Erfindungsgedankens ist nicht auf die in Fig. 3 wiedergegebene Schaltung beschränkt. So kann man beispielsweise die Anordnung der Fig. 3 auch darin abändern, daß unter Verwendung von zwei Sekundärelektronenröhren die Triodensysteme dieser Röhren gemäß Fig. 4 als Multivibrator geschaltet und zusätzlich wechselweise mit den Prallelek- go troden verbunden werden. In analoger Weise kann man auch, wie das Fig. 5 zeigt, beide Multivibratorröhren Ro₁ und Ro₂ der Fig. 3 mit den Prallelektroden zweier Sekundärelektronenröhren verbinden, wobei im Beispiel der Fig. 5 die Kopplung gs zur Steuerung des Sekundärelektronenstromes zur Kathode der Röhren i?ö₄und Ro₅ vorgenommen ist.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltung zur Verminderung der schädlichen Wirkung der Anoden-Kathoden-Kapazität in einer Impulserzeuger- und Impulsverstärkerstufe, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode einer vorangehenden Verstärkerröhre mit der Prallelektrode der folgenden Verstärkerröhre galvanisch verbunden ist, in welcher die Prallelektrode als hochgesetz-te Kathode eines elektronischen Entladungsweges derart wirkt, daß die durch positive Steuerung des Kathoden-Stromes auf der Anode angesammelte Elektronenladung über den Sekundärelektronenstrom abgeführt wird (Fig. 3).

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer an sich bekannten Multivibratoranordnung mit zwei Röhren (Ro₁, Ro₂) deren Anodenwiderstand (Ra₁, Ra₂) sehr groß gewählt und jede Anode galvanisch mit der Prallelektrode je einer vor- und nachgeschalteten Sekundärelektronenröhre (Ro₃, i?ö₄) verbunden ist und daß die Kathoden der Röhren (Ro₁, Ro₂) der Multivibratoranordnung über eine ÄC-Kopplung jeweils mit der Anode und der Sekundärelektrode der beiden anderen Röhren verbunden sind (Fig. 5).

3· Abänderung der Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung von zwei Sekundärelektronenröhren die Triodensysteme dieser Röhren als Multivibrator geschaltet sind und das Schirmgitter jeder Röhre jeweils mit der Prallelektrode der anderen Röhre verbunden ist und daß die erzeugten Impulse entweder an Anbeitswiderständen in den Anodenspannungszuführungen oder am Kathodenwiderstand abnehmbar sind (Fig. 4)·

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 691 736;
'»Telefunken Zeitschrift«, 24. Jahrgang, Heft 92, Okt. 1951, S. 179.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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