DE967712C - Oberwellengenerator - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 5. DEZEMBER 1957

L 3894 VIIIcJ2ie

Oberwellengenerator

(Ges. v. 15. 7.1951)

Bei einem bekannten Verfahren zur Frequenzmessung mit hoher Genauigkeit wird die unbekannte Frequenz mit einer Harmonischen einer Normalfrequenz verglichen. Hierfür muß eine im allgemeinen als sinusförmige Welle vorhandene Normalfrequenz so verzerrt werden, daß möglichst viele Oberwellen großer Amplitude entstehen.

Dies kann dadurch erreicht werden, daß man eine Röhre mit steiler Kennlinie mit kurzen Spannungsspitzen möglichst weit aussteuert. Diese Betriebsweise ist unter der Bezeichnung C-Betrieb bekannt.

In Abb. ι ist die Arbeitsweise eines solchen bekannten Oberwellengenerators in C-Schaltung dargestellt.

Die Kennlinie der Röhre auf der Basis einer hohen negativen Gittervorspannung Vgo wird mit hoher Gitterwechselspannung weit durchgesteuert, so daß kurze Anodenstromstöße entstehen. Bei der wünschenswerten Vergrößerung der negativen Gittervorspannung wird sehr bald eine Grenze erreicht, die sich aus wirtschaftlichen Gründen ergibt, und die Vergrößerung der Gitterwechselspannung stößt ebenfalls schnell auf technische Schwierigkeiten. Für eine kleine Empfängerpentode, z. B. EF 12, mit 2 mA/V Steilheit ist bei einer Betriebsgleichspannung von 250 V kaum eine wesentlich höhere Gittervorspannung als 40 bis 50 V anwendbar. Bei einem Kennlinienbe-

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reich der Gitterspannung von etwa 2 V maximal benutzt man also etwa 5 % der Amplitude der Gitterwechselspannung zur Stromaussteuerung.

Da die Anzahl der in Impulsen enthaltenen Oberwellen im wesentlichen von der Flankensteilheit der erzeugten Impulse abhängt, ist ersichtlich, daß mit einer Röhre in C-Schaltung allein nur eine geringe Zahl von Oberwellen ausreichender Amplitude erzeugt werden kann.

Zur Verminderung der Impulsbreite bzw. zur Erhöhung der Impulsflankensteilheit und damit zur Erzeugung höherer Harmonischer ist es bereits bekannt, im Anodenkreis einer im C-Betrieb arbeitenden Röhre eine Induktivität anzuordnen, die die am Steuergitter liegenden Impulse im Anodenkreis differenziert und die zusammen mit ihrer Eigenkapazität ein schwingungsfähiges Gebilde darstellt. Die anodenseitigen Impulse stoßen diesen Schwingungskreis zu abklingenden periodischen Schwingungen hoher Frequenz an. Ein parallel zu der Induktivität liegender Gleichrichter verhindert je nach seiner Polung eine Stoßerregung des Kreises durch die Vorderflanke bzw. durch die Hinterflanke der anodenseitigen Impulse und unterdrückt ebenso entsprechend seiner Polung die bei der Stoßerregung durch die Hinterflanke bzw. Vorderflanke auftretenden negativen bzw. positiven Halbwellen der Stoßschwingung. Auf diese Weise ergeben sich Impulse mit steilerer Anstiegsflanke, die einen höheren Oberwellengehalt aufweisen.

Ferner ist eine Anordnung zur Frequenzvervielfachung bekannt, bei der eine im C-Betrieb arbeitende Röhre gitterseitig mit kurzen Impulsen gesteuert wird und ein im Anodenkreis der Röhre liegender Schwingkreis auf eine gewünschte Oberwelle abgestimmt ist. Damit läßt sich aus der oberwellenreichen, anodenseitigen Impulsfolge eine Oberwelle einer beliebigen Ordnungszahl aussieben. Im allgemeinen kann man auf diese Weise jedoch nur Oberwellen niedriger Ordnung mit ausreichender Amplitude erzeugen.

Bei dieser Anordnung ist es auch bekannt, Siebkreise in den Ausgang zu schalten. Die bekannten Oberwellengeneratoren haben den Nachteil, daß sie entweder nur eine bestimmte Oberwelle liefern oder ein Spektrum mit sehr unterschiedlichen Amplituden der einzelnen Oberwellen. Dieser Nachteil soll durch die Erfindung beseitigt werden. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß in den Anodenkreis der Elektronenröhre eine i?C-Hochpaßkette geschaltet. Dadurch wird die Impulsbreite vermindert bzw. die Flankensteilheit erhöht. Infolgedessen werden die bei der Frequenzvervielfacherschaltung mit einer Röhre im C-Betrieb naturgemäß vorhandenen Ungleichmäßigkeiten der Amplituden der einzelnen Oberwellen weitgehend ausgeglichen.

In Abb. 2 ist der Aufbau eines Gliedes einer solchen .RC-Kette dargesteUt.

Das Übertragungsmaß g eines solchen i?C-Gliedes ist

S = b + j « = SIt ©itt χ + j ar ctg χ,

worin

-y-

Die Charakteristik einer aus den beschriebenen i?C-Gliedern aufgebauten Siebkette ist in Abb. 3 dargestellt. Daraus ist die dämpfende Wirkung der i?C-Kette auf die Oberwellen niederer Ordnung ersichtlich.

Die Schaltung eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Oberwellengenerators zeigt Abb. 4.

Einer Röhre, beispielsweise einer Pentode, wird gitterseitig die sinusförmige Normalfrequenz f& zugeführt. Im Anodenkreis treten dann an den Punkten a, b, c und d gegenüber Erde die in den Abb. 5 bis 8 gezeigten Spannungsimpulse auf. Die Siebkette gemäß der Erfindung enthält weder Schwingungskreise noch ist eine Begrenzerschaltung mittels Gleichrichtern vorgesehen.

Durch die Kettenschaltung von frequenzbewertenden i?C-Siebgliedern läßt sich die Verschmälerung der Impulsbreite und damit die Erhöhung der Flankensteilheit der Impulse so weit treiben, daß sich auch noch Harmonische von sehr hoher Ordnungszahl mit technisch auswertbarer Amplitude gewinnen lassen.

Man sieht aus den in den Abb. 5 bis 8 dargestellten Oszillogrammen, wie mit jedem i?C-Glied der Impuls schmäler wird und schließlich zu einem Strich im Oszillogramm zusammenschrumpft. Auf diese Weise erhält man Oberwellengemische, in denen die ersten 200 Harmonischen etwa gleiche Amplituden haben, während die 500. Harmonische noch in einer Größe auftritt, die ihre technische Anwendung zuläßt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Oberwellengenerator mit einer in C-Schaltung arbeitenden Elektronenröhre und einem frequenzabhängigen Außenwiderstand im Anodenkreis, gekennzeichnet durch die Verwendung einer i?C-Hochpaßkette im Anodenkreis der Elektronenröhre.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschrift Nr. 535528;

   französische Patentschrift Nr. 803 632;

   »Hochfrequenztechnik und Elektroakustik«, 1940, Bd. 55, S. 106;

   »ENT« (Elektrische Nachrichtentechnik), Bd. 14, H. 11, 1937, S. 360 bis 369;

   »AEG-Mitt.«, 1939, H. 3.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   ©709 792/73 11.57