JP3173815B2 - 高周波電子管電力発振器 - Google Patents

高周波電子管電力発振器

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JP3173815B2
JP3173815B2 JP12833591A JP12833591A JP3173815B2 JP 3173815 B2 JP3173815 B2 JP 3173815B2 JP 12833591 A JP12833591 A JP 12833591A JP 12833591 A JP12833591 A JP 12833591A JP 3173815 B2 JP3173815 B2 JP 3173815B2
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ステファン アルベル エリイ パトロン クリスチャン
ジョン ソウィンスキ ユージン
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L5/00Automatic control of voltage, current, or power
    • H03L5/02Automatic control of voltage, current, or power of power
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/10Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being vacuum tube

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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子管の陰極に直列に
接続した調整可能なインピーダンス素子を有する高周波
電子管電力発振器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この型式の高周波電子管電力発振器はド
イツ国特許第148202号明細書から既知である。
【0003】一般的に、この高周波電子管発振器から供
給される電力は制御可能であることが望ましい。
【0004】この制御を行なう第1の方法は、電子管の
D.C.陽極電圧を可変にすることである。この第1の
方法は、このD.C.陽極電圧を所望の高電圧に変換す
る前に、存在する主電圧をサイリスタによって位相カッ
トすることにより達成できる。
【0005】位相カットによる電力制御を用いると、む
しろ高周波のノイズ電圧が主電圧に発生してしまう。こ
の電力制御の第2の欠点は、主電圧の一部の周期につい
て高電圧が零に等しくなってしまうことである。この欠
点により、多くの場合大型で高価な高電圧平滑フィルタ
が必要になってしまう。
【0006】供給電力を制御する第2の方法は、前述し
たドイツ国の特許明細書に記載されている。この特許明
細書において、供給電力は、電子管の陰極に直列に接続
した調整可能なインピーダンス素子によって制御され
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】インピーダンス素子の
インピーダンス値を増大させることにより、このインピ
ーダンス素子の両端間のD.C.電圧は上昇する。この
電圧上昇により、陰極と制御グリッドとの間の電圧差は
負の一層大きな値となる。この結果、電子管のD.C.
陽極電流従って供給電力は低減することになる。
【0008】この従来の高周波電子管電力発振器の欠点
は、調整可能なインピーダンス素子において一層大きな
電力損失が発生することである。この電力損失は、制御
されるべき電力の約10%になってしまう。この事実は、
大電力の場合(例えば、数100 KWの電力)極めて不利で
あり、特にインピーダンス素子が調整可能な半導体素子
の形態のもので構成することを希望する場合特に不利に
なってしまう。
【0009】従って、本発明の目的は、供給電力を陰極
の接続ラインに直列に接続したインピーダンス素子によ
って制御できると共に、調整可能なインピーダンス素子
における電力損失が従来の発振器よりも相当小さい高周
波電子管電力発振器を提供することにある。
【0010】この目的を達成するため、本発明による高
周波電子管電力発振器は、前記電子管が、少なくとも1
個の制御グリッドと付加的なグリッドとを有する多重電
子管として配置され、反転増幅器を含み、この反転増幅
器の入力部を前記インピーダンス素子に前記電子管の陰
極側で結合し、前記反転増幅器の出力部を前記電子管の
付加的なグリッドに結合したことを特徴とする。
【0011】インピーダンス素子の値を増大させること
により、このインピーダンス素子の両端間の電圧が増大
することになる。この結果、陽極電流は減少することに
なる。インピーダンス素子にかかる電圧は反転増幅器を
介して電子管の付加的なグリッドに作用するので、この
付加的なグリッドにかかる電圧は相当大きな範囲に亘っ
て低下する。この結果、陽極電流の低下は一層増強され
ることになる。従って、陽極電流の低下によりインピー
ダンス素子に生ずる電圧変化が一層増強されることにな
る。
【0012】所定の陽極電流の変化に対して、従来の三
極管において必要とされるインピーダンス素子の両端間
でふれる電圧よりも一層小さい電圧を印加するだけで十
分である。このふれ電圧が一層小さくなる結果、インピ
ーダンス素子の両端間の静的電圧は、従来の装置におい
て必要な値よりも一層小さい値に調整することができ、
この結果インピーダンス素子における消費電力は一層小
さくなる。
【0013】本発明による高周波電子管電力発振器の好
適実施例は、前記反転増幅器が電流源と三極管とを有
し、三極管の陽極が反転増幅器の出力部を構成し、この
出力部に前記電流源を結合し、前記三極管の制御グリッ
ドを可変電圧源の負の端子に接続し、前記反転増幅器の
入力部が、前記可変電圧源の正の端子によって構成され
ることを特徴とする。この実施例の利点は、電子管の付
加的なグリッド電流が電流源から供給される電流を超え
ることができないことにある。このような制限がない場
合陽極電圧が降下して過剰に高い電流が付加的なグリッ
ドに流れ込み、これによって損傷を受けるおそれがあ
る。
【0014】高周波電子管発振器が脈動電圧で作動する
と、電流源を電子管の付加的なグリッドに接続する場合
問題が生ずるおそれがある。電子管の制御グリッドをシ
ャントした場合、付加的なグリッドに高電圧が生ずる。
この理由は、電流源の負荷インピーダンスが増大するた
めである。この付加的なグリッドに生ずる高電圧によ
り、発振器の脈動動作が害されるおそれがある。既知の
三極管の特性は、陽極が特定の値を越えると陽極電流が
強く増大することにある。従って、三極管は電圧自制効
果を有している。
【0015】高周波電子管電力発振器の電子管の付加的
なグリッドが三極管の陽極に接続されているから、発振
器が脈動するように動作するときの付加的なグリッドに
生ずる電圧増加は制限されるように維持されることにな
る。
【0016】以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明
する。
【実施例】図1において、高周波電子管電力発振器の多
重グリッド電子管は四極管1により構成される。この四
極管の陽極は結合コンデンサ2を介して周波数決定素子
3及びフィードバック素子4の入力部に接続する。周波
数決定素子3はコイルとコンデンサとの並列結合部を有
し、以後の説明において並列回路として称することにす
る。四極管1の陰極をインピーダンス素子5及び反転増
幅器6の入力部に接続する。反転増幅器6の出力部を四
極管1の別のグリッド(スクリーングリッド)に接続す
る。高電圧源7をチョークコイル8を介して四極管1の
陽極に接続する。
【0017】図2は本発明による発振器の好適実施例を
示す。本例において、反転増幅器6は、D.C.電流源
10及び可変電圧源11と関連する三極管9により構成す
る。三極管9の制御グリッドを、可変電圧源11と抵抗20
の直列接続を経てインピーダンス素子5に接続する。本
例では、このインピーダンス素子をトランジスタ17を含
む回路で構成する。トランジスタ17のコレクタをチョー
クコイル18を経て四極管の陰極に接続する。コンデンサ
19を四極管の陰極に接続する。四極管の陽極を電流源10
及び四極管のスクリーングリッドに接続する。電流源10
の他方の端部を高電圧源7に接続する。フィードバック
素子4はコイル12を有し、その一端は並列回路3に接続
しその他端はコンデンサ13及び結合コンデンサ14に接続
する。結合コンデンサ14の他端は四極管1の制御グリッ
ドに接続する。チョークコイル15は、その一端が四極管
1の制御グリッドに接続され他端は抵抗16に接続する。
三極管9の陰極、インピーダンス5の負側端子、抵抗1
6、コンデンサ13及び並列回路3を高圧電源7の負の端
子に接続する。
【0018】次に、上述した高周波電子管電力発振器の
動作を図面を参照して説明する。並列回路3及びフィー
ドバック素子4と関連する四極管1は発振器のコア部を
構成する。結合コンデンサ2を接続して高圧電源がチョ
ークコイル8及び並列回路3を通して短絡するのを防止
する。チョークコイル8により、高圧電源7に非高周波
電流を流させる。フィードバック素子4により 180°の
位相偏位を与える。この位相偏位は、発振を起させると
共に四極管のA.C.陽極電圧を低下させるために必要
である。この合成電圧を四極管の制御グリッドに印加す
る。
【0019】コンデンサ14、チョークコイル15及び抵抗
16は、四極管1の制御グリッドに印加される正規のD.
C.電圧を自動調整する回路を構成する。この制御グリ
ッドに印加されるA.C.電圧の最大電圧レベルの期間
中に四極管の制御グリッドに電流が流れるが、この電流
によりコンデンサ14が充電される。四極管の制御グリッ
ドに作用するD.C.電圧は適切にバイアスされ、この
制御グリッドの電流パルスによってコンデンサ14に作用
する電荷と、チョークコイル及び抵抗16を経て高電圧源
7の負の端子に流れ込む電荷との間で平衡が維持され
る。チョークコイル15は、抵抗16を通って高圧電源7に
電流が流れ込むのを防止する。
【0020】前述したように、発振器に供給される電力
はインピーダンス素子5の値を調整することにより制御
することができる。本例において、この調整はトランジ
スタ17のベース電流を調整することにより行なうことが
できる。コンデンサ19は、高圧電源7の負端子に流れ込
む高周波陰極電流を短絡する。チョークコイル18はトラ
ンジスタ17のコレクタの高周波電圧を低下させる。この
電圧は四極管1の陰極の残りの高周波電圧により発生す
る。
【0021】調整可能な電圧源11により三極管9の正規
のバイアス電流調整を行ない、正のグリッド電圧の場合
抵抗20により三極管9のグリッド電流を制限する。電流
源10から三極管9の陽極電流及び四極管1のスクリーン
グリッド電流を供給する。反転増幅器6の電圧利得因子
は、三極管の特性、そのバイアス電流、電流源の出力イ
ンピーダンス及び四極管のスクリーングリッドによって
形成される負荷インピーダンスによって決定される。前
述したように、四極管のスクリーングリッドへの電圧を
反転増幅器を介してインピーダンス素子の両端に印加す
ることにより、関連するインピーダンス素子における損
失が低減される。この減少の範囲は、四極管の特性及び
反転増幅器の電圧利得因子によって決定される。この電
圧の増幅度を大きくすればするほど、トランジスタ17に
おける消費電力が一層大きくなる。
【0022】図3はトランジスタ17における消費電力P
とトランジスタ17のD.C.インピーダンス値Zとの関
係を示す。消費電力Pを縦軸に示す。曲線aは従来の三
極管発振器におけるトランジスタ17の消費電力を示し、
曲線bは本発明による発振器の消費電力を示す。図3か
ら明らかなように、本発明による発振器は従来の三極管
発振器に比べて消費電力を相当低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明による発振器の構成を示す線図的
回路図である。
【図2】図2は本発明による発振器の好適実施例を示す
回路図である。
【図3】図3はインピーダンス素子の値と消費電力との
関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 四極管 3 周波数決定素子 4 フィードバック素子 5 インピーダンス素子 6 反転増幅器 7 高圧電源 10 電流源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 590000248 Groenewoudseweg 1, 5621 BA Eindhoven, T he Netherlands (72)発明者 ユージン ジョン ソウィンスキ オランダ国 5621 ベーアー アインド ーフェンフルーネバウツウェッハ 1 (56)参考文献 特開 昭62−235802(JP,A) 特開 昭62−235803(JP,A) 特開 昭64−36204(JP,A) 特開 昭64−36205(JP,A) 特開 平2−104105(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03B 5/10 WPI/L(QUESTEL)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子管の陰極に直列に接続した調整可能
    なインピーダンス素子を有する高周波電子管電力発振器
    において、 前記電子管が、少なくとも1個の制御グリッドと付加的
    なグリッドとを有する多重電子管として配置され、反転
    増幅器を含み、この反転増幅器の入力部を前記インピー
    ダンス素子に前記電子管の陰極側で結合し、前記反転増
    幅器の出力部を前記電子管の付加的なグリッドに結合し
    たことを特徴とする高周波電子管電力発振器。
  2. 【請求項2】 前記反転増幅器が電流源と三極管とを有
    し、当該三極管の陽極が反転増幅器の出力部を構成し、
    この出力部に前記電流源を結合し、前記三極管の制御グ
    リッドを可変電圧源の負の端子に接続し、前記反転増幅
    器の入力部が、前記可変電圧源の正の端子によって構成
    されることを特徴とする請求項1記載の高周波電子管電
    力発振器。
JP12833591A 1990-05-03 1991-05-02 高周波電子管電力発振器 Expired - Fee Related JP3173815B2 (ja)

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NL9001060 1990-05-03
NL9001060A NL9001060A (nl) 1990-05-03 1990-05-03 Hoogfrequent elektronenbuisvermogensoscillator.

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JPH0794944A JPH0794944A (ja) 1995-04-07
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EP (1) EP0455296B1 (ja)
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DE (1) DE69100169T2 (ja)
NL (1) NL9001060A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL148202C (ja) * 1900-01-01
NL8600673A (nl) * 1986-03-17 1987-10-16 Philips Nv Generator voor hoogfrequent verhitten, voorzien van een elektronenbuis met meer dan een rooster.
NL8600672A (nl) * 1986-03-17 1987-10-16 Philips Nv Generator voor hoogfrequent verhitten met een impedantie-orgaan parallel aan het stuurelement in de kathodeketen van de elektronenbuis van het oscillatorcircuit.
NL8802035A (nl) * 1988-08-17 1990-03-16 Philips Nv Hoogfrequent vermogensoscillator.

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DE69100169T2 (de) 1994-01-27
EP0455296A1 (en) 1991-11-06
DE69100169D1 (de) 1993-08-19
EP0455296B1 (en) 1993-07-14
JPH0794944A (ja) 1995-04-07
US5113157A (en) 1992-05-12
NL9001060A (nl) 1991-12-02

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