PL15748B1 - Uklad do zmiany czestotliwosci. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy ukladu z lampami elektronowemi, pracujacego jako nieruchomy transformator czestotliwosci i sluzacego do uzyskiwania drgan o dowol¬ nych czestotliwosciach bez wywolywania zaklócajacych czestotliwosci ubocznych. W szczególnosci wynalazek ma na celu wytwa¬ rzanie dowolnych wielokrotnosci czestotli¬ wosci podstawowej zapomoca powielania czestotliwosci. Uklad do zmian czestotliwo¬ sci wedlug wynalazku odznacza sie pola¬ czeniem z jednej strony ukladu z lampami elektronowemi, zawierajacego dwie równo¬ legle polaczone ze soba anody oraz dwie siatki, na które oddzialywaja napiecia o dwóch czestotliwosciach zasadniczych i o równych amplitudach, lecz o przeciwnych fazach, z drugiej zas strony — urzadzenia do przyblizonego wyrównywania reakcji, pochodzacej z obwodu anodowego, w któ- tym to obwodzie znajduja sie opory pozor¬ ne, nastrojone na pewne czestotliwosci.Dzialanie tego ostatniego urzadzenia moze np. polegac na zwrotnem przenoszeniu na¬ piecia wyrównawczego z obwodu anodowe¬ go do obwodu siatkowego z odpowiedniemi fazami. Dzieki takiemu ukladowi' obwodu charakterystyka ukladu lampowego moze miec ksztalt krzywej symetrycznej wzgle¬ dem osi rzednych i byc prawie dokladnie paraboliczna, przyczem prad anodowy sta¬ je sie wobec tego funkcja kwadratowa na¬ piecia wejsciowego. W razie wprowadzenia do obwodu siatki dwu lub kilku czestotliwo¬ sci zasadniczych prad anodowy bedzie za¬ wieral czestotliwosci podwojone wzgledemczestotliwosci zasadniczych oraz czestotli¬ wosci równe sumie i róznicy tychze czesto- ^liljyosci, podczas gdy:; wszystkie inne cze¬ stotliwosci harmoniczne zostaja usuniete (wyeliminowane). Najkorzystniej jest do¬ prowadzac z zewnatrz jedna tylko czesto¬ tliwosc zasadnicza, inne zas czestotliwosci zasadnicze wytwarzac w ukladzie genera¬ torowym i doprowadzac je do siatek lamp tegoz ukladu.Wynalazek niniejszy wyjasniony jest szczególowo w ponizszym opisie przy roz¬ patrywaniu rysunku, na którym fig, 1 przedstawia schemat polaczen ukladu ge¬ neracyjnego, wykonanego wedlug wynalaz¬ ku niniejszego, fig. 2 — schemat polaczen innej odmiany wykonania, a fig. 3 — wy¬ kres charakterystyki.W obu powyzszych odmianach uklad lampowy sklada sie z dwu lamp trójelek- trodowych 1, V o anodach 2, 2', polaczo¬ nych ze soba równolegle i przylaczonych do wispólnego obwodu anodowego, zlozonego z kilku obwodów drgajacych. W wykonaniu wedlug fig. 1 siatki 3, 3* obu lamp sa przy¬ laczone kazda do koncówek wtórnego u- zwojenia 4 transformatora, którego uzwoje¬ nie pierwotne 5 jest zasilane drganiami za- sadniczemi lub drganiami, przeznaczonemi do powielenia. Punkt srodkowy uzwojenia wtórnego polaczony jest z obwodem katody poprzez baterje siatkowa ó.Poniewaz potencjaly zmienne siatek 3, 3' posiadaja te sama amplitude i fazy prze¬ ciwne, przeto charakterystyki tych dwu lamp przyjma postac (fig. 3) dwóch krzy¬ wych ia oraz iat symetrycznych wzgledem osi rzednych. Na wykresie Vr i VV ozna¬ czaja wzajemnie równe i przeciwne w fa¬ zach napiecia wejsciowe (siatkowe) lamp 1 i V. Zaleznosc miedzy pradami anodowe- mi ia i i'a obu lamp i ich napieciami wej- sciowemi mozna wyrazic wzorem alge¬ braicznym: t, = c. + c\ vr + c2 vi +tc, vi + (i) *Pomiedzy poszczegókiemi napieciami za¬ chodzi zaleznosc nastepujaca: Vr= V,-\-—; Vr~-Vr+— (2) [i \L gdzie Va oznacza zmienny potencjal ano¬ dowy, Vg zmienne napiecie siatkowe, (^ zas jac, ze do uzwojenia pierwotnego 5 dopro¬ wadzane sa dwie rózne pulsacje podstawo¬ we o)! i (o2, które mozna np. otrzymac z dwu szeregowo polaczonych generatorów, wy¬ twarzajacych wzmiankowane pulsacje, o- trzymuje sie wzór nastepujacy: Vg = A\ sin w, l -\- A2 sin o2 f. spólczynnik wzmacniania lamp. Przyjmu- W polaczeniu z równaniem (2) Va Vr = Ai sin coi / -|- A2 sin w2 / -| — + 8 V«, t* Va W = — Ai sin o)i / — A2 sin <*2 / -| — -\- d Va (3) przyczem we wzorach tych wyraz SV« od- Zgodnie z wynalazkiem niniejszym na- powiada napieciu wyrównawczemu, prze- piecie siatki dobrane jest w ten sposób, ze niesionemu wstecznie z obwodu anodowego do obwodu siatki. 8V.=^ Va — 2 —Wobec tego napiecia wejsciowe beda: Vr = Ai sin «i / + A2 sin tt2/, Vr = — Ai sin wi / — A2 sin o2 / = — Vr Wstawiajac wartosci te w równanie (1), o- trzymuje sie wypadkowy prad anodowy la: h ='i. + *'« = 2C"4+ 2C2 V* + 2C4 V< + (4) Z tego wzoru widac, ze wyrazy z nieparzy- stemi potegami zniosly sie wzajemnie. Ten wypadkowy prad anodowy przedstawia na wykresie fig. 3 krzywa paraboliczna, wycia¬ gnieta linja pelna. W wiekszosci przypad¬ ków mozna pominac w ostatniem równaniu wyrazy rzedu wyzszego niz drugi i z tego powodu mozna uwazac krzywa la za do¬ kladna parabole. Mozna wobec tego we wzorze (1) odrazu pominac wyrazy w po¬ tedze czwartej i w potegach wyzszych i o- trzymac wypadkowy prad anodowy w po¬ staci nastepujacej: la = 2C0 -f 2C2 (A^sin^t + A2sim»2t)2 = = 2C0 + C2A] (1 — cos 2^) + C2A\ (1 - cos2«2t) + + 2C2A.A2. {cos (n} — Prad anodowy zawiera zatem cztery pulsa- cje: 2 o)i, 2 w , (01 -|- o)2 oraz o)! — co,. W ob¬ wód anodowy wlaczono kilka obwodów drgajacych, dostrojonych kazdy do jednej ze wskazanych pulsacyj.Obwody te w ukladzie przedstawionym sa ze soba polaczone szeregowo i kazdy z nich sklada sie z samoindukcji 7 i pojemno¬ sci 8, polaczonych równolegle. Kazda z sa¬ moindukcji 7 sprzezona jest indukcyjnie z jedna cewka wyrównawcza 9, przyczem cewki te sa ze soba oraz z baterja siatkowa 6 polaczone szeregowo. Dzieki sprzezeniu zwrotnemu przy pomocy cewek 9 doprowa¬ dza sie do obu siatek 3, 3' potencjaly wy¬ równawcze wzajemnie równe co do ampli¬ tudy i fazy. Potencjaly te wyrazone sa we wzorach (3) i (4) zapomoca wyrazu §Va.Wspólczynnik sprzezenia miedzy cew¬ kami 7 i 9 jest tak dobrany, aby byl spel- V* niony warunek: 5Va= -. Kazdy z ob- wodów drgajacych zaopatrzony jest w kon¬ cówki 10, z których mozna pobierac odpo¬ wiednie pulsacje: 2 0i, 2(02, f(0i — 0)2^ i /O)! -|- 0)2J.Gdy pulsacje zasadnicze tó1f o)2 pobie¬ rane sa z niezaleznych od siebie generato¬ rów, wtedy moze sie zdarzyc, ze wyzsze harmoniczne jednej z tych pulsacyj zasad¬ niczych interferuja w obwodzie siatki z druga pulsacja zasadnicza tak, ze w ob¬ wodzie anodowym powstaje ton interferen¬ cyjny o malej czestotliwosci. Gdyby jedna z pulsacyj zasadniczych, np. »i, byla dwa* razy wieksza od drugiej o2, wówczas pierw¬ sza wyzsza harmoniczna drugiej pulsacji zasadniczej, to jest pulsacja 2o2 moglaby z powodu mimowolnych zmian stosunku wielkosci obu pulsacyj zasadniczych inter- ferowac z pulsacja o)t i wywolywac wsku¬ tek tego ton zaklócajacy. Dwie pulsacje oi + o)2 oraz 0)1 — o)2,wystepujace w obwo¬ dzie anodowym, sa uzaleznione równiez od zmian pulsacyj oi i o2, doprowadzanych do siatek.Niedogodnosci powyzsze usuwa w zu¬ pelnosci uklad, wskazany na fig. 2, a róz¬ niacy sie od opijanego powyzej tylko tern, ze uzwo^nie wtórne transformatora wej¬ sciowego podzielone jest na dwie polowy 11, 11% miedzy które wlaczone sa szerego¬ wo polaczone cewki 12 i 12' sprzezenia — 3 —zwrotnego. Cewki wyrównawcze 9 przyla¬ czana sa szeregowo do punktu polaczenia cewek 12, 12'. Jeden z obwodów drgaja¬ cych, np. obwód, nastrojony na 2 w, jest polaczony równiez indukcyjnie z cewkami 12, 12\ Wedlug ukladu, wskazanego na fig. 2, do koncówek transformatora wejsciowego jest doprowadzona tylko jedna pulsacja za- radnicza Draga pulsacje zasadnicza otrzymuje sie natomiast z obwodu anodowego zapomoca sprzezenia zwrotnego jednego z obwodów (7—8), posiadajacego pulsacje, która jest wielokrotna pulsacji o&t, z obwodem siatko¬ wym za posrednictwem cewek 12, 12'. W ukladzie, przedstawionym na fig. 2, druga harmoniczna 2 w, wytworzona w obwodzie anodowym, zostaje w ten sposób przenie¬ siona zwrotnie do obwodu siatki i tam na¬ lozona na pulsacje zasadnicza, doprowa¬ dzana z zewnatrz. Obwód drgajacy z pulsa¬ cja 2 co jest w tym przypadku sprzezony z obwodem siatki zapomoca podwójnego sprzezenia zwrotnego, to znaczy, zapomoca cewki wyrównawczej 9, dzieki której obie siatki 3, 3' otrzymuja potencjaly wyrów¬ nawcze z temi samemi fazami i o pulsacji 2 to i zapomoca dwu cewek sprzezenia zwrotne¬ go 12, 12', przenoszacych napiecia o pulsa¬ cji 2 to na te siatki, przyczem wspomniane napiecia posiadaja równe amplitudy, lecz przeciwne fazy.Wobec tego w ukladzie, przedstawionym na fig. 2: o1 = 2 co; to2 = co; W obwodzie anodowym otrzymywane sa zatem pulsacje: 2(0, = 4 to; 2co2 = 2 o; 2 ='3to; to1 — a2 = to W razie zyczenia mozna, -oczywiscie, przeniesc zwrotnie nawet wiecej niz jedna pulsacje, wystepujaca w obwodzie anodo¬ wym. Jezeli np. doprowadzic do obwodu siatki dwie pulcacje toi i 4 to, wytworzone w oddzielnym generatorze, oraz dwie pul¬ sacje 3 to i 5 to przeniesione zwrotnie z ob¬ wodu anodowego, wówczas w obwodzie a- nodowym mozna otrzymac drgania o pulsa- cjach 3 to, 5 to, 7to oraz 10 to. W tym celu cewki zwrotne 12 i 12' musza byc dolaczo¬ ne do dwu obwodów drgajacych, dostrojo¬ nych do pulsacji 3 to i 5 to.Uklad wedlug fig. 2 posiada te zalete w porównaniu z ukladem, opisanym poprzed¬ nio, ze w razie zmiany doprowadzanej z ze¬ wnatrz czestotliwosci zasadmiczej wszystkie czestotliwosci, wytworzone w obwodzie a- nodowym, beda sie zmienialy dokladnie w tym samym stosunku wzajemnym. Wyste¬ pujace niekiedy wyzsze harmoniczne cze¬ stotliwosci zasadniczej beda wobec tego we wszystkich przypadkach badzto dokladnie sie zgadzaly, badz tez znacznie róznily sie od czestotliwosci, przenoszonej zwrotnie z obwodu anodowego do obwodu siatki, i wskutek tego nie beda wywolywaly tonu zaklócajacegp.Gdy pozadane jest otrzymywanie drgan o jeszcze wyzszej czestotliwosci, wówczas mozna odprowadzic z obwodu anodowego jedna z czestotliwosci, wytworzonych tam¬ ze, i uzyc jej jako czestotliwosci zasadniczej w innym transformatorze czestotliwosci, wykonanym np. wedlug fig. 2 lub podob¬ nie. Podobniez mozna odprowadzic dwie czestotliwosci z obwodu anodowego i w sposób zwykly doprowadzic je do transfor¬ matora czestotliwosci, urzadzonego wedlug fig. 1. W ten sposób mozna polaczyc szere¬ gowo pewna liczbe transformatorów i osia¬ gac wielokrotne powielenie danej czesto¬ tliwosci zasadniczej, Jezeli pobrac z obwo¬ du anodowego ukladu wedlug fig, 2 np. pul¬ sacje 3w i 4 co i zasilac niemi strone wej¬ sciowa nastepnego transformatora czesto¬ tliwosci o ukladzie wedlug fig* 1, wówczas — 4 —w obwodzie anodowym ukladu pierwszego uzyskane beda pulsacje 6w, 8o, 7o oraz w.Jesli natomiast pobrac tylko pulsacje 4o i zasilac nia strone wejsciowa nastepnego transformatora czestotliwosci o ukladzie wedlug fig. 2, to otrzymuje sie pulsacje 8(0, 4o, J2u), oraz 16 w.W wielu przypadkach zaleca sie wla¬ czenie do obwodu anodowego generatora wielokrotnego jednego lub kilku obwodów filtrujacych zamiast obwodów drgajacych, przedstawionych na fig. 1 i 2.Nieruchomy transformator czestotliwo¬ sci wykonany wedlug wynalazku posiada zalety nastepujace: 1) W obwodzie anodowym istnieja tyl^ ko czestotliwosci, bedace suma lub róznica czestotliwosci zasadniczych, wystepujacych w obwodach siatek. 2) Dzieki odpowiedniemu doborowi wskazanych czestotliwosci zasadniczych, w obwodzie anodowym mozna otrzymac do¬ wolna zadana czestotliwosc. 3) Mozna pobierac z obwodu anodowe¬ go czestotliwosc pozadana niezaleznie od innych czestotliwosci. 4) Dzieki szeregowemu polaczeniu kil¬ ku transformatorów czestotliwosci mozna uzyskac wszelka potrzebna czestotliwosc. 5) Mozliwe jest otrzymanie pozadanej czestotliwosci, wolnej, praktycznie biorac, od wyzszych harmonicznych. .6) Osiagana wydajnosc pracy jest w przyblizeniu jednakowa w rozmaitych ob¬ wodach drgajacych, wlaczonych do obwodu anodowego, w przeciwienstwie do znanych dotad generatorów lampowych, w których wydajnosc pracy przy rozmaitych czestotli¬ wosciach tern jest mniejsza, im czestotli¬ wosc jest wieksza. 7) Generator wielokrotny wedlug wy¬ nalazku moze byc dokladnie zwymiarowa- ny na podstawie uprzedniego dokladnego obliczenia teoretycznego.Cechy charakterystyczne, wskazane w punktach 3) i 6) osiagniete sa dzieki te¬ mu, ze uklad wedlug wynalazku nie dziala jako oscylator w zwyklym tego slowa zna¬ czeniu, to znaczy, ze nie dziala przy pomo¬ cy sprzezenia zwrotnego, zwykle stosowa¬ nego w generatorach lampowych. Nawet i wewnetrzne sprzezenie zwrotne poprzez pojemnosci miedzyelektrodowe lamp urza¬ dzenia niniejszego jest wyrównane zapomo- ca cewek wyrównawczych 9.Dzieki opisanym powyzej cechom uklad wedlug wynalazku nadaje sie w szczegól¬ nosci do zastosowania np. w urzadzeniach telefonicznych, poslugujacych sie drganiami szybkozmiennemi, w charakterze fal no¬ snych do przekazywania pradów mówni- czych po przewodach telefonicznych. Caly uklad przewodów mozna wówczas zasilac drganiami, bedacemi powieleniem zwyklej czestotliwosci zasadniczej. Wzmiankowana czestotliwosc zasadnicza moze byc dosc ma¬ la, np. lezec w granicach czestotliwosci glo¬ sowych, poczem mozna ja przetwarzac na czestotliwosci wyzsze w drodze szeregowe¬ go polaczenia dwu lub kilku generatorów wielokrotnych, wykonanych wedlug wyna¬ lazku i sluzacych do powielania czestotli¬ wosci. Drganie zasadnicze o czestotliwosci zupelnie stalej mozna np. otrzymywac za- pomoca strojonego generatora szybkozmien- nego. W ten sposób mozna przesylac po przewodach rozmaite drgania szybkozmien- ne przy zachowaniu ich zupelnie stalej cze¬ stotliwosci.Mozna uskutecznic skompensowanie sprzezenia zwrotnego obwodu anodowego z obwodem siatkowym w inny sposób, niz za- pomoca przylaczenia obwodu anodowego do obwodu siatki, jak to opisano powyzej.Mozna np. dokonac wyrównania zapomoca ekranowanych lamp elektronowych. PL

Claims (8)

1. Zastrzezenia patentowe. 1, Uklad do zmiany czestotliwosci, — 5 —znamienny tern, ze posiada uklad dwóch lamp elektronowych, zawierajacych dwie polaczone równolegle ze soba anody oraz dwie odpowiednie siatki, na które naklada¬ ja sie odpowiednio napiecia dwu pulsacyj zasadniczych ( m\ oraz ^2)0 wzajemnie równych amplitudach, lecz o fazach prze¬ ciwnych z zastosowaniem srodka do przy¬ blizonego wyrównywania oddzialywania zwrotnego na napiecie siatki, wywolywane¬ go obciazeniem obwodów anodowych pew¬ na liczba oporów pozornych, dostrojonych 1 1 • * * 1 oraz do pulsacyj 2 «i, 2,0)2, iot -|- w2 om — o)2, albo przyczem srodek ten polega na zwrotnem przenoszeniu napiecia wyrównywujacego z obwodu anodowego do obwodu siatki z ta sama faza.

2. Uklad do zmiany czestotliwosci we¬ dlug zastrz. 1, znamienny tern, ze w celu calkowitego lub czesciowego zrównowaze¬ nia reakcji obwodu anodowego na obwód wejsciowy ukladu lamp, zastosowane sa specjalne lampy z mala pojemnoscia ano- da-siatka, np. lampy ekranowane.

3. Uklad do zmiany czestotliwosci we¬ dlug zastrz, 2, znamienny tern, ze obwód anodowy posiada pewna liczbe obwodów drgajacych, nastrojonych na odpowiednie pulsacje 2ioi, 2w2, cdi —(- o2 oraz na (1)1 — 2 sa pulsacjami zasadniczemi, doprowadzonymi do obwodu siatkowego ukladu lampowego.

4. Uklad do zmiany czestotliwosci we¬ dlug zastrz. 3, znamienny tern, ze kazdy z obwodów drgajacych, wlaczonych w obwód anodowy, jest polaczony zapomoca cewki wyrównawczej (9) z obwodem siatki w ten sposób, iz reakcja potencjalu anody na na¬ piecie siatki ulega w zasadzie skompenco- waniu.

5. - Uklad do zmiany czestotliwosci we¬ dlug zastrz. 4, znamienny tern, ze jeden lub kilka obwodów drgajacych, prócz sprzeze¬ nia zapomoca cewki wyrównawczej (9), sa jeszcze sprzezone zapomoca cewek sprze¬ zenia zwrotnego (12, 12') z obwodem siatki w taki sposób, iz odpowiednia pulsacja, ja¬ ko jedna z pulsacyj zasadniczych (*&\) zo¬ staje przeniesiona zwrotnie na dwie siatki z fazami przeciwnemi.

6. Uklad do zmiany czestotliwosci we¬ dlug zastrz. 4, znamienny tern, ze cewki wyrównawcze (9) sa wlaczone pomiedzy punkt srodkowy wtórnego uzwojenia trans¬ formatora wejsciowego (4) i baterje siat¬ kowa (6).

7. Uklad do zmiany czestotliwosci we¬ dlug zastrz. 5, znamienny tem, ze dwie cew¬ ki sprzezenia zwrotnego (12, 12') sa pola¬ czone w szereg kazda z jedna polowa (11 wzglednie 11') uzwojenia wtórnego tranc- formatora wejsciowego^ wlaczonego miedzy obydwie siatki lamp.

8. Uklad do zmiany czestotliwosci we¬ dlug zastrz. 1, znamienny tem, ze siatka jest polaczona z ujemnym biegunem baterji siatkowej i posiada takie napiecie, iz w za¬ sadzie kompensuje reakcje stalego napiecia anodowego na napiecie siatki. T e 1 e f o n a k t i e b o 1 a g e t L. M. Erie s s o n. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy.t)o opisu patentowego Nr 15748. ^zcr.j. * 3tig;9. ur T/ig;3. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL