Wynalazek jest oparty na zalozeniu, ze nie jest rzecza konieczna stosowanie do¬ datkowych siatek dla polepszenia dziala¬ nia lampy wzmacniajacej, lecz ze mozna równiez za pomoca innych prostszych srodków osiagnac znaczne wzmocnienie unikajac ubocznych zjawisk zaklócajacych.Siatki ochronne i oslonne byly wprowa¬ dzone w celu zapobiezenia oddzialywaniu anody wzglednie pojemnosciowemu wply¬ wowi siatki rozrzadczej, które zmniejszaly wzmocnienie. Takie siatki sa zasilane do¬ datnimi napieciami stalymi i pobieraja bezuzytecznie znaczny prad w porównaniu z uzytecznym pradem anodowym. Poza tym w dalszym rozwoju takich lamp stwierdzo¬ no koniecznosc wprowadzenia dodatkowej siatki (siatki przeciwemisyjnej) w celu unikniecia przejscia elektronów wtórnych z anody do siatki oslonnej.Dla unikniecia tych wad lampy bez do¬ datkowych siatek pomocniczych, a wiec przede wszystkim lampy trój elektrodowej, proponowano i stosowano równiez inne srodki. Pojemnosciowe oddzialywanie ano¬ dy wyrównywano przez uklady neutralizu¬ jace, które polegaly w zasadzie na tym, ze siatka rozrzadcza byla zasilana poprzez kondensator, którego pojemnosc równa sie pojemnosci ,,anoda — siatka rozrzadcza" z faza przeciwna, co usuwalo oddzialywa¬ nie anody. Skutkom oddzialywania sprzeze¬ nia obwodu anodowego z siatkowym zapo¬ biegano czesto przez sprzezenie zwrotne.Wedlug wynalazku lampa elektronowa wedlug fig. 1, 3 oprócz katody K, siatki TOizrzadlczej G i anody A\ posiada jeszcze elektrode dodatkowa A2 w takim ukladzie, ze przechwyt ai anody A\ przez siaJtke roz¬ rzadcza G i przechwyt a^ elektrody dodat¬ kowej A2 przez siatke rozrzadcza G wzgle¬ dem kazdego czynnego punktu katody K sa w przyblizeniu w takim stosunku jak po¬ jemnosc Caig „anoda — siatka rozrzadcza" do pojemnosci Caig „elektroda dodatko¬ wa— siatka rozrzadcza" (jako okladziny kondensatora bierze sie pod uwage elektro¬ dy wraz z przewodami doprowadzajacy¬ mi). W najprostszym i najczesciej spotyka¬ nym przypadku szczególnym stosunki te beda mialy wartosc 1, to znaczy przechwy- ty, pojemnosci i napiecia zmienne anody i elektrody dodatkowej bedia sobie równe.Ten przypadek szczególny jest wysuniety w opisie ma pierwszy plan, a przypadek ogólniejszy wynika z rozwazan juz sam przez sie.W tym szczególnym przypadku powin¬ ny byc spelnione warunki nastepujace. ai = ot2 oraz Caig = Ca2G dla kazdego aktyw nego punktu katody.Znane sa lampy podobne, ale nie roz¬ wiazuja one zagadnienia, przedstawionegiO w niniejszym zgloszeniu. A wiec np. anody lampy, pracujacej jako prostownik wielo¬ fazowego pradu zmiennego, roizkladano na grupy, zlozone z poszczególnych drutów, i umieszczano je talk, ze czesci jednej gru¬ py znajdowaly sie pomiedzy czesciami dru¬ giej grupy. W lampach tych nie intereso- wano sie jednak wzajemnym stosunkiem pojemnosci poszczególnych elektrod.Poza tym znane sa w literaturze lampy z dwiema anodami, któire sa .skrecone sru¬ bowo i wlozone jedna w druga. Celem ta¬ kiego ukladu jest osiagniecie okreslonego rozkladu pradu na obydwie anody, co jest okreslone tylko przez geometryczne sto¬ sunki pola elektrycznego w przestrzeni wy¬ ladowczej i tory elektronów i nie ma nic wspólnego ani z wielkoscia przechwytu ani tez z pojemnosciami poszczególnych elek¬ trod.Wreszcie nalezy jeszicze zaznaczyc, ze znane sa lampy z dwiema zwinietymi i wlo¬ zonymi jedna w druga siatkami. W lam¬ pach tych jednak nie istawiano warunku, zeby przez odpowiednie odleglosci pomie¬ dzy siatkami i sasiednimi elektrodami mo¬ glo powstawac jednolite pole w czesciach lampy, podlegajacych rozrzadzaniu.Dla wyczerpania tej sprawy nalezy jeszcze zaznaczyc, ze znane sa równiez uklady neutrodynowe z lampami o siatkach podwójnych, których pojemnosc pomiedzy siatka rozrzadeiza i anoda jest wyrównana przez pojemnosc pomiedzy siatka rozrzad¬ cza i druga siatka. Przy tym jednak nie zrobiono' uzytku z mozliwosci, jakie otrzy¬ mujje sie wedlug wynalazku ze scislego zmieszania pól dwóch elektrod wspóldzia¬ lajacych i z wyrobu okreslonydh stosunków przechwytu.Uklad spelniajacy podane wyzej wa¬ runki jest przedstawiony schematycznie na fig. 1. Ponad katoda K i siatka rozrzadcza G umieszczone sa anoda Ai i elektroda: do¬ datkowa A2, skladajace sie z jednakowych elementów. Elementy anody At, oznaczone kólkami, i elementy elektrody dodatkowej A2, oznaczone czarnymi kropkami, sa po¬ laczone ze solba elektrycznie. Poza tym linia kreskowana zaznaczono, pomiedzy ja¬ kimi punktami nalezy mierzyc pojemnosc Caig i Ca2G. Linie pola, poprowadzone od sasiadujacych elementów anody wzgled¬ nie elektrody dloldiatkowej do punktów ka¬ tody i oznaczone literami ai, a2, pozwalaja stwierdzic do jakich czesci odnosza sie wartosci przechwytu.Uklad np. wedlug fig. 2a albo we¬ dlug fig. 2b spelnia wprawdzie warunek Caig = Caig i warunek ai = a2 dla ca¬ lej katody, nie spelnia jednak warunku ai = oc2 dla kazdego poszczególnego czyn¬ nego punktu katody, a zatem nie daje roz- — 2 —wiazania zagadnienia. Uklady, przedsta¬ wione na fig. 2a i 2b, przedstawiaja wpraw¬ dzie konstrukcje polaczone w jednej lam¬ pie, jednak moga byc one wykonane i w dwóch oddzielnych lampach. Gdy do. anody la przylozone jest dodatnie napie¬ cie stale Eai, na które jest nalozone mniej¬ sze napiecie- zmienne A E sin w lt odpo¬ wiadajace napieciu zmiennemu na oporze A wiec pozostaje tu tylko wplyw sklado¬ wych stalych napiecia anody. Lampa wy¬ kazuje nieskonczenie wielki opór we¬ wnetrzny dla pradu zmiennego, a wobec równosci Caig = Ca2G jest równiez wol¬ na od pojemnosciowego oddzialywania wstecznego. W przypadku jednak fig. 2 pole lewej polowy katody jest pro¬ porcjonalne do a' [Eai + A £ sin w /), a z prawej strony proporcjonalne do — a' (Ea2 + A E sin w /). Z prawej strony nie plynie wcale prad wobec czysto ujem¬ nego pola, z lewej zas strony pozostaje normalnie pracujaca lampa trójelektrodo¬ wa, której Opór wewnetrzny posiada skon¬ czona wielkosc. A zatem zniesienie dziala¬ nia pola, pochodzacego z elektrod A\ i A2 w poblizu katody, a mianowicie w miejscu zwrotu elektronów przed katoda, jest ko¬ nieczne dla kazdego punktu^ aby uniknac zaleznosci pradu od napiec zmiennych na elektrodach At i A2. W zwiazku z tym nic sie nie zmienia przez przylozenie napiec do siatki roizrzadczej, siatka ta jest wtedy raczej jedyna czynna elektroda roizirzadcza ukladu.Przyklad schematu lampy i ukladu po- daje fig. 3. Drgania, pobierane z anteny a, zostaja dopirowiadzome poprzez sprzezenie indukcyjne do obwodu siatkowegoi lampy R, która zawiera elektrody, przedlstawione na fig. 1. Obwód wyjsciowy, zlozony z in- dukcyjnosci L i pojemnosci C, lezy pomie- zewnejtrznym, dio elektrody Ai zas przylo¬ zone jest ujemne napiecie stale Ea2 nie¬ co wieksze od wartosci bezwzglednej A E . i gdy na to napiecie nalozone j est napiecie zmienne — A E sin co f, to wtedy w przy¬ padku fig. 1 na calej katodzie, to znaczy w kazdym jej punkcie, rozklada sie w przy¬ blizeniu równomiernie pole, które sklada sie z dzy anoda A\ i elektroda dodatkowa ^2, a za pomoca kondensatorów blokujacych Cb jest podzielony dla pradu stalego tak, iz do elektrod Ai, A2 moga byc doprowa¬ dzone rózne napiecia stale Eai i Ea2 wzglednie napiecia o róznych znakach.Obwód zewnetrzny moze byc wykonany, jak przedstawiono na rysunku, jako stro¬ jony obwód drgajacy, albo jako filtr po¬ sredniej czestotliwosci, lub tez jako trans¬ formator. Przylaczienie i uziemienie obwo¬ du zewnetrznego jest wykonane najlepiej w takim miejscu, ze przynajmniej dla jed¬ nej czestotliwosci napiecia zmienne na elektrodach Ai i A2 sa odwrotnie propor¬ cjonalne do odpowiednich przechwytów ai i 0C2.Powyzej udowodniono, ze tylko talki uklad elektrod Ai i A2 moze spelniac wa¬ runki uznane za wystarczajace, w którym pola pochodzace od Ai i A2 sa ze soba bair- dto scisle zmieszane, a zwlaszcza gdy przechwyty obu tych elektrod sa równe dla kazdego czynnego punktu katody. Uklad posiada wówczas te zailete, ze warunki ai = oc2 i Caig = Ca2G sa dostatecznie spel¬ nione nawet wtedy, gdy bledy powsta¬ le przy fabrykacji, transporcie lub pracy, albo naprezenia mechaniczne nip. pod wplywem zmiany temperatury spowoduja wzajemne przesuniecie elektrod. Warunek ai = oc2 dla kazdego punktu katody wyma¬ ga scislego przeplatania elektrod Ai i A2 a [Eai + A E sin w l) - a (Ea2 + A E sin <* /) = a (Eai - EA2\. — 3 -¦pomiedzy stdba, co konstrukcyjnie rozwia¬ zuje sie najlepiej przez wykonanie takiej pary eilektrlod w postaci jednego elementu konstrukcyjnego. Fig. 4a i 4b przedstawia-, ja sichematycznie przyklady takiego pola¬ czenia.Na fig. 4a pirzyjeto, ze anoda Ax i elek¬ troda dodatkowa A2 skladaja sie kazda ze zwojnicy i sa wlozone jedna w druga tak, ze razem twoinza srube dwuzwojowa. Kaz¬ da elektroda jesit podtrzymywani podpór¬ ka, przy czym kazdy zwój anody 1 jest przypojony w jednym punkcie do podpórki góirnej Hi, natomiast kazdy zwój elektrody A2. — dto poidpóirki dolnej H2.Wedlug fig. 4b elektrody A\ i A2 sa wykonane z równoleglych wzgledem siebie przewodów, z których kazdy jest polacizo- ny z 00 drugim przewodem. Przewody te sa podtrzymywane przez umieszczone z obu stron pierscienie izolacyjne Hz, Spelnienie warunku ai=a2 dla kazde¬ go punktu katody jest specjalnie wazne w lampach, w których pirzeohwyt, np. wzdluz osi kaitoidy jest nierówny. Przy tym krzyzuja sie korzystnie kierunek zmiany przechwytu z kierunkiem nastepstwa] ele¬ mentów anody i kaitody. Gdy np. istlosuje sie siatke rozrzadcza w postaci zwoju o nierównomiernym skoku, talk iz zachodzi zmiana przechwytu wzdluz osi katody, to anode i dodatkowe elektrody wykonu,je sie najlepiej z równoleglych do katody drutów, nastepujacych po sobie wzdluz obwodu walca ofeiiczajjacego katode, a wiec prosto¬ padle do osi katody.Bardziej ogólny przypadek kiedy ai ^ a2 nie wymaga w mysl powyzszego blizszych wyjasnien. Przypadek ten moze miec znaczenie np. w razie wzmacniania czestotliwosci posredniej lub malej, kiedy wiecej chodzi o wzmocnienie w kazdym stopniu, anizeli o unikniecie oddzialywa¬ nia anody.Ponizej podano dodatkowe obliczenia i wykonania polaczen, które wynikaja z istoty wynalazku i z roli, jaka spelnia lam¬ pa w danym ukladzie. Chcac, aby wystar¬ czylo male napiecie anodowe Eai nalezy uczynic przechwyt a jak najwiekszym.W tym kierunku jednak nie mozna posu¬ wac sie zbyt daleko gdyz przy duzym przechwycie daje sie szczególnie we znaki asymetria zachodzaca w lampie. Im wiek¬ sze jest ai a tym samym i ao, tym wieksze jednak staje sie w lampie, a tak samo i w ukladzie, znaczenie zachodzacej w prakty¬ ce asymetrii, co przeszkadza calkowitemu wyrównaniu. W przypadkach kiedy trudno przewidziec róznice pojemnosci, mozna ostatecznie wyrównac pojemnosci omawia¬ nych elektrod przy pomocy pojemnosci do¬ datkowej. Aby uniknac oddzialywania zwrotnego wystarcza zachowac stosunek wielkosci (ai — a?)< , przy czym S s. 10-4 oznacza nachylenie charakterystyki w punkcie pracy i jest mierzona w mA/V, Na podstawie podobnych rozwazan róznica pojemnosci powinna wynosic: (Caig - CA2g) <¦ 1.10-2 wF.Wreszcie nalezy jeszcze zaznaczyc, ze pod okresleniem ,,katody" nalezy tu rozu¬ miec przede wszystkim katode zarowa, emitujaca elektrony, co jednak nie wyklu¬ cza odpowiedniego stosowania wynalazku np. do katod pozornych, otworów wyjscio¬ wych w przeslonach lub siatkach, w któ¬ rych elektrony maja w przyblizeniu szyb¬ kosc równa zeru, oraz katod i ich najbliz¬ szego otoczenia w lampach gazowanych.W opisanych wyzej ukladach do kazdej anody nalezy odizolowana elektrycznie elektroda dodatkowa scisle z nia jednak przepleciona, tak iz obydwie te elektrody tworza powierzchnie ekwipotencj onalna, dzialajaca na zewnatrz jednolicie. Para ta¬ kich elektrod ze wzgledu na wlasnosci, po¬ dobne do wlasnosci dipolu, moze byc na¬ zwana elektroda dipolowa. Pole elektrycz- — 4 .—ne rxyz w otoczeniu takiej elektrody dipolo¬ wej w odleglosciach wiekszych od odleg¬ losci poszczególnych elektrod lub ich czesci, ale mniejszych od odleglosci ja¬ kichkolwiek elektrod sasiednich lub podle¬ gajacych rozrzadzaniu czesci torów elek¬ tronowych (np. katody pozornej), wsze¬ dzie z obu stron elektrody dipolowej moze byc wyrazone w przyblizeniu przez wzór: Fxyz = Cxyz (71. Ei - 72. Ei) We wzorze tym Ei, Et oznaczaja napiecia przylozone do obu elementów elektrody dipolowej Cxyz — wyraz bedacy funkcja polozenia rozpatrywanego punktu w prze¬ strzeni; 71, 72 — stale, które charakteryzu¬ ja udzial odpowiednich elektrod w elek¬ trycznym polu ogólnym (stale wplywy elektrod).Wedlug wynalazku elektroda dipolowa moze byc stosowana nie tylko jak anoda, lecz równiez zamiast siatki. Elektroda di¬ polowa D jest uwidoczniona na fig. 5a.Sklada sie ona z dwóch czesci Di, D2, w ksztalcie grzebieni, które zachodza na sie¬ bie przynajmniej na dlugosci katody Fig. 5b uwidocznia polozenie elektrody di¬ polowej wewnatrz ukladu elektrod. Litera K oznacza katode, litera A — anode, a li¬ tery pi p2 — zwykle siatki.Dwie siatki w ksztalcie grzebieni byly stosowane dotychczas do zupelnie innego celu, a mianowicie dla poprzecznego od¬ chylania strumienia elektronów (od anody wzglednie do anody). W niniejszym przy¬ padku nie tylko nie stawia sie takiego celu, lecz wlasnie nawet nalezy tego unikac przez zastosowanie dostatecznie duzych rozmiarów elektrod nastepnych lub przez ich odpowiednia konstrukcje. Korzystnym jest zwlaszcza, aby elektrody wzglednie elektrody dipolowe, prostopadle do kie¬ runku wyladowania, odpowiednio do swej liczby porzadkowej, liczonej od katody, byly coraz wieksze tak, zeby kazda elek¬ troda obejmowala strumien elektronów, przepuszczony przez elektrode poprzednia.Poza tym jest rzecza korzystna, aby nie¬ które albo wszystkie elektrody wzglednie same tylko elektrody dipolowe byly Wy¬ konane np. w ksztalcie cylindrów obejmu¬ jacych katode.Gdy zwlaszcza zachodzi stosunek ze: Ei: £2 = 72: 71, przy czym Ei jest dodatnie, £2 zas — ujemne, to Fxyz w dostatecznie duzych odleglosciach od elektrody dipolowej jest równe zeru wszedzie. Elektroda dipolowa wiec, pomijajac bezposrednio sasiadujace z nia miejsca, jest dla punktów bardziej od niej odleglych elektrycznie obojetna, a za¬ tem nie dziala rozrzadczo na prad, pomija¬ jac prad który sama pobiera, i nie wytwa¬ rza na przyleglych z obu stron elektro¬ dach zadnych ladunków, których wartosc waha sie w takt napiecia zmiennego.Gdy takie elektrody dipolowe sa umie¬ szczone pomiedzy innymi elektrodami lam¬ py, to mozna je uzyc zarówno do rozdzialu poszczególnych odcinków wyladowania, jak i do spelniania innych funkcji, np. jako anod odprowadzajacych moc. Chociaz bo¬ wiem poszczególne czesci elektrody dipo¬ lowej przewodza napiecie zmienne, to jednak elektroda ta wzgledem swego oto¬ czenia dziala jako oslona statyczna. Gdy w szczególnym przypadku czesci elektrody dipolowej sa jednakowe i dzialaja w ukla^ dzie przestrzennym identycznie, a wiec gdy 71 = 72 i gdy napiecia wynosza Ei = £10 +AE sin w/ wzglednie £2 = £20 — A £ sin co/, przy czym £10 jest stosunkowo duzym stalym napieciem anodowym (np. 200 woltów), a A £ jest mniejszym napieciem (np. 5 woltów) i £20 jest nieco wieksze niz A£, to elektro¬ da dipolowa dziala proporcjonalnie do na¬ piecia {£10 — £20), które zatem nie zawiera juz zadnej skladowej pradu zmiennego.Poniewaz czesc pradu wyladpwczego ply- — 5 —nie do elektrody dipolowej, przeto na tej elektrodzie powstaje prad zmienny o mo¬ cy, która moze byc pobierana z opornika wyjsciowego, lezacego w jej obwodzie pra¬ du o dodatnim napieciu £20 + AE sin przypadku niesymetrycznej elektrody di¬ polowej yi^T2 napiecia A Ei i A Ei powin¬ ny byc w odwrotnym stosunku niz 71 : 72, aby zobojetnic napiecia zmienne na ze¬ wnatrz.Obydwa przypadki zastosowania elek¬ trod dipolowych, jako oslon dipolowych i anod dipolowych, powinny róznic sie po¬ miedzy soba tylko mniejsza lub wieksza przepuszczalnoscia elektronów. Mozliwosc zastosowania elektrody dipolowej jest we¬ dlug poprzednich wyjasnien bardzo rózno¬ rodna. Fig. 6 i 7 przedstawiaja przyklady schematów ukladów elektrod lampowych, a fig. 8 przedstawia schemat ukladu pola¬ czen obwodu wejsciowego odbiornika su- perheterodynowego z lampa mieszajaca.Na fig. 6 przedstawiona jest schema¬ tycznie lampa, która posiada katode K, anode A oraz elektrode dipolowa Ds, skladajaca sie z dwóch zachodzacych na siebie czesci i umieszczona zamiast siat¬ ki oslonnej. Z obu stron elektrody dipolo¬ wej Ds sa umieszczone zwykle siatki roz- rzadcze Gi i G2.W lampie wedlug fig. 7 zamiast ano¬ dy zwyklej jest zastosowana elektroda dipolowa Da* Pozostale elektrody sa takie same jak na fig. 6* Przyklad zastosowania lampy wedlug fig* 7 w ukladzie przedstawia fig. 8.W tym przypadku chodzi o lampe mie¬ szajaca, w której wytwarza sie drgania miejscowe <*)# i miesza sie je z drganiami odbieranymi &h tak, ze w obwodzie wyj¬ sciowym moze byc pobierana czestotli¬ wosc posrednia wz jako czestotliwosc su¬ my lub róznicy drgan wn i tó#. W tym eelu do elektrody dipolowej Ds przyla¬ czony jest obwód rezonansowy, którego drgania wlasne sa przenoszone za pomoca indukcyjnego sprzezenia zwrotnego na obwód siatki Gi. Zmienne napiecie wej¬ sciowe &Hi dostarczone z anteny, zostaje doprowadzone do drugiej siatki rozrzad- czej G2. Do elektrody dipolowej Da$ sluzacej jako elektroda wyjsciowa, jest przylaczony obwód rezonansowy, nastro¬ jony na czestotliwosc posrednia wz, przy czym z tego obwodu czestotliwosc po¬ srednia przenosi sie na dalsze obwody. PL