PL6860B1 - Amplifikator o lampach katodowych. - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy udoskonalen w sto¬ sowaniu lamp-przekazników lub amplifika- torów.Lampa-przekaznik 1 zawiera plytke 2, siatke 3 oraz wlókno 4 nagrzewane przez baterje 5 (fig, 1 i 2). Pomiedzy plytka i jed¬ nym z zacisków wlókna (np. ujemnym) sto¬ suje sie napiecie jednego ogniwa 6 badz poprzez opór 7 bezposrednio (patrz fig. 1), badz tez poprzez obwód pierwotny transfor¬ matora 8f którego obwód wtórny zamyka opór 7 (fig, 2), Z drugiej strony siatka i wlókno lacza sie badz bezposrednio, badz za posrednic¬ twem transformatora z zaciskami zródla pra¬ du o sile elektromotorycznej, nieskonczenie malej, która chcemy wykryc, Wyprowadzamy najpierw równania pra¬ du siatki oraz pradu plytki, w przypadku na¬ piecia zmiennego, nieskonczenie malego, wprowadzonego w obwód siatka-wlókno.Równania te trzeba koniecznie poznac, chcac uzyskac racjonalna budowe amplifi- katorów z lampkami.Wyznaczymy potencjaly V na plycie i v na siatce w stosunku do jednego z za¬ cisków wlókna (np. w stosunku do bieguna ujemnego).Prad i siatki bedzie funkcja v i V: i=*t(v, V).Dookola punktu dzialania, wyznaczone¬ go przez potencjaly stale V0, v0 odpowiada¬ jace pradowi stalemu i na siatce, mamy:i-] o = lL\ 10 \dvj v = v0 (v—vj,[di ¦(V-%). (1) Pochodne -j— i -p^ latwo wyznaczyc dro¬ ga doswiadczalna. Daje je krzywa pradu siatki w funkcji v dla potencjalu V0 danego na plytce oraz krzywa pradu siatki w funk¬ cji V, dla potencjalu v0 danego na siatce.Odwrotnosc tych pochodnych posiada wy¬ miary opornosci. Zakladamy idi\a _i . idi\ _i_ \dv)lv=v,-T, l \dVf V=V0-r2' (C) W tych warunkach równanie (1) przy- bieze postac: (1 bis) v — v0 + V-V0 Prajd / "W! plytce je&t zkolei funkcja V i v. Mamy I=F (V, v). Mozna powtórzyc dla / to, co bylo powiedziane wzgledem pradu i. Dookola punktu dzialania, wyzna¬ czonego przez te potencjaly stale V0 i v0 na plytce i na siatce i odpowiadajace pradowi Io na plytce, mamy: ' - '.= (£) v_ Vo (V-vj + (£) „ _ Oo <»-»j. (2) DUJ dI< dI Pochodne ~rrT i -7— dW dv okreslaja sie latwo droga doswiadczalna. Wyznacza je krzy¬ wa pradu plytki w funkcji V dla potencjalu v0 na siatce oraz krzywa pradu plytki w funkcji v dla potencjalu V0 na plytce.Odwrotnosc tych pochodnych posiada równiez i tutaj wymiary opornosci. Za¬ kladamy: /«H\ _l1ldL\ _L \dv) V = V0-r8' \dv]v= y,-r4 W tych warunkach równanie (2) biera postac: (D) przy- (l ~ h) = V-V0 + V — V0 W okrasie nieustalonym przyjmiemy, ze (v-vQ) przedstawia zmienne napiecie nie¬ skonczenie male u; (i-i0) stanie sie pradem zmiennym /; (V-V0) napieciem zmiennem £/, (I-I0) — pradem zmiennym J i dla lampy— przekaznika otrzymujemy równania: /=T- + ¦U_ J = U + u (D Trzecierównanie otrzymamy z rozpatrze¬ nia obwodu zewnetrznego plytka — wlók¬ no; Jesli wlaczymy opornosc R bezposred¬ nio w obwód plytka -— wlókno, otrzyma¬ my, oznaczajac przez E napiecie ogniwa: £-//?= V; E-(f-IJ R-/0R = (V-VJ + V0; E — I0R — V0 = U + JR.Wyraz pierwszy jest z koniecznosci rów¬ ny zeru, gdyz dla rozpatrywanego punktu dzialania mamy wedlug zalozenia: E- 1QR - V0.Dochodzimy zatem do równania U -\- JR = 0.Jezeli zalozymy, ze opornosc R jest wla¬ czona wraz ze wstawieniem transformatora doskonalego (prad magnesujacy równy ze¬ ru, pojemnosc uzwojen równa zeru, rozpro¬ szenie i straty równe zeru), to dojdziemy do tego samego równaiiia. Istotnie, spadek na¬ piecia, wywolany przez transformator, po¬ chodzi wskutek przeplywu przez opór R pradu zmiennego kJ, jesli oznaczymy przez — 2 —k przekladnie transformatora w kierunku obnizajacym Mamy wiec: U + k2JR = 0.W przypadku transformatora istnieje ta tylko róznica, iz napiecie E ogniwa odpo¬ wiada napieciom V0 na plytce.Jesli przeniesiemy we wszystkich przy¬ padkach opornosc R na obwód pierwotny lampy, równania podstawowe tej ostatniej wyraza sie: l = ^ + — — 4- r3 '4 U + JR = 0. t U (W Jesli opornosc R jest czysto bezinduk- cyjna, wektory /, u, U i J posiadaja te sa¬ ma faze i uklad równan II odpowiada u- kladcwi nastepujacemu: <=[{- u= r3 R I r2 n (r3 +R)j "' r«R ~n (r8 + R) "' J = rs n fa + R) (IW.Nazwiemy efektem przekaznikowym stosunek pomiedzy energja wyzwolona na obwodzie plytka-wlókno w opornosci R a energje dostarczona i zuzyta w obwodzie siatka-wlókno. Efekt przekaznikowy odpo¬ wiada stosunkowi —r.UJ Znajdujemy z latwoscia: "i = n M +(rt+R) \(r3+R)-^R] Istnieje wartosc R, która nazwiemy R optimum, nadajaca wartosc maksymalna skutkowi przekaznikowemu. Znajdujemy: Ropi. = r8 / i — rt r8 Jesli praca odbywa sie zapomoca trans¬ formatora, to wybiera sie transformator o przekladni k tak, aby k* R = r% (A) i 1 — nr3 Z drugiej strony znajdujemy, powraca¬ jac do ukladu równan fiII), ze opornosc pozorna obwodu siatka-wlókno Y = n (H + W (r* + R)- r2n Jesli zródlo pradu o napieciu U posia¬ da opornosc pozorna Z, to dla zasilania obwodu siatka-wlókno nalezy uzyc trans¬ formatora o takiej przekladni w kierunku podwyzszajacym, aby k* Z=Y = rx fra+:;w (B) (r^R)-r-^R UU Tym sposobem wyciagnie sie ze zródla pradu moc maksymalna. Nalezy dobrac pojemnosc uzwojenia wtórnego w transfor¬ matorze tak, izby przy rozpatrywanej cze¬ stotliwosci pradu nie usilowala ona wpro¬ wadzic to uzwojenie w stan zwarcia przez zamkniecie go na opornosc pojemnosciowa mniejsza od Y. Dla przyczyny wskazanej powyzej przyjmuje sie, ze pojemnosc przed¬ stawia opornosc pozorna nie wieksza niz Y.W ten sposób zostaly dokladnie wyzna¬ czone przekladnie, jakie nalezy przyjac w transformatorach lamp-przekazników.Co sie tyczy ustroju samych transforma¬ torów, to zblizymy sie do wskazanych wy¬ zej warunków teoretycznych: 1) Stosujac wystarczajaca ilosc zelaza oraz blach o wysokiej przenikliwosci ma- — 3 —gnetycznej celem zmniejszenia pradu ma¬ gnetycznego. 2) Umieszczajac uzwojenia pierwotne \ wtórne jedno w drugiem (np, biorac cew¬ ke pierwotna do polowy zaglebiona w u- zwojeniu wtórnem lub odwrotnie), celem zmniejszenia rozproszenia. 3) Stosujac blachy nakrzemione o gru¬ bosci minimalnej lub zelazo wyzazone w prózni, celem zredukowania strat, 4) Zmniejszajac pojemnosc uzwojen w stosunku do masy. 5) Zmniejszajac pojemnosc rozmie¬ szczania uzwojenia b^dz obliczajac je tak, zeby iloczyn opornosci przez pojemnosc na jednostke dlugosci drutu wtórnego i pier¬ wotnego byl mozliwie jak najmniejszy, Ostatnie srodki ostroznosci maja na celu zapobiezenie spaczeniu mowy w przypadku amplifikatora telefonicznego.Na wypadek wielkiej czestotliwosci zwo¬ je pierwotne i wtórne moga skladac sie z kilku warstw kolejnych, umieszczonych w odstepach kilku milimetrów, celem zmniej¬ szenia pojemnosci pomiedzy warstwami.Kazdy stopien moze zawierac dwie warstwy podobne drutu w polaczeniu równoleglem, dla zmniejszenia opornosci uzwojenia bez powiekszenia jego pojemnosci.W ukladzie równan II przyjelismy po¬ czatkowo, ze opornosc R jest bezindukcyj- na, jednakze mozna sobie wyobrazic, ze R przedstawia w ogólnosci jakakolwiek opor¬ nosc pozorna i rozwiazac uklad równan za- pomoca wartosci urojonych, uwazajac u, j, V, U zol wektory, mogace zawierac pomie¬ dzy soba pewne przesuniecie fazy. Odpo¬ wiada to przypadkowi, kiedy przyrzadem uzytkowym jest np. sluchawka telefonicz¬ na.Rozpatrywanym wyzej oporem uzytko¬ wym moze oczywiscie byc obwód siatka- wlókno drugiej lampy, która zkolei pracu¬ je na wlasciwym oporze uzytkowym R.Przedstawia to wlasnie fig. 3, gdzie jed¬ na i ta sama baterja P sluzy do dwóch in¬ nych lamp-przekazników. Dochodzimy wów¬ czas do zastosowania trzech transformato¬ rów T19 T2, Tz.Pierwszy transformator okresla sie przez znajomosc opornosci pozornej Z zródla pra¬ du o napieciu U* Transformator I2 okresla sie przez Rop Y. We*,miemy k2 7?0pt=K' Zja*yi3feiem szczególniej szem, zachodza- cem w lampach-przekaznikach, jest zja¬ wisko zapoczatkowania, wynikajace ze zja¬ wisk statycznych. Udaje sie usunac je przez wyznaczenie potencjalu mas transformato¬ rów i ewentualnie mas ich uzwojen, zarów¬ no jak i uzwojenia pierwotnego transforma¬ tora 7\ w stosunku do baterji P. W tym celu (fig. 3) wystarcza polaczyc powyzsze masy Mlt M2, M3, oraz cewke pierwotna transformatora 7\ z jakimkolwiek punktem baterji Pt badz z biegunem dodatnim, badz z biegunem ujemnym, badz wreszcie z ogni¬ wem posredniem, jak to przedstawia fig. 3 linja kropkowana.W przypadku poszczególnym, kiedy o- porem uzytkowym R jest sluchawka telefo¬ niczna i gdy chcemy uniknac zbyt duzej róznicy potencjalów pomiedzy uzwojeniem telefonu i masa, wówczas obieramy jako po¬ tencjal mas biegun dodatni baterji.Równiez masa samych uzwojen trans¬ formatorów (zwlaszcza transformatora TtJ moze posiadac swój okreslony potencjal.W systemie wielostopniowym zródlem zasilajacym pierwszy transformator ampli¬ fikatora moze byc obwód, zawierajacy o- gniwo i mikrofon. W tym przypadku, po¬ niewaz nie moze juz byc mowy o napieciu U nieskonczenie malem, lecz o napieciu o pewnej wartosci Esin w /, przeto opor¬ nosc Y siatki-wlókna juz musi byc uwaza¬ na jako opornosc srednia, wynikajaca z wartosci sredniej V pomiedzy V0 — E i V0 + E. W praktyce zdarza sie, ze -=— dv osiaga szybko wartosc zera dla odpowied¬ niego v, jesli pracuje sie o okolicach v W tym ostatnim przypadku uzyskana sred- — 4 —nia bedzie zatem dwa razy wieksza od sred¬ niej dla czasu, dopóki v pozostaje dodat- niem, przyczem wartosc te z latwoscia moz¬ na wyznaczyc zapomoca krzywej pradu siat¬ ki. Po wyznaczeniu tej sredniej nalezy wziac jej odwrotnosc, aby okreslic opor¬ nosc r.W rzeczywistosci nalezy brac pod uwa¬ ge harmoniki, wynikajace z charakteru \ zmiennego r±. Mogloby wyniknac stad od¬ ksztalcenie, które zmniejszy sie, jesli za- dowolnimy sie mniejsza przekladnia dla transformatora 7\. Z punktu widzenia mo¬ wy zyska sie na wyrazistosci to, co sie stracilo na natezeniu.W amplifikacji wyjsciowej mozna posta¬ rac sie zapobiec odksztalceniu, wprowadzo¬ nemu przez linje telefoniczna, przez wywo¬ lanie uprzednio odksztalcenia odwrotnego zapomoca srodków sztucznych, zastosowa¬ nych do obwodu pierwotnego transformato¬ ra Tv Urzadzenie elementarne polega np. na umieszczeniu cewki samoindukcyjnej w odgalezieniu na obwodach pierwotnych transformatorów. Mozna tez uzyskac takie transformatory z duzym pradem magnesu¬ jacym. Tym sposobem prady o wielkich czestotliwosciach stana sie korzystniej sze- mi od pradów o malych czestotliwosciach.W amplifikacji odbiorczej mozna podob¬ niez starac sie o odtworzenie mowy oraz o zobojetnienie odksztalcajacego dzialania linji. Urzadzenie elementarne polegaloby i tutaj tez na zasilaniu obwodu pierwotnego transformatora przy wlaczeniu niewielkiej pojemnosci, przepuszczaj acej naj latwiej prady wielkiej czestotliwosci lub harmonicz¬ ne. Pojemnosci moga rozciagac sie na wszystkie kolejne transformatory. Zamiast jednaj tylko pojemnosci mozna umiescic zespól samoindiikcji i pojemnosci w odga¬ lezieniu, tak nastrojony, izby posiadal o- pornosc pozorna wieksza dla malych czesto¬ tliwosci.W kazdym razie widzimy, ze przez am- plifikowame przy nadawaniu i odbieraniu mozna zrównowazyc odksztalcenie prowa¬ dzone przez linje przesylajaca.Przyrzadu na fig. 3 mozna uzyc tak dla amplifikowania przy nadawaniu, jak i dla amplifikowania przy odbieraniu, manipulu¬ jac zwyklym przelacznikiem, przelaczaja¬ cym obwód mikrofonowy na linje i linje na telefon. Jako zródlo pradu dla obwodu mi¬ krofonowego moze sluzyc baterja nagrzewa¬ jaca lub czesc baterji P» Przy polozeniu od- biorczem prad bylby przerwany na mikro¬ fonie.Zreszta mozna byloby zapomoca prze¬ laczenia przesylania odbierania zmienic e- wentualnie przekladnie transformatorów 7\ i rs. Podobny przyrzad dalby moznosc kazdemu uczestnikowi sieci telefonicznej uzyskac indywidualnosc polaczenia na wielka odleglosc.Chcac zmniejszyc wartosc wzgledna pradów zaklócajacych, mozna pracowac po¬ przez opór dosc duzy, sprowadzajacy moz¬ nosc slyszenia mowy do wartosci normalnej, przy znacznem zredukowaniu szmerów pa- sorzytniczych.W lampach-przekaznikach powstaje nie¬ kiedy zjawisko zapoczatkowane wywolywa¬ ne przyczynami natury statycznej.Mozna je usunac, okreslajac potencjal mas transformatorów, a ewentualnie rów¬ niez i ich uzwojenia tudziez potencjal uzwo¬ jenia pierwotnego transformatora 7\ wzgle¬ dem baterji P. Wystarczy w tym celu po¬ laczyc pomienione masy Mlf Af2, Af3 tu¬ dziez zacisk pierwotny transformatora T1 z jakimkowiek punktem baterji P, np. z jej biegunem dodatnim lub ujemnym, albo z dowolnym punktem posrednim, jak wska¬ zano linjami kreskowanemi na fig. 3.W sposób podobny mozna wyznaczyc potencjal mas transformatorów, a w szcze¬ gólnosci transformatora 7\.W pewnych wypadkach bywa rzecza ko¬ rzystna umieszczenie transformatorów w o- slonach przewodzacych (miedzianych lub glinowych) celem zapobiezenia rozprasza- — 5 —niu magnetycznemu od jednego transforma¬ tora do drugiego, tudziez wyznaczenia ich potencjalu statycznego metoda klatki Fa- radey'a.Uklad ten posiada szczególna wartosc w wypadku odbierania aperjodycznego o wielkiej czestotliwosci. PL PL

Claims (16)

1. Zastrzezeniapatentowe. 1. Amplifikator do pradów elektrycz¬ nych zmiennych o lampach katodowych, po¬ laczonych miedzy soba transformatorami, znamienny tern, ze transformatory zawie¬ raja rdzen z metalu magnetycznego.

2. Amplifikator wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tem, ze uzwojenia transformatorów skladaja sie z warstw zwojów oddzielonych od siebie, celem obnizenia pojemnosci wla¬ snej uzwojen.

3. Amplifikator wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny zastosowaniem wspólnego zró¬ dla pradu do zasilania wszystkich obwodów anodowych.

4. Amplifikator wedlug zastrz. 3, zna¬ mienny wyznaczaniem potencjalu rozmai¬ tych czesci przyrzadu, celem zapobie¬ zenia samoczynnemu powstawaniu drgan wewnetrznych.

5. Amplifikator wedlug zastrz. 4, zna¬ mienny wyznaczaniem potencjalu rozmai¬ tych czesci przyrzadu wzgledem zródla pradu zasilajacego anode.

6. Amplifikator wedlug zastrz. 5, zna¬ mienny tem, ze uzwojenie pierwotnego trans¬ formatora wejsciowego polaczone jest ze zródlem pradu zasilajacem anode. 7. .

7. Amplifikator wedlug zastrz. 5, zna¬ mienny tem, ze rdzenie transformatorów sa polaczone ze zródlem pradu zasilajacego anode.

8. Amplifikator wedlug zastrz. 4, zna¬ mienny zastosowaniem opon przewodzacych naokolo transformatorów.

9. Amplifikator wedlug zastrz. 1 do 8, znamienny tem, ze lampy katodowe sa po¬ laczone ze soba zapomoca transformatorów o przekladniach transformowania, wyzna¬ czanych w funkcji stalych lamp zapomoca równan k*R= ^- k* Z= Yrx r* + *¦"-¦

10. Amplifikator wedlug zastrz. 1 do pradów elektrycznych slabych, a w szcze¬ gólnosci przeznaczonych do pracy na linji, znamienny tem, ze czestotliwosci znaczniej¬ sze pradu mikrofonowego sa wewnatrz przyrzadu uprzywilejowane w porównaniu z pradami o czestotliwosci mniejszej.

11. Amplifikator wedlug zastrz. 10, znamienny tem, ze uzwojenia pierwotne transformatorów sa polaczone przez samo- indukcje.

12. Amplifikator wedlug zastrz. 10; zna¬ mienny tem, ze w szeneg z trknsformatórein wlaczany jest narzad (pojemnosc lub obwód wspóldrgajacy), przepuszczajacy latwiej prady o czestotliwosci wielkiej, diz prady o czestotliwosci malej.

13. Amplifikator wedlug zastrz. 10, znamienny tem, ze transformator polaczo¬ ny z linja obliczony jest w ten sposób, ze zapewnia maximum czestotliwosciom naj¬ wiekszym pradów telefonicznych.

14. Sposób telefonowania na linji za¬ klócanej, zapomoca amplifikatorów wedlug zastrz. 1, znamienny tem, ze emisja wyko¬ nywa sie w sposób schematycznie s?lny, dzie¬ ki zastosowaniu amplifikatorów nadawczych, celem uzyskania podczas uzyskania przy odbieraniu efektu silniejszego od efektu za¬ klócen.

15. Sposób telefonowania na linji za¬ pomoca amplifikatorów wedlug zastrz. 1, znamienny tem, ze emisja uskutecznia siew sposób schematycznie silny, a wzmacnia 17. Amplifikator wedlug zastrz. 16 dopiero przy odbieraniu, celem zapobieze- znamienny obwodem mikrofonowym zasila nia zaklócaniu linij sasiednich.

16. Amplifikator wedlug zastrz. 10, stosowany na stacji abonenta, znamienny tern, ze pozwala wzmacniac zapomoca od- wrotnika na zmiane prady mikrofonowe na¬ dawane i odbierane. nym z baterji grzejnej lub czescia pradu z baterji zasilajacej anode. Marius Latóur, Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentoiwy. F&-* ffy. B Fig- 3 Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL