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Schaltung zur Entnahme verschiedener Spannungen für die Anodenkreise von Elektronenröhren aus einer gemeinsamen Stromquelle von grossem inneren Widerstand.
Bei Anordnungen zur Entnahme verschiedener Anodenspannungen aus einer gemeinsamen Stromquelle hat man bereits vorgeschlagen, eine Glimmentladungsröhre zu einem der Anodenkreise parallel zu schalten, um die Spannung an diesem konstant zu halten. Hiebei sollte der, unabhängig von der Stärke des durchfliessenden Stromes praktisch konstante Spannungsabfall solcher Entladungsröhren ausgenutzt werden. Bei der bekannten Schaltungsanordnung lässt sich aber nur die Spannung desjenigen Anodenkreises konstant halten, zu dem die Entladungsröhre parallel geschaltet ist, während die übrigen Anodenkreise, die ihre verschiedenen Spannungen mit Hilfe von Ohmschen Widerständen erhalten, sämtliche Spannungsänderungen mitmachen, die bei Belastungsänderungen in Ohmschen Widerständen auftreten.
Ausserdem ist ein beträchtlicher Ohmscher Widerstand in Reihenschaltung mit einer Elektronenröhre für deren einwandfreies Arbeiten schädlich. Er stellt nämlich für die Modulationen der Sprechströme usw. einen hohen Widerstand dar, der die Empfindlichkeit bzw. Verstärkerwirkung der Elektronenröhre verringer. Man muss daher den Ohmsehen Widerstand mit Hilfe eines parallel geschalteten Kondensators überbrücken, der jedoch wieder die unangenehme Eigenschaft besitzt, dass er dem Durchgang von Strömen verschiedener Frequenz einen verschieden grossen (kapazitiven) Widerstand entgegensetzt, wodurch, insbesondere beim Vorkommen von niederen Frequenzen, Verzerrungen verursacht werden.
Ferner bilden die in den Anodenkreisen liegenden Ohmschen Widerstände einen Kopplungswiderstand zwischen den verschiedenen Anodenkreisen, wodurch die Verstärkerröhren leicht in Schwingungen niederer Frequenz
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schalten von Entladungsstrecken mit kalten Elektroden nicht konstant gehalten werden, da es nicht möglich ist, derartige Entladungsstrecken für geringere Spannungen als 80 Volt serienmässig herzustellen.
Bei der erfindungsgemässen Anordnung lässt sich auch die Forderung erfüllen, dass auch Spannungen, für die keine Entladungsstrecken gebaut werden, entnommen werden können.
Es ist weiterhin der Vorschlag gemacht worden, in die allen Verstärkerröhren gemeinsame Zu- leitung eine Glimmlampe als Vorsehaltwiderstand einzuschalten. Bei dieser Anordnung aber schwankt die Spannung am Verbraucher in hohem Masse bei einer Änderung der zugeführten Speisespannung. Die
Spannung an der Entladungsstrecke selbst bleibt zwar, wie oben schon ausgeführt, infolge der physi- kalischen Eigenschaften der Entladungsröhre konstant, doch teilt sieh jede Spannungsschwankung des
Netzes dem Verbraucher selbst, an dessen Klemmen eine um die Spannung an der Entladungsstrecke verminderte Spannung liegt, in voller Höhe mit. Die prozentuale Spannungssehwankung am Verbraucher wird daher nur noch grösser.
Von den bekannten Anordnungen unterscheidet sich die nach der Erfindung dadurch, dass parallel zur Stromquelle eine Entladungsröhre mit bei wechselnder Belastung praktisch konstantem Spannungs- abfall geschaltet ist und in die Zuleitung der mit verminderter Spannung arbeitenden Kreise Entladungs- strecken eingeschaltet sind. Durch diese beiden Massnahmen wird eine hohe Spannungskonstanz auch bei wechselnder Belastung erzielt und werden im übrigen die eingangs geschilderten Mängel, wie nach- stehend im einzelnen erläutert, beseitigt.
Als Entladungsstrecken für die erfindungsgemässe Anordnung können z. B. mit verdünntem Gas (Neon) gefüllte Röhren mit zwei oder mehreren kalten oder geheizten oder teilweise geheizten Elektroden
Verwendung finden. Sie eignen sieh um so mehr für die Anordnung nach der Erfindung, da sie keine Phasenverschiebung verursachen und die Änderung ihrer Leitfähigkeit, insbesondere bei niedrigen
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Frequenzen, den Belastungsänderungen praktisch ohne Trägheit folgt. Parallel zur Stromquelle können ausserdem mehrere. Entladungsstrecken der erwähnten Art geschaltet werden, von denen einzelne zugleich zur Herstellung der verminderten Spannungen, d. h. zur Erzeugung eines Spannungsabfalles, dienen können.
Verschiedene Ausführungsformen der Schaltung nach der Erfindung sind in der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Die Fig. 1 und 2 zeigen zwei Anordnungen mit mehreren Entladungsröhren, während bei den Ausführungsformen nach Fig. 3 und 4 alle Entladungsstreeken in einer gemeinsamen Röhre untergebracht sind.
An den Klemmen 1 und 2 ist jeweils die Stromquelle angeschlossen, während an den Klemmen zu 18 und 4 die Anodenkreise des nicht dargestellten Gerätes mit Elektronenröhren angeschlossen sind. In der Zuleitung 1 ist eine Drosselspule 14 vorgesehen ; durch den Kondensator 15 werden die Zuleitungen 1, ; Z in bekannter Weise überbrückt. Parallel zur Gesamtheit der Verbraueherkreise ist bei der Anordnung nah Fig. 1 eine Entladungsstrecke 16 geschaltet, weshalb die zwischen den Punkten 12 und 13 herrschende
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davon, welche Belastungsströme gerade fliessen bzw. welchen Strom die Entladungsstrecke 16 aufnimmt.
Der aus der Stromquelle fliessende Strom ist nämlich in seiner Stärke durch den Ohmschen Widerstand der Drossel 14 bestimmt. Wird von den Verbraucherkreisen weniger Strom aufgenommen, so fliesst der
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braucherkreisen ab. Die Spannung zwischen den Punkten 12 und 13, d, h. an der Entladungsröhre 16, bleibt hiebei infolge der Eigenschaft der Entladungsröhre, den Widerstand bei steigendem Strom zu verringen, d. h. die Leitfähigkeit zu erhöhen, praktisch unveränderlich. Die höchste Anodenspannung wird an den Klemmen 3 und 4 abgenommen. Diese Spannung wird durch dieTEntladungsstrecke 16 konstant gehalten.
In die Zuleitungen zu den Anodenkreisen, die mit verminderter Spannung arbeiten
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Die an der Klemme 17 bzw. 18 abgenommenen Spannungen sind also um die Betriebsspannung der Entladungsstrecke 19 bzw. 20 vom Potential des Punktes 12 verschieden.. Da zwischen den Punkten him eine konstante Spannung herrscht und auch in den Entladungsstrecken Y9 und 80 je eine konstante Spannung vernichtet wird, so muss auch zwischen den Klemmen 17 und'18 konstante Spannung herrschen. Auch diese Spannungskonstanz bleibt infolge der physikalischen Eigenschaften der Entladungsstreeke unabhängig von irgendwelchen Belastungsänderungen in den Verbraucherkreisen erhalten.
Die Kondensatoren 21 und 22 sind zu den Verbrauchern parallel geschaltet, um den Wechselstromwiderstand für die höheren Frequenzen in den zugehörigen Anodenkreisen zu vermindern.
Die beschriebene Schaltung ermöglicht, auch Spannungen unter 80 Volt konstant zu halten. Wie - eingangs erwähnt, können kalte Glimmentladungsstreeken für Betriebsspannungen von unter 80 Volt nicht hergestellt werden. Durch Parallelschaltung zum Verbraucherkreis können also geringe Spannungen nicht stabilisiert werden. Da die Spannungsverminderung in der dargestellten Anordnung jedoch durch in Serie geschaltete Entladungsstrecken -19, 20 erzielt wird, können auch geringe Anodenspannungen entnommen werden, denn die Verbraucherspannung. ist ja bestimmt durch die zugeführte Spannung abzüglich der Spannung an der Entladungsstrecke. Es steht also nichts im Wege z. B. bei einem Netz-
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eine.
Anodenspannung von 220-180, also von 40 Volt,-zu entnehmen. Gegenüber den früheren Vor- sehlägen, verminderte Spannungen durch Parallelschaltung eines aus Ohmschen Widerständen bestehenden Potentiometers zu erhalten, besitzt die erfindungsgemässe Anordnung den Vorteil, dass Ohmsche Widerstände fehlen. In Ohmsehen Widerständen ändert sich bekanntlich der Spannungsabfall mit dem durchfliessenden Strom. Die Entnahme konstanter Anodenspannungen bei wechselnden Verbraucherbelastungen ist also mit Ohmschen Widerständen praktisch nicht zu erzielen.
Annähernde Spannungs- unabhängigkeit konnte bei den bekannten Anordnungen nur durch Verwendung eines sehr niedrigohmigen Potentiometers erreicht werden ; dann aber würden sich für praktische Zwecke unbrauchbare Stromwerte
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führen.
Unter Berücksichtigung des inneren Weehselstromwiderstandes der Stromquelle ergeben sich noch folgende Vorteile : Wird gemäss dem oben an erster Stelle erwähnten Vorsehlage eine Ent1adungs- röhre verwendet, die parallel zum Verbraucherkreis liegt, und ihr parallel zur Abnahme einer verminderten
Spannung ein Potentiometer geschaltet, so ergibt sich für das angeschlossene Empfänger-oder Verstärker- rohr-ein Widerstand des Speisestromkreises, der aus dem Widerstand des Entladungsrorhres vermehrt um den vorgeschalteten Teil des Potentiometers besteht. Durch Parallelschalten eines Kondensators zum vorgesehalteten Teil des Potentiometers kann zwar der Wechselstromwiderstand herabgesetzt werden, aber nur auf Kosten der Frequenzunabhängigkeit.
Wird gemäss dem an zweiter Stelle genannten Vor- schlag dem Anodenkreis ein Entladungsrohr vorgeschaltet, so besteht der übrige Kreis aus einem kom- plexen Widerstand, der sich je nach der Frequenz vom Werte Unendlich bis zum Nullwerte ändert.
Bei der erfindungsgemässen Anordnung dagegen bleibt der innere Widerstand praktisch unabhängig von der zugeführten Frequenz, da der Anodenkreis sich über die in Reihe geschalteten Entladungsstrecken schliesst.
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der Spannung zwischen den Klemmen 3 und 4 vermindert ist. Der Höchstwert der Spannungen zwischen den Klemmen 3 und 4 entspricht der Summe der Betriebsspannungen der Röhren 19', 20'und 16'. Selbst- verständlich kann die Anzahl der in Form eines Potentiometers in Reihe geschalteten Entladungsröhren nach Belieben gewählt werden. Auch bei dieser Anordnung bestehen die oben ausführlich an Hand der
Fig. 1 erläuterten Vorteile gegnüber Spannungsteilern bekannter Art.
Die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Anordnungen unterscheiden sich dadurch, dass die Entladungs- strecken der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schaltungen in einem gemeinsamen Glasgefäss untergebracht sind, wobei auch einzelne Elektroden gleichzeitig mit mehr als einer andern zusammen arbeiten können (Fig. 2).