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Verstärkerschaltung mit regelbarer Verstärkung.
Es sind Schirmgitterröhren bekannt, bei denen zwischen dem Schirmgitter und der Anode ein weiteres Gitter angeordnet ist, das im allgemeinen Kathodenpotential erhält. Es ist ferner bekannt,
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gitter genannt) eine regelbare Spannung zu erteilen, mit dem Zweck der Verbreiterung der Resonanzkurven bei Ortsempfang. Erhält nämlich das Fanggitter eine negative Vorspannung, so tritt in dem Raum zwischen Schirmgitter und Fanggitter eine Bremswirkung auf, die zum Aufbau einer Raumladung vor dem Fanggitter führt, Da der Durchgriff der Anode durch das Fanggitter verhältnismässig gross ist, rufen dann kleine Spannungsschwankungen an der Anode bereits erhebliche Anodenstromänderungen hervor, so dass der Wechselstromwiderstand- ;"- kleine Werte annimmt.
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Mit dem Aufbau einer Raumladung vor dem Fanggitter ist eine Änderung der Stromverzweigung zwischen Schirmgitter und Anode verknüpft. Bei einer Fanggitterspannung Null fliesst der Hauptanteil des durch die Steuergitterspannung eingestellten Elektronenstromes zur Anode und nur ein kleiner Bruchteil zum Schirmgitter. Je weiter die Fanggitterspannung ins Negative rückt, desto mehr Elektronen werden vor dem Fanggitter zur Umkehr gezwungen, so dass der Schirmgitterstrom auf Kosten des Anodenstromes zunimmt. Wird nun der gesamte Elektronenstrom durch das Steuergitter verändert, so entfällt entsprechend dem vorher Gesagten von dieser Änderung nur ein Teil auf den Anodenstrom,
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abhängig ist von der Einstellung der Fanggitterspannung.
Da nun die Verstärkung im wesentlichen durch diese Steilheit gegeben ist, ergäbe sich eine sehr einfache Methode der Verstärkungsregelung, wenn nicht der weiter oben beschriebene Nachteil des kleiner werdenden Innenwiderstandes mit der Änderung der Fanggitterspannung verbunden wäre. Dieser Nachteil wird erfindungsgemäss wie folgt vermieden :
Es wird eine Viergitterröhre in der Weise verwendet, dass drei Gitter die bisherigen Funktionen von Steuergitter, Schirmgitter und Fanggitter übernehmen und dass das vierte Gitter als ein weiteres Schirmgitter zwischen Fanggitter und Anode liegt. Man kann nun das System : Raumladung vor dem Fanggitter, Fanggitter, zweites Schirmgitter, Anode, wiederum. als eine normale Schirmgitterröhre betrachten.
Der Durchgriff der Anodenspannung auf die vor dem Fanggitter aufgebaute Raumladung kann durch das zweite Schirmgitter sehr klein gemacht werden, so dass die Gefahr eines zu kleinen Innenwiderstandes vermieden wird.
Das geschilderte Prinzip erfordert die Verwendung von mindestens vier Gittern, jedoch ändert sieh durch Einführung weiterer Gitter an dem geschilderten Prinzip nichts, so z. B. Ausbildung des einen oder anderen Gitters als Mehrfachgitter, Einbau eines Raumladegitters zur Erhöhung der Steilheit usw.
Die Kennlinie einer nach dem geschilderten Prinzip arbeitenden Röhre zeigt Fig. la. Als Abszisse ist die Spannung des Steuergitter eg1, als Ordinate der Anodenstrom ia aufgetragen. Die Spannung des Fanggitters eg3 ist als Parameter eingeführt. Rückt die Spannung eg3 ins Negative, so nimmt die
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Regelspannungen bedingt grosse Hochfrequenzverstärkungen und Verwendung einer zusätzlichen Gleichstromverstärkerstufe, wenn man nicht von der Anodenspannungsänderung eines auf den Verstärker folgenden Anodengleichrichters Gebrauch macht. Im letzteren Falle sind aber besondere Kunstsehaltungen zur Erreichung des richtigen Ruhepotentials der Verstärkersteuergitter erforderlich.
Mit Rücksicht darauf, dass kleinste Verstärkungen dann erforderlich sind, wenn dem Steuergitter der zu regelnden Verstärkerstufe die grössten Wechselspannungen zugeführt werden, kann es von Vorteil sein, für diesen Fall eine Vergrösserung des Aussteuerbereiches herbeizuführen. Dies kann in einfacher Weise dadurch
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steuerbereich wird vergrössert. Jn diesem Falle erfolgt also die Einstellung der Steilheit durch die Hilfsgitterspannung et dite Einstellung des Arbeitspunktes durch die Steuergitterspannung e, und die Einstellung des Aussteuerbereiches durch die"mitlaufende"Schirmgitterspannung.
In zahlreichen Fällen ist es erwünscht, eme selbsttätige Regelung der Verstärkung zu erzielen,
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G den Hilfsgittern Gg zugeführt. In den Zuleitungen zu den parallel geschalteten Schirmgittern 0"und G4 liegen die Widerstände Rs und R4 zwecks Vergrösserung des Aussteuerbereiches.
In der Fig. 5 ist dieselbe Schaltung insofern erweitert, als auch die Vorspannung der beiden Steuer- gitter < ? i von dem Widerstand abgenommen wird.
Auch fiir niederfrequente Zwecke bietet das beschriebene Prinzip Anwendungsmögliehkeiten.
Als Beispiel diene eine Brückenmessung, bei der die genaue Einstellung des Bruckengleichgewichtes unter Zuhilfenahme eines Verstärkers erfolgt. Die starken Amplitudenunterschiede in Nullpunktsnähe und bei stark gestörtem Brückengleichgewicht erfordern im allgemeinen Nachregelung der Messbereiche
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des Gleichrichters können diese Schwierigkeiten leicht vermieden werden. Eine entsprechende Schaltung zeigt Fig. 6.
Die zu messende Wechselspannung er, wird dem Steuergitter Cj der Röhre zugeführt. Die verstärkte Wechselspannung wird über einen Transformator T einem Gleichrichter Gl zugeführt, welcher
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltung zur Regelung der Verstärkung einer Verstärkeranordnung unter Verwendung einer mindestens vier Gitterelektroden besitzenden Röhre, dadurch gekennzeichnet, dass ausser dem von den zu verstärkenden Strömen gesteuerten Steuergitter, vorzugsweise im Raum zwischen Steuergitter und Anode gelegen, ein weiteres (oder meherere), negativ vorgespanntes (vorgespannte) Hilfsgitter vorgesehen ist (sind), die Verstärkungsregelung durch Veränderung der negativen Vorspannung desselben (derselben) erfolgt und, anodenseitig sowohl vor dem auf negativem Potential gehaltenen Steuergitter wie dem auf negativem Potential'gehaltenen Verstärkungsregelungsgitter ein auf positivem, vorzugsweise konstantem Potential gehaltenes Schutzgitter angeordnet ist.