DE381873C

DE381873C - Setting up and switching of vacuum tubes for reinforcement, actuation of relays, calls or the like.

Info

Publication number: DE381873C
Application number: DEG52001D
Authority: DE
Original assignee: Telefunken Gesellschaft fuer Drahtlose Telegraphie mbH
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1920-09-21
Filing date: 1920-09-21
Publication date: 1923-09-25

Description

AUSGEGEBEN AM 25. SEPTEMBER 1923ISSUED ON SEPTEMBER 25, 1923

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Es sind zum Betrieb von Verstärker- oder ähnlichen Röhren mit Gitter schon Schaltungen bekannt geworden, welche die unerwünschten Änderungen des Röhrenzustandes dadurch unschädlich machen, daß eine automatische Regulierung der Gittergleichspannung· bei Änderungen eintritt, die der Änderung entgegenwirkt. Vorliegende Erfindung gibt eine besondere Ausgestaltung dieses Prinzips für solche Schaltungen von Relais an, die Gleichströme hervorzubringen haben, was eine besondere Reguliermethode erfordert. Es wird hier erreicht, daß zwar ein Ruhegleichstrom regulierend wirkt, der Arbeitsgleichstrom aber nicht regulierend wirkt, da sonst überhaupt keine Betätigung der Apparate eintreten könnte. Abb. 1 zeigt das Schaltschema ohne Regulierung zur Betätigung von Relais. Die Spannung von E_g soll nun so bemessen sein, daß (Abb. 2) am Fußpunkt der Charakteristik gearbeitet wird. Durch die genannten Veränderlichkeiten der Betriebsspannungen usw. könnemiun von diesem Zustand Abweichungen vorkommen, wie sie Abb. 3 zeigt, die ein ungewünschtes Ansprechen (s. Charakteristik A) oder andernfalls ein Unempfindlichwerden (s. Charakteristik B) der Anordnung veranlassen können. Es wird daher zunächst eine Regulierung angebracht, wie sie im Prinzip schon angewendet ist, jedoch unter Berücksichtigung der hier erforderlichen negativen Gitterspannung.Circuits for operating amplifier or similar tubes with grids have already become known which render undesired changes in the state of the tubes harmless by automatically regulating the DC grid voltage in the event of changes, which counteracts the change. The present invention specifies a special embodiment of this principle for such circuits of relays which have to produce direct currents, which requires a special regulation method. What is achieved here is that although a quiescent direct current has a regulating effect, the working direct current does not have a regulating effect, since otherwise the apparatus could not be operated at all. Fig. 1 shows the circuit diagram without regulation for actuating relays. The voltage of E _g should now be dimensioned in such a way that (Fig. 2) work is carried out at the base point of the characteristic. Due to the variability of the operating voltages, etc., deviations from this state can occur, as shown in Fig. 3, which can cause the arrangement to respond undesirably (see characteristic A) or otherwise become insensitive (see characteristic B). A regulation is therefore first applied, as it has already been applied in principle, but taking into account the negative grid voltage required here.

Das Prinzip hierfür ist in Abb: 4 wiedergegeben. Hier bedeutet r_t einen hohen Widerstand, E_A die Anodenbatterie, E_g eine Gitterbatterie, R das Relais. Die durch einen Anodengleichstrom an den Enden von r_x entstehende Spannung liegt in umgekehrter Richtung wie die der Anodenbatterie, d. h. in der gezeichneten Schaltung entsteht durch den Strom eine negative Spannung am Gitter, welche gleich — T₁ · i_A ist. Ihre Wirkung ist in Abb. 5 auseinandergesetzt. Es sei r_t gleich loooooOhm angenommen, ferner sei zur Vorregulierung die Gitterbatterie E_g = — 3 Volt gewählt, die vorkommenden Charakteristiken seien so beschaffen, wie sie in Abb. 3 zwischen A und B dargestellt sind. Es gilt für alle Gitterspannungen das Gesetz: e_g=E_g — r_xi_A, es würde also beim Anodenstrom Null keine Regulierungsspannung — r_t i_A auftreten, d. h. e_g wird gleich E_g, also gleich — 3 Volt sein. Bei einemhälben Milliamperewürde j edoch schon eine Spannung — r_x i_A von — 50 Volt, also eine Gitterspannung von — 53 Volt, auftreten. Alle zusammengehörigen Punkte von i_A und e_s The principle for this is shown in Fig. 4. Here r _{t means} a high resistance, E _A the anode battery, E _g a grid battery, R the relay. The voltage generated by an anode direct current at the ends of r _x is in the opposite direction to that of the anode battery, ie in the circuit shown, the current creates a negative voltage at the grid which is equal to - T ₁ · i _A. Their effect is shown in Fig. 5. It is assumed that r _{t is} equal to looooo ohms, the grid battery E _g = -3 volts is also selected for pre-regulation, the characteristics that occur are such as they are shown in Fig. 3 between A and B. The law applies to all grid voltages: e _g = E _g - r _x i _A , so no regulation voltage - r _t i _{A would} occur at zero anode current, ie e _g will be equal to E _g , i.e. equal to - 3 volts. At half a milliampere, however, a voltage - r _x i _A of - 50 volts, i.e. a grid voltage of - 53 volts, would occur. All related points of i _A and e _s

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Hegen also auf der Geraden e_g = E_g — i\ i_A, der Geraden G in Abb. 5. Anderseits liegen die Ströme stets auf der betreffenden Charakteristik; der wirklich eintretende Strom ist also der Schnittpunkt von G mit der jeweiligen Charakteristik. Wie man sieht, können diese Ströme durch beliebig hohe Wahl des Widerstandes t\ beliebig konstant gemacht werden, z. B. stets so gut wie gleich Null. Man kann in einem solchen Falle ein sehr empfindliches Relais verwenden, ohne daß es durch Batterieänderung anspricht.So lie on the straight line e _g = E _g - i \ i _A , the straight line G in Fig. 5. On the other hand, the currents always lie on the relevant characteristic; the current actually entering is therefore the point of intersection of G with the respective characteristic. As you can see, these currents can be made as constant as desired by choosing the resistance t \ as high as desired, e.g. B. always as good as zero. In such a case, a very sensitive relay can be used without it being triggered by changing the battery.

Soll nun durch Zuführung einer Gitterwechselspannung das Relais R betätigt werden, so muß doch in der Anodenleitung ein Gleichstrom auftreten, der aber nach dsm eben Gesagten sich selbst vollständig unterdrücken würde, so daß das Relais überhaupt niemals ansprechen könnte. Deshalb ist erfindungsgemäß ferner eine Verzögerungseinrichtung angebracht, die die genannte Selbstregulierung des Anodenstromes auf Null erst nach einer gewissen Zeit, etwa einer Sekunde, eintreten läßt, so daß während dieser kurzen Zeit ein Anodenstrom entstehen und das Relais betätigen kann. Die Schaltung für diesen Zweck ist in Abb. 6 zu sehen. Zunächst liegt zu i\ ein großer Kondensator C₁, von etwa einigen Mikrofarad parallel, so daß ein plötzlicher Anodenstromstoß erst den Kondensator aufladen muß, damit eine Spannung an r_x entsteht. Es ergibt sich, wenn etwa i_A in Abb. 7 den mittleren Anodenstrom darstellt, ohne C₁ die Spannungskurve e, mit C₁ die Spannungskurve e_x. Diese \^erzögerung wird aber meist nicht genügen. Deshalb ist weiter dafür gesorgt, daß die Elektrizitätsmenge, welche nach Auftreten einer Spannung an T₁ nach dem Gitter fließt und dort eine negative Spannung hervorbringt, sehr langsam fließt, was durch einen sehr hohen Widerstand r., (mehrere Millionen Ohm) erreicht wird. Da jedoch die Gitterkapazität sehr klein ist (etwa 50 cm ini Höchstfall), so würde in unmerklich kurzer Zeit trotzdem die Spannung — e_x am Gitter auftreten. Daher ist dem Gitter gegen die j Kathode eine sehr große Kapazität durch Parallelschalten von C. (mehreren Mikrofarads) verliehen, so daß die geringe zufließende Elektrizitätsmenge erst in längerer Zeit eine Spannung gleich — e_x am Gitter herstellen kann, d. h. daß der Gleichgewichtszustand, der ja wieder sich dem Ruhestrom Null nähert, um einige Sekunden verzögert werden kann. Es wird weiter dafür gesorgt, daß die Kapazität C₂ keinen Gitterkurzschluß für die zuzuführende Wechselspannung hervorbringt; deshalb wird sie in Serie mit dem zur Zuführung der Wechselspannung dienenden Organ S gelegt, welches dementsprechend keinen sehr hohen Widerstand und keine Unterbrechung durch eine kleine Kapazität enthalten soll.If the relay R is to be actuated by supplying an alternating grid voltage, a direct current must appear in the anode line, which according to what has just been said would suppress itself completely so that the relay could never respond. Therefore, according to the invention, a delay device is also attached, which allows said self-regulation of the anode current to zero only after a certain time, about one second, so that an anode current can arise during this short time and actuate the relay. The circuit for this purpose is shown in Fig. 6. First there is a large capacitor C ₁ parallel to i \ , about a few microfarads, so that a sudden anode current surge must first charge the capacitor in order for a voltage to arise at r _x . It results when about i _A in Fig. 7 represents the mean anode current, without C ₁ the voltage curve e, with C ₁ the voltage curve e _x . But this delay will usually not be enough. Therefore it is further ensured that the amount of electricity which flows after the occurrence of a voltage at T ₁ after the grid and produces a negative voltage there, flows very slowly, which is achieved by a very high resistance r. (Several million ohms). However, since the grid capacitance is very small (about 50 cm in maximum case), the voltage - e _x would nevertheless appear on the grid in an imperceptibly short time. Therefore, the grid against the j cathode is given a very large capacity by connecting C. (several microfarads) in parallel, so that the small amount of electricity flowing in can only _{produce a voltage equal to -ex} at the grid over a long period of time, i.e. the state of equilibrium, the yes, the quiescent current approaches zero again, can be delayed by a few seconds. It is also ensured that the capacitance C ₂ does not cause a grid short circuit for the alternating voltage to be supplied; therefore it is placed in series with the organ S which is used to supply the alternating voltage and which accordingly should not contain a very high resistance and no interruption due to a small capacitance.

Durch die letztgenannten Mittel kann die Selbsthinderung des Anodenstromes für seinen Beginn so verzögert werden, daß keinerlei 6g Schwächung eintritt. Bei vorgegebener Gitterwechselspannung zeigt Abb. 8 den Unterschied in der Wirkung zwischen einer Schaltung nach Abb. 6 (Kurve B) und einer sorgfältig eingestellten Schaltung nach Abb. 1 (Kurve A). Man sieht, daß ein Relais, welches zum Ansprechen weniger als eine Sekunde braucht, in beiden Schaltungen gleich gut anspricht, während die Schaltung (Abb. 7) den Vorteil ler Selbstregulierung voraus hat.By means of the last-mentioned means, the self-hindrance of the anode current can be delayed for its beginning so that no 6g weakening occurs. For a given grid alternating voltage, Fig. 8 shows the difference in the effect between a circuit according to Fig. 6 (curve B) and a carefully adjusted circuit according to Fig. 1 (curve A). It can be seen that a relay, which takes less than a second to respond, responds equally well in both circuits, while the circuit (Fig. 7) has the advantage of self-regulation ahead.

Der Widerstand r_t kann teilweise durch das Relais R selbst gebildet werden, man spart dann den notwendigen Parallelkondensator am Relais.The resistance r _t can partly be formed by the relay R itself, which saves the necessary parallel capacitor on the relay.

Soll der Ruhestrom nicht annähernd gleich Null sein, sondern auf einem gewissen Werte gehalten werden, so wird die Gitterspannung nicht allein vom Widerstand r_lt sondern von ihm und einem Teil der Anodenbatterie abgezweigt, so daß der große negative Spannungsabfall an r_t und die positive Teilspannung der Anodenbatterie zusammen eine Gitterspannung in der Nähe von Null oder ähnlich ergeben.If the quiescent current is not to be approximately zero, but to be kept at a certain value, the grid voltage is not only diverted from the resistor r _lt but from it and part of the anode battery, so that the large negative voltage drop at r _t and the positive partial voltage of the anode battery together give a grid voltage close to zero or similar.

Claims

Patent Claims:

1. Installation and switching of vacuum tubes for amplification, actuation of relays, calls or the like, in which an automatic regulation of the quiescent current by means of a grid voltage is present, characterized in that the quiescent current is kept approximately at zero, with suitable means such as capacitors and resistors and the like Entry of regulation is delayed so far that a short direct current is used for actuation of the indicator in question.

2. Device according to claim 1, a resistor is located in the anode circuit in known manner, whose generated by the anode current voltage drop is applied to the grid, characterized in that as \ ^r erzögerungsmittel a large parallel no opposed to this resistor capacitor a high-impedance feed line serve after the grid and a large capacity between grid and cathode.

1 sheet of drawings.