DE636650C - Einrichtung zur Regelung oder Anzeige einer Frequenz - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Regelung oder Anzeige einer Frequenz In dem Patent 629 327 sind verschiedene Möglichkeiten angegeben, um bei Einrichtungen zur Frequenzmessung durch Messung des Lade- oder Entladestromes eines Kondensators die Ladung des Kondensators über Elektronenröhren in dem Sinne zu beeinflussen, daß die Ladung bzw. Umladung vor Erreichen der vollen Ladespannung unterbrochen wird. Bei einer Ausführungsform nach dem Hauptpatent (Abb.3) geschieht dies dadurch, daß bei der Aufladung dem Gitter der Laderöhre eine sich mit der Kondensatorspannung ändernde Gleichspannung zugeführt wird, die den Ladestrom zum Kondensator sperrt, sobald der Kondensator auf eine bestimmte Höhe aufgeladen ist und bevor die Anodenspannung auf den Wert Null gesunken ist. Der Kondensator wird also nicht auf die volle Gleichspannung aufgeladen. Während der. Aufladung des Kondensators nimmt mit zunehmender Kondensatorspannung die Anodenspannung der Laderöhre und damit der Anodenstrom ab. Durch das Eingreifen der Gitterspannung erreicht man, daß der Ladestrom in Abhängigkeit von der Kondensatorspannung gegen Ende der Aufladung schnell abnimmt und bei einer geringen weiteren Aufladung des Kondensators rasch vernachlässigbar klein wird. Einen ähnlichen Verlauf erfährt der Entladestrom dadurch, daß gegen Ende der Entladung eine weitere Röhre in Gegenschaltung dem Ladestrom entgegenwirkt. D. h. die Entladung des Kondensators wird durch das Eingreifen einer zusätzlichen Röhre (4 in Abb.3 des Hauptpatents) besichleunigt.
• Gemäß! der Erfindung kann man einen günstigeren Verlauf des Lade- bzw. Entlade:-stromes dadurch erhalten, daß wenigstens die Röhre, bei der der Kondensator im Anodenkreis liegt, als Mehrgitterröhre und insbesondere als Dreigitterröhre mit Fanggitter ausgebildet ist, deren Schirmgitter an eine konstante positive oder in bestimmter Weise veränderliche Spannung angeschlossen ist und deren Steuergitter eine der zu messenden Frequenz entsprechende Steuerspannung zugeführt wird.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Mit io ist der Kondensator bezeichnet, der über die Röhre i und das Instrument 16 durch die Gleichspannung $ und 9 aufgeladen oderentladen wird. Mit 2 ist die Mehrgitterröhre bezeichnet. Diese Röhre liegt im Ladekreis des Kondensators io in Serie mit dem Kondensator an der Gleichspannung ..re Glimmstrecke 7. Während der Aufladung Kondensators wird die Anodenspannung Röhre :2 mit steigender Kondensatorspanniir' kleiner. Damit der Anodenstrom aber erst` gegen Ende der Laderperiode bei - kleinen Anodenspannungen abnimmt und sich von da ab schnell dem Wert Null nähert, ist an'das Schirmgitter der Röhre :2 die konstante Spannung 7 angelegt. Die Röhre besitzt eine indirekte Heizung und außer dem normalen Steuergitter, das vor der Kathode liegt, noch das Schutzgitter sowie vor der Anode ein Fanggitter, das auf Kathodenpotential gebracht ist.
• Für die Aufladeperiode über diese Röhre hat das Steuergitter eine geringe -positive-Spannung. Das Schutzgitter hat während der ganzen Zeit eine starke positive Spannung, so daß bei positiver Gitterspannung des Steuergitters zur ebenfalls positiven Anode ein Strom fließt, der bei abnehmender Anodenspannung zuerst nur wenig abnimmt (Abb. 2). Wird bei zunehmender Kondensatorspannung die Anodenspannung kleiner als die Schirmgitterspannung, so gehen immer mehr Elektronen zum Schirmgitter anstatt zur Anode. Der Schirmgitterstrornnimmt also zu, wenn der Anodenstrom abnimmt. Das Fanggitter hat die Aufgabe, zu verhindern,. daß bei Kleinerwerden der Anodenspannung durch die ' Sekundärelektronen der Strom zur Anode von der Schirmgitterspannung abhängig ist oder gar negative Werte annimmt. Diese Erscheinung ist darauf zurückzuführen, daß die von dem Schirmgitter ausgehenden Sekundärelektronen bei höherer Anodenspannung auf die Anode zufliegen. Wird, die Spannung der Anode kleiner als die des Schirmgitters, so können von einer bestimmten Spannungsdifferenz ab zwischen Schirmgitter und Anode die .Sekundärelektronen diese Spannungsdifferenz nicht mehr überwinden. Dadurch wird der resultierende Anodenstrom plötzlich schwächer und der Schirmgitterstrom entsprechend größer Würde eine Röhre ohne Fanggitter verwendet, so könnte bei positiver Schirmgitterspannung der Anodenstrom bei noch verhältnismäßig ,großer Anodenspannung Null oder sogar negativ werden, wenn die Anodenspannung kleiner wird als-die Schirmgitterspannung, und bei noch kleinerer Anodenspannung würde der Anodenstrom dann wieder ansteigen und erst bei sehr kleinen oder negativen Anodenspannungen ganz zu Null werden. Obwohl also bei Aufladung über eine Röhre ohne Fanggitter der Strom sehr schnell den Wert Null annimmt, so würde doch die Größe dieser Spannung, durch die die Endspannung des :,"Kondensators bestimmt ist (also die nÜng, bei der der Anodenstrom das Vor-,:zechen wechselt), sich noch stark mit der 'öße der Schirmgitter- und Gitterspannung 'ändern.
• Durch den Einfluß des Fanggitters wird das Hinüberwechseln der Sekundärelektronen zwischen Schirmgitter und Anode verhindert, und die Stromspannungskurve für die Kondensatoraufladung ergibt den in Abb. 2 durch die Kurve J-Anode dargestellten Verlauf. Der Anodenstrom nimmt erst gegen Ende der Aufladung stark ab und wird sehr schnell zu Null bei einer Anodenspannung in der Nähe des Nullwertes dieser Spannung. Es ist für die Aufladung wichtig, daß der Anodenstrom auch- bei sehr kleinen Strömen schnell ganz zu Null wird. Auch in dieser Richtung hat das Fanggitter einen günstigen Einfluß. Die Größe der Anodenspannung, bei der der Anodenstrom Null wird, ändert sich wenig mit der Schirmgitter- und Gitterspannung, solange die Änderung dieser Größen in kleinen Grenzen bleibt. Dies. ist durch die annähernd konstanten Hilfsspannungen erreicht. Bei Röhren mit direkter Heizung hat die Kathode kein eindeutiges Potential infolge des Spannungsabfalles entlang des Heizfadens. Dadurch wird bei Verwendung von direkt geheizten Röhren der abfallende Ast der' Stromspannungscharakteristik im unteren Teil weniger steil. Für schnelle Kondensatoraufladung wird es sich daher empfehlen, eine Röhre mit indirekter Heizung zu verwenden. Bei einer Anordnung zur Frequenzmessung nach Abb. i ändert sich die Schirmgitter- und die Gitterspannung nur sehr wenig. Die Gitterspannung am Gitter der Röhre 2 ist für den positiven Teil der Gitterspannung an Röhre :2 durch den Spannungsabfall an Widerstand ii begrenzt. Eine Schwankung der Spannung an Widerstand 18 wirkt sich am Gitter 2 dadurch beträchtlich weniger aus. Die Ladehöhe des Kondensators ist von den Schwankungen der Gitterspannung und der Schirmgitterspannung somit hier praktisch unabhängig. Durch diese Anordnung ist die obere Grenze der Kondensatorspannung also eindeutig festgelegt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Regelung oder Anzeige einer Frequenz, bei der die Ladung oder Entladung eines Kondensators oder beider durch gittergesteuerte Entladungsgefäße gesteuert werden und der Lade-oder Entlädestromgemessen wird (nach Patent 629 327), dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Röhre; bei der der Kondensator im Anodenkreis liegt, als Mehrgitterröhre und insbesondere als Dreigitterröhre mit Fanggitter ausgebildet ist, deren Schirmgitter an eine konstante positive oder in bestimmter Weise veränderliche Spannung angeschlossen ist und deren Steuergitter eine der zu messenden Frequenz entsprechende Steuerspannung zugeführt wird.