DE924999C

DE924999C - Schaltroehre

Info

Publication number: DE924999C
Application number: DES21073A
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Phil Jacobi
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1950-11-30
Filing date: 1950-11-30
Publication date: 1955-03-10

Description

Schaltröhre Für viele Zwecke der Schalt- und Steuertechnik werden Schaltröhren verwendet, die nach Art eines Stromtores ausgebildet sind. Es besteht dabei vielfach die Aufgabe, durch Spannungsimpulse die Röhre zu steuern. Wenn nun mehrere Spannungsimpulse, beispielsweise eine Reihe solcher Impulse, auf geeignete Steuerelektroden der Röhre gegeben werden, so ist es wünschenswert, daß die Röhre nur dann zündet, wenn im gleichen Augenblick Spannungsimpulse mehrerer Impulsreihen auftreten.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels einer Schaltröhre nach Art eines Stromtores mit zwei öder mehr Steuerelektroden, wobei jeweils die einzelnen die Zündung einleitenden Spannungen an getrennte Steuerelektroden geführt «-erden. Wenn also beispielsweise zwei Impulsreihen an zwei getrennte Steuerelektroden angelegt werden, so kann eine Zündung der Röhre nur dann erfolgen, wenn zwei Spannungsimpulse gleichzeitig zusammenfallen. Zu diesem Zweck sind erfindungsgemäß gleichwertige Steuerelektroden von solcher Gestaltung und Anordnung in Verbindung mit Begrenzungseinrichtungen solcher Bemessung vorgesehen, d,aß durch Anlegen negativer Vorspannungen im Ruhezustand die Röhre gesperrt ist bzw. mach erfolgter Zündung die Röhre löschbar ist und sich die Zündung durch gleichzeitig sämtlichen Steuerelektroden zugeführte Spannungen, deren Spannungswerte größer, insbesondere wesentlich größer sind, als sie zur Aufhebung der Vorspannung erforderlich sind, bewirken läßt. Dabei sind die Blegrenzungseinrichtungen so bemessen, daß sie die Potentiale.der Steuerelektroden auf einen Wert begrenzen, der etwa dem Kathodenpotential gleich ist.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. In Fig. z ist .das Prinzipschalt-Bild einer Schaltröhre nach der Erfindung schematisch veranschaulicht. Es handelt sich dabei um einen beispielsweisen Anwendungsfall der Schaltröhre, an dem sich die Wirkungsweise derselben leicht erläutern läßt. Die Erfindung beschränkt sich aber nicht auf diesen Fall allein, sondern hat auch Bedeutung für zahlreiche andere Schalt- und Steuerzwecke, vor allem in der Fernsprechtechnik, bei denen aber auch an Stelle von Impulsreihen Spannungen mit anderem zeitlichem Verlauf angelegt sein können.
Die Schaltröhre ist mit i bezeichnet und enthält im wesentlichen eine Kathode 2 und eine Anode 3. Es können zusätzlich noch weitere Elektroden vorgesehen sein, die der Einfachheit der Darstellung halber nicht näher bezeichnet sind. Es kommt hier lediglich auf die beiden Steuerelektroden, z. B. zwei gleichartige Gitter 4 und 5 an, die so angeordnet und bemessen sind, daß ihre elektrische Wirkung bei der Steuerung in gleicher Weise erfolgt. Dies bedeutet, daß etwa gleiche Spannungen an beiden Gittern notwendig sind, um die Röhre zu zünden, und auch wieder an beiden Elektroden gleiche Spannungen, um die Röhre zu löschen und gesperrt zu halten. Weiterhin ist die Anordnung so getroffen, daß die Steuerung durch ein Gitter allein nicht zur Zündung der Röhre führen kann, vielmehr beide Gitter von negativen Werten auf ungefähr Kathodenpotential gebracht werden müssen.
Zur Erfüllung dieser Biedingungen können die Gitter, in Entladungsrichtung gesehen, in geringem Abstand hintereinander angebracht sein und die beiden Gitter z. B. geringe unterschiedliche Durchgriffs.wirkun@g besitzen. Es ist aber andererseits günstiger, die Gitter nebeneinander, insbesondere ineinander verschachtelt, anzuordnen, wobei die einzelnen Teile der Elektroden z: B. kammartig ineinandergreifen.
Im Arbeitskreis der Röhre liegen der Verbraucher 6 und die Anodenspannungsquelle 7. Um die Röhre gesperrt zu halten, wenden den beiden Steuerelektroden 4 und 5 negative Vorspannungen zugeführt, die den Spannungsquellen 8 und 9 entnommen werden.
Die Steuerspannungen werden an die Anschlußkontakte io und ii angelegt. Sie können galvanisch oder über geeignete Kapazitäten 12 und 13 mit den Steuerelektroden verbunden sein. Vor den beiden Steuerelektroden 4 und 5 liegen die Widerstände 14 und 15, die so bemessen sind, @daß sie die obenerwähnte Begrenzungswirkung besitzen. Diese Widerstände sollen verhindern, daß eine Aussteuerung in den positiven Bereich zustande kommt, und bewirken dadurch zusätzlich noch eine Steuerung, die unabhängig von der Amplitude und Kurvenform der Steuerimpulse ist.
Die Begrenzungswirkung ist durch das Schema in Fig. 2 deutlicher veranschaulicht. Hier sind zwei Impulsreihen 16 und 17 übereinander angeordnet, wobei in der Impulsreihe 16 nacheinander drei Impulse 18, i9, 2o vorgesehen sind. Von der Impulsreihe 17 decken sich die Impulse 21, 22 und 23 zeitlich jeweils mit den gleichzeitlg auftreffenden Impulsen 18, i9 und 2o der Impulsreihe 16. Dem Impuls 24 der Impulsreihe 17 entspricht zeitlich kein Impuls der Impulsreihe 16, so .daß, wenn die Impulsspannungen 16 und 17 an die Klemmen io und i i angelegt werden, in diesem Zeitpunkt keine Zündung der Röhre erfolgt. An den anderen drei Zeitpunkten zündet dagegen die Röhre. Durch die Begrenzungswiderstände 14 und 15 wird dieAmplitude der Impulsspannung jeweils auf einen Wert begrenzt, der durch die gestrichelten Linien 25, 26 und °27 bzw. 28" 29, 3o und 31 gegeben ist. Wie die Darstellung erkennen läßt, spielt dabei die Amplitude und Impulsform keine Rolle mehr. Bei den Impulsen 2o und 23 ist die Impulsbreite am unteren Ende des Impulszackens maßgebend.
In Fig. i sind noch die beiden Widerstände 32 und 33 dargestellt, über die die Gittervorspannungen zugeführt sind. Ihre Größe ist so zu bemessen, daß die Impulsspannungen hierdurch möglichst wenig belastet werden. Während bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nur zwei Steuerelektroden veranschaulicht sind, ist es aber auch ohne weiteres möglich, deren mehr vorzusehen., um auf diese Weise eine Steuerung, die von drei oder mehr Größen abhängt, vornehmen zu können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltröhre nach Art eines Stromtores mit zwei oder mehr Steuerelektroden, deren Zünden nur bei gleichzeitiger Zuführung von Spannungen, insbesondere Impulsspannungen, an sämtliche Steuerelektroden möglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Gestaltung und Anordnung gleichwertige Steuerelektroden in Verbindung mit Begrenzungseinrichtungen, die die Gitterpotentiale auf einen Wert von ungefähr Kathodenpotential begrenzen, vorgesehen sind.
2. Schaltröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtungen durch Widerstände gebildet sind.
3. Schaltröhre nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtungen so bemessen sind, daß die an den Steuerelektroden auftretenden Spannungen im wesentlichen unabhängig von der Amplitude und Kurvenform der Steuerspannungen sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 415 910, 671 186, 748 678; Zeitschrift »Electronics«, Juli 1950, S. 7m; Westinghouse Reference Book, S. 614 und 615; Archiv für Technisches Messen (ATM), Artikel »Temperaturregelung mit Stromtoren« J o62-14 vom Mai 1936; H. J. Reich: »Theory anal Applications of Elektron Tubes« 1944 S-472 und 473; Jahrbuch des Forschungs-Institutes der AEG, Berlin, 1936, S. 158 bis 16a.