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Schaltung zur Speisung des Glühdrahtes einer (oder mehrerer) gittergesteuerten
Entladungsröhre mit direkt geheizter Kathode Die Erfindung bezieht sich auf eine
Schaltung zur Speisung des Glühdrahtes einer (oder mehrerer) gittergesteuerten Entladungsröhre
mit direkt geheizter Kathode mittels einer Gleichstromquelle, insbesondere einer
Gleichstromquelle mit verhältnismäßig hohem innerem Widerstand und verhältnismäßig
niedriger Spannung.
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Bei kleinen Radioempfangsgeräten, Verstärkern o. dgl. mit eingebauter
Speiseduelle möchte man die gleiche Speisequelle sowohl zur Speisung der Glühdrähte
als auch zur Erzeugung der Gleichspannungen für die positiven Elektroden der verwendeten
Entladungsröhren benutzen. Die letztgenannten Gleichspannungen sind z. B. mit einem
kleinen, an die Speisequelle angeschlossenen Umformer, zweckmäßig einem Zerhackerumformer,
erzielbar. Durch Verwendung von Röhren mit direkt geheizter Kathode, die unmittelbar
von der Speisequelle gespeist «,erden, kann man den Heizstromverbrauch niedrig halten.
Auf diese Weise könnte man mit einer sehr klein bemessenen Gleichstromquelle mit
geringem Gewicht und von verhältnismäßig kleiner Leistung, z. B. mit einem Cellophanakkumulator,
oder einer Stabbatterie auskommen, wenn nicht die Steuergittervorspannung der Röhre
bzw. Röhren die Verwendung einer besonderen Spannungsquelle erforclern würde. Infolgedessen
ist es bisher nicht gelungen, einen solchen kleinen Empfänger, Verstär-Icer usw.
mit einer einzigen eingebauten Spannungsduelle zu bauen.
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Für die negative Steuergittervorspannung könnte man zwar den Spannungsabfall
verwenden, den der
Reizstrom über (lern Glühdraht verursacht, indem
<las Steuergitter der Entladungsröhre mit der negativen Seite des Glühdrahtes
leitend verbunden wird, aber durch diese Maßnahme wird bei den besagten Empfängern
und Verstärkern zugleich eine sehr große, von dem Zerhackerumformer stammende Störspannung
in den Steuergitterkreis der Röhre eingeführt. Da diese Störspannung die Signalspannung
in der Regel übersteigt, ist von einem einigermaßen brauchbaren Empfang oder einer
brauchbaren Verstärkung nicht die Rede.
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Nach der Erfindung findet trotzdem der erwähnte Spannungsabfall zum
genannten Zweck Anwendung, aber man behebt die erwähnte Störung ganz oder großenteils
durch Verwendung einer Brückenschaltung, bei der der Glühdraht und der die Störung
erzeugende Verbraucher je in einen der beiden diagonalen Brückenzweige aufgenommen
sind und die Gleichstromquelle in einen der Längszweige eingeschaltet ist. Zweckmäßig
sorgt man dafür, daß die Längszweige ausschließlich Ohmsche Widers t, ände enthalten.
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Dazu sei noch erwähnt, daß man mit den üblichen Störbefreiungsmitteln
im vorliegenden Fall nicht auskommen würde. Es bringt z. B. ein elektrisches Filter
in der Glühdrahtspeisung sehr wenig Abhilfe infolge des niedrigen Glühdrahtwiderstandes.
Man kann das erwähnte Steuergitter auch nicht an die Mitte eines parallel zum Glühdraht
geschaltenen Widerstandes anschließen, da dann die Gitterspannung nicht hinreichend
negativ ist. Die Verwendung; eines Glühdrahtes mit großer Wärmekapazität hilft ebensowenig,
denn der Elektronenstrom verhält sich, als ob er aus der Mitte des Glühdrahtes kommt.
In bezug auf diese Mitte erhält das Steuergitter eine Störspannung, die etwa der
Hälfte der über den ganzen Glühdraht stehenden Störspannung entspricht; dieser Wert
ist unabhängig von der Glühdraliteinission.Wie bereits gesagt, kommen besondcre
Spannungsquellen für die Gittervorspannung oder zur Speisung des Zerhackerumformers
bei diesen kleinen Empfängern, Verstärkern o. dgl. wegen Platzmangels und mit Rücksicht
auf Gewichtsersparnis nicht in Betracht.
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Es sind zwar Brückenschaltungen für Entstö i urigszwecke vorgeschlagen
worden; bei diesen Schaltungen befindet sich die Gleichstronispeisequelle zusammen
mit der Störspannungsquelle im gleichen 1)iagonalzweig,während der Glühdraht im
anderen Diagonalzweig untergebracht ist. Um den Gleichstrom den durchfließen zu
lassen, müssen in den Längszweigen Impedanzen, insbesondere Kapazitäten angeordnet
werden. Infolgedessen erfolgt eine Entstörung bloß für eine einzige Störfrequenz
oder für einen sehr kleinen Störfrequenzbereich. Bei der vorliegenden Schaltung
wäre eine solche Entstörung praktisch wertlos, da z. 13. ein Zerhackerumformer über
einen sehr breiten Frequenzbereich stört. Gerade durch Trennung des Störelements,
z. B. des Zerhackerumformers, von der Speisequelle nach der Erfindung erzielt inan
eine Entstörung für sämtliche Frequenzen.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel
dargestellt ist, näher erläutert.
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Die Figur zeigt eine Schaltung zur Glühdrahtspeisung einer Entladungsröhre
i, die eine direkt geheizte Kathode besitzt und deren Steuergitter leitend mit dem
negativen Ende dieses Glühdrahtes verbunden ist. Infolgedessen wird das Steuergitter
mit einer negativen Vorspannung beaufschlagt, die etwa der Hälfte des Spannungsgefälles
entspricht, (las der Heizstrom im Glühdraht bewirkt. Wenn man diese negative Vorspannung
zu steigern wünscht, kann man in die Heizstroinspeiseleitung zwischen Glühdraht
und Anschlußpunkt des Steuergitterkreises und dieser Leitung noch einen Widerstand
einschalten. Bei .Anordnung eines solchen \-Viderstandes, der übrigens in der Zeichnung
nicht dargestellt ist, ist natürlich der zur Verfügung stehenden Spannung der Speisequelle
und der vorgeschriebenen Glühdrahtspannung der Röhre i lZechnung zu tragen. Der
Heizstrom wird einer Gleichstromquelle 2 entnommen, z. B. einer Stabbatterie oder
einem Cellophanakkumulator, d. h. einer klein bemessenen Speisequelle mit geringem
Gewicht und von verhältnismäßig kleiner Leistung. Der innere Widerstand der Ouelle
2 ist mit 3 bezeichnet. In Reihe mit (lern Glühdraht der Entl.idungsröhre i und
finit der Speisequelle 2 liegt 110c11 ein Widerstand .4. Parallel zum Glühdraht
liegt die Reihenschaltung eines Regelwiderstandes 5 und eines festen Widerstandes
6. Aii die Speisequelle 2 ist ferner in Reilie mit dein @\'iderstand 5 eire Zerliackertiniforiner
7 angeschlossen. Von der Sekundärwicklung 8 des zu diesem Zerliacker gehörigen Transformators
können nach Gleichrichtung und Abflachung die Spannungen für die positiven Elektroden
der Entladungsröhre i abgegriffen werden: Wie aus der Zeichnung klar ersichtlich,
ist der Zerhacker 7, der eine starke Stör(luelle bildet, und der Glühdraht der Röhre
i je in einen der Diagonalzweige einer Brückenschaltung aufgenommen, während die
Sl)eiseqtrelle 2 in einem der Längszweige der Brücke untergebracht ist. Durch eine
geeignete `Fahl der Widerstände .I und 6 und durch Einstellung des Widerstandes
5 ist vollständige 1?titstörung der Röhre i für sämtliche Störfrequenzen erzielbar.
Auch die Störung, die sonst (nämlich wenn die Brückenschaltung nicht verwendet und
die )iegative Gitterspannung einer zusätzlichen Batterie entnommen wird) noch auftreten
könnte, wird, da die Emission (ges Glühdrahtes durch die Störspannung beeinflußt
wird, bei der vorliegenden Schaltung vermieden, (la die Störspannung nicht mehr
bis zum Gliihdralit vordringen kann.
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In einem praktischen Fall, in dem z. B. die P<ihre i einen Teil
eines kleinen tragbaren Radioempfängers (eines sog. Taschenempfängers) bildet, .
können (lie verschiedenen Schaltungsteile die folgenden Werte haben: R.3 = o, i
n, R4 = 20 Q, - 2 L), R, = 200 92.
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Die lZöhre i ist finit einem Rauniladungsgitter ausgerüstet; die Anodenspannung,
die Schirmgittersparinung und die Spannung des lZauniladungsgitters betragen 15
V. Diese Spannungen werden mittels
cles Zerhackers 7 erzeugt. Der
vom Zerhacker gelieferte Gesamtgleichstrom beträgt etwa 21/2 mA; gler Glühdrahtverbrauch
beträgt 25 mA bei 1,4 V. Die Gleichstromquelle ist ein Cellophanakkumulator mit
einer Spannung von 2 V.
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In der Zeichnung ist die Speisung für eine einzige höhre dargestellt.
Die Schaltung kann. natürlich ohne weiteres zur Speisung von mehreren Röhren tnit
der gleichen SpeisequelleAnwendung finden.