Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10956
.pdf
В положении заглушки 69, показанном на рис. 1, Т-образные трубопроводы отсоединены от трубы 20, но
трубопроводы 70, 71, образующие поперечные элементы Т-образных трубопроводов, обеспечивают
соединение между кольцевыми зазорами 48, 47 и трубами 51, 50 соответственно. В этом положении
L-образный трубопровод 72 также обеспечивает соединение между трубой 20 и трубопроводом 37 в корпусе
поворотного клапана.
Аналогично, в положении заглушки 68, как показано на рис. 1, Т-образные трубопроводы 70, 71 отсоединены
от трубопровода 125 линии 19, но устанавливают соединение между трубами 54, 55 и кольцами 52, 53
соответственно, в то время как L-образный трубопровод 72 устанавливает соединение между трубопроводом
42 в корпусе 23 регулирующего клапана 130 418,434 и обратной трубой 19 управляющего реверсивного
насоса 17.
Когда краны перемещаются вручную с целью отключения непрерывно работающего насоса 32 от
гидравлической цепи для установки пробки 69 в положение, показанное на рисунке 3, L-образный
трубопровод 72 гидравлически отсоединяется от трубы 20, в результате чего единственным каналом для
жидкости по указанной трубе 20 является прохождение через штоки 73, 74 Т-образных трубопроводов 70, 71 в
трубы 51 соответственно. Аналогичный эффект наблюдается и с пробкой 68, и с трубами 54, 55.
В процессе работы, пока вал 11, несущий удаленно расположенный перемещаемый элемент, остается
неподвижным, то есть, отсутствует движение рулевого колеса или другого ручного элемента управления 18
для управляющего реверсивного насоса 17, жидкость из постоянно работающего насоса 32 проходит по трубе
46 в кольцевые зазоры 45 корпуса рычажного клапана 23 и далее, как показано на рис. 2, через отверстия 58,
59 перемещаемой втулки 26, затем через отверстия 64, 65 на противоположных сторонах разделительной
стенки 35 во внутреннем неподвижном цилиндре 25 рычажного клапана, затем наружу через отверстия 62, 67
и в кольцевые зазоры 27, 28 и далее к общему выпускному отверстию 30 и обратно к насосу 32 через
трубопровод 31, таким образом, насос находится в режиме холостого хода, хотя и работает непрерывно.
При немедленном перемещении рулевого механизма 18 с целью изменения углового положения вала 11,
управляющий реверсивный насос 17 создает давление вдоль одной из труб 19, 20 в соответствии с
направлением вращения рулевого механизма. В случае приложения давления вдоль трубопровода 20
жидкость проходит через L-образный канал 72 пробки 69, а затем в канал 37, открывая тем самым
подпружиненный клапан 38 и создавая давление на конец 36 втулки 26, чтобы заставить ее занять
положение, показанное на рис. 1.
Аналогичным образом, жидкость, вытесненная с противоположного конца 41 корпуса, выходит через второй
обратный клапан (показан позади клапана 43) в трубопровод 42, а оттуда в L-образный трубопровод 72 пробки
68 обратно к управляющему реверсивному насосу 17 через трубопровод 19. После немедленного
перемещения втулки 26 в положение, показанное на рис. 1, жидкость, подаваемая по трубопроводу 46 от
непрерывно работающего насоса 32, теперь поступает в кольцевое пространство 45, затем через отверстия
58 втулки 26, затем через отверстия 63, 64 только с одной стороны разделительной стенки 35 неподвижного
цилиндра 25, затем в кольцевые пространства 48, 47 корпуса 23, через каналы 70, 71 пробки 69, затем через
трубы 51, 50 к цилиндрам поршней 14, 16, после чего осуществляется перемещение этих поршней для
углового смещения вала 11. При перемещении поршней 14, 16, аналогичное перемещение поршней 13, 15
осуществляется для выталкивания жидкости из цилиндров поршней в трубопроводы 54, 55, которая
возвращается по каналам 70. 71 из 75 пробки 68 в кольцевые зазоры 52, 53 в корпусе рычажного клапана 23.
В то время как управление рулевым механизмом или другими элементами ручного управления продолжается,
жидкость из кольцевого зазора 53 поступает в кольцевой зазор 40, затем в трубопровод 42 через трубопровод
72, трубопровод 19, насос 17, трубопровод 20, трубопроводы 72, 37, кольцевой зазор 34, кольцевой зазор 27,
трубопроводы 29 и трубопровод 31 к насосу 32, 85, в то время как оставшаяся часть жидкости, то есть
количество, поступающее в кольцевой зазор 52, поступает непосредственно в неподвижный цилиндр через
отверстие 65 и затем выходит через отверстия 67 и 61 в кольцевой зазор 28, трубопровод 30 и обратный
трубопровод 31 к насосу 32. Однако, если перемещение рулевого механизма будет остановлено, то та часть
жидкости, которая в противном случае прошла бы обратно 95 через трубопроводы 42, 72 и трубопровод 19,
пройдет через клапан 43 и вернет втулку 26 в ее нерабочее положение.
Работа в обратном направлении происходит в случае приложения давления к трубе 19 при обратном приводе
рулевого механизма 18 по сравнению с уже описанным.
Функция клапанов 38, 43 заключается в том, чтобы позволить рулевому управлению продолжать движение
после его первоначального запуска без дальнейших ручных усилий до достижения желаемой угловой
величины смещения вала 11, после чего к рулевому управлению прикладывается тормозящая сила в
достаточной степени, чтобы преодолеть нагрузку на клапаны 38, 43.
В конструкции, показанной на рисунках 4 и 5, используются вспомогательные гидроцилиндры,
перемещающиеся синхронно с парой противоположно расположенных главных гидроцилиндров; для
наглядности показана одна пара противоположно расположенных главных гидроцилиндров. Основные
поршни обозначены цифрами 80, 81, а вспомогательные поршни 120 — цифрами 82, 83. Вспомогательные
поршни 82, 83 соединены с основными поршнями 80, 81 посредством поперечной балки 84, соединенной с
зубчатой рейкой 12, соединяющей основные поршни.
В данной конструкции обратная труба 31 125 к насосу 32 отводит жидкость в резервуар 85, который подает
жидкость к насосу 32 через трубу 86. В остальном соединения между регулирующим клапаном и постоянно
работающим насосом 130 аналогичны уже описанным.
Клапан переключения передач имеет наружный неподвижный корпус 87, внутренний неподвижный цилиндр
88 и подвижную втулку 89, расположенную между корпусом 87 и неподвижным цилиндром 88.
Клапаны 90, 91 расположены по разные стороны от поворотного клапана и могут перемещаться из положения,
показанного на рис. 4, в положение, показанное на рис. 5, под действием жидкости, проходящей по
трубопроводам 92, 93 от управляющего реверсивного насоса 94. Эти трубопроводы 92, 93 обычно
перекрываются многоходовым краном (не показан), когда реверсивный управляющий насос 94 подает
жидкость в одну из пары трубопроводов 95, 96, то есть, когда трубопроводы 95, 96 находятся под
напряжением на рулевом управлении, трубопроводы 92, 93 гидравлически отключаются от насоса 94 и
наоборот.
На обоих рисунках подвижная втулка 89 поворотного клапана показана в нерабочем положении, то есть когда
штурвал 18 и вал 11 неподвижны. В этом положении жидкость из постоянно работающего насоса 32 проходит
по трубопроводу 46, затем через канал 97 в неподвижном корпусе 87 рычажного клапана, далее во
внутреннее отверстие 98 неподвижного внутреннего цилиндра 88 и, наконец, в обратную трубу 31 в резервуар
85 и трубу 86 обратно к постоянно работающему насосу, который, таким образом, работает в режиме
холостого хода в этом положении рычажного клапана.
Однако, когда рулевое управление приведено в действие, и кран, управляющий трубопроводами 92, 93, 95,
96, находится в положении, гидравлически соединяющем трубы 95, 96 с реверсивным управляющим насосом
94, последний создает давление в одной из указанных труб.
Предположим, что давление подается из трубопровода 95, и жидкость проходит по этому трубопроводу в
кольцевое пространство 99 клапана 90, затем в трубу 100 мимо клапана 101 в головке цилиндра
вспомогательного поршня 82 и затем в трубу 102, чтобы прижать перемещаемую втулку 89 регулировочного
клапана вниз. В этом положении жидкость из постоянно работающего насоса 32 проходит через трубу 46
вокруг клапана 90, через трубопровод 97 и в кольцевое пространство 103 подвижной втулки 89, затем во
внутреннее кольцевое пространство 104 в неподвижной оболочке 87, затем в трубопровод 105 этой оболочки
для подачи в трубопровод 106, ведущий к главному поршню 80. Жидкость, отработанная из противоположного
главного поршня 81, проходит по трубе 107 в трубопровод 108, а затем через отверстия 109 в подвижной
втулке 89, далее во внутреннее отверстие 98 неподвижного цилиндра 88 и, наконец, обратно к постоянно
приводимому в движение насосу 63 32 через трубу 31, резервуар 85 и трубу 86.
Жидкость, вытесняемая вспомогательным поршнем 83, движущимся к головке цилиндра синхронно с
основным поршнем 81, по трубопроводу 110 поступает к нижнему концу 70 подвижной втулки 89
регулировочного клапана, когда рулевое управление 18 остановлено. Однако в случае дальнейшего
смещения рулевого механизма жидкость проходит по трубопроводу 111 обратно через канал 75 96, что
позволяет продолжить работу реверсивного управляющего насоса 94.
В случае, если давление прикладывается вдоль трубопровода 96, а не вдоль трубопровода 95, для вращения
вала 11 в противоположном направлении, происходит аналогичный цикл операций, но с движением жидкости
в обратном направлении и перемещением подвижной втулки регулирующего клапана 89 в верхнее
предельное положение 85, а не в нижнее положение из центрального положения, показанного на чертежах.
Для отключения вспомогательных поршней, регулирующего клапана и постоянно работающего под углом 90
насоса от гидравлической цепи используется многоходовой кран, который гидравлически отключает
трубопроводы 95, 96 от реверсивного управляющего насоса 94. Это отсоединение автоматически соединяет
трубопроводы 92, 93 с указанным насосом 94, после чего небольшое нажатие на кнопку насоса создает
давление в трубопроводе 93, поднимая клапаны 90, 91 в положение, показанное на рисунке 5. Затем
многоходовой кран снова приводится в действие для гидравлического разъединения трубопроводов 92, 93 от
насоса 94 и для гидравлического соединения трубопроводов 95, 96 с этим насосом iO5. В этом положении
клапана 90, 91 любая жидкость, проходящая по трубопроводу 96, должна перемещаться через байпас 112 и
кольцевое пространство 113 к трубопроводу 106 для вытеснения основных поршней 80, 81, в то время как
аналогичная жидкость, вытесняемая из цилиндра основного поршня 81, должна проходить по трубопроводу
107 в кольцевое пространство 114 клапана 91, затем в байпас 115 и обратно по трубопроводу 95 к
реверсивному управляющему насосу 115.
Если вал 11 необходимо сместить в обратном направлении под углом исключительно вручную, то происходит
обратный цикл операций. 120 В клапане 90 предусмотрены гидравлические соединения HToles 117,
обеспечивающие непрерывность потока жидкости из трубы 100 в трубу 111, когда клапан находится в
положении 125, показанном на рисунке 5. Это позволяет перемещать вспомогательные поршни вместе с
основными поршнями, не нарушая работу контура, когда насос не используется.
Следует отметить, что 130 418 434 цилиндра продолжали перекрывать путь жидкости для перемещения
регулирующего клапана при заданном перемещении вспомогательных поршней.
4. Гидравлический механизм управления, как описано в пункте 70 1 или 2, в котором используются
противоположно расположенные попарно поршни без использования вспомогательных поршней, в котором
рычажный клапан перемещается из нерабочего положения в рабочее с помощью жидкости из управляющего
реверсивного насоса непосредственно к одному концу рычажного клапана, а перемещение последнего из
такого рабочего положения обратно в нерабочее положение осуществляется путем выпуска жидкости из
одного поршня каждой пары.
5. Гидравлический механизм управления, как указано в любом из предшествующих пунктов, в котором
регулирующий клапан имеет гильзовую конструкцию и может перемещаться в продольном направлении для
осуществления 85-го перехода из нерабочего положения в рабочее.
6. Гидравлический механизм управления по п. 5, в котором рычажный клапан имеет пару выпускных
отверстий к основным цилиндрам поршня 90°, входное отверстие, обеспечивающее доступ к непрерывно
приводимому в действие насосу, и выпускное отверстие в обратный трубопровод к указанному непрерывно
приводимому в действие насосу, причем выпускное отверстие в обратный трубопровод осуществляется либо
с одного из концов рычажного клапана 95°, либо через отверстия в его стенке.
7. Гидравлический механизм управления по п. 5, в котором используются попарно расположенные
противоположные поршни 100 без использования вспомогательных поршней, в котором регулировочный
клапан имеет разделительную стенку с отверстиями на одной стороне этой стенки до конца одного из каждой
пары противоположных поршней и отверстиями на 105 другой стороне до конца другого из каждой пары, при
этом в наружной оболочке клапана предусмотрен выпускной канал для соединения отсеков по обе стороны
разделительной стенки с общим выпуском 110 обратно к постоянно приводимому в действие насосу.
8. Гидравлический механизм управления, как указано в любом из предшествующих пунктов, в котором
нагруженный клапан расположен в той части H15 контура, ведущей к каждому концу рычажного клапана,
чтобы предотвратить возврат рычажного клапана в нерабочее положение до тех пор, пока к управляющему
реверсивному насосу или другому мостовому устройству не будет приложено тормозящее усилие,
превышающее нагрузку на такой нагруженный клапан.
9. Гидравлический механизм управления, имеющий рычажный клапан, сконструированный и расположенный
таким образом, чтобы работать в основном так, как описано в пункте i25 со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Перемещение шестерни в любом направлении за пределы заданного значения предотвращается клапаном
401 в головках цилиндров вспомогательных поршней 82, 83 и пружинными плунжерами 116 на концах таких
вспомогательных поршней. Когда плунжер 116 соприкасается с соответствующим клапаном 101, вызывая его
закрытие, дальнейшая циркуляция жидкости из реверсивного управляющего насоса 94 предотвращается, в то
время как дальнейшее перемещение соответствующего вспомогательного поршня сжимает пружину и
одновременно подает жидкость через трубу 102 или 110 к рычажному клапану, заставляя его занять среднее
или нерабочее положение.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_418435.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=418435&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB418435A
[]
j 1 - U J T
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
418,435 Даты проведения конвенции (Германия): 18 марта 1932 г.
окт. 27, 1932:
окт. 29, 1932:
окт. 31, 1932:
Соответствующие заявки в Соединенном Королевстве 8213/33s 8214/ 33 8215/33 8216/33 от 17 марта 1933 г.
(Одна полная спецификация)
(Слева) Принято: октябрь. 17, 1934.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в схемах электронных ламп или относящиеся к ним.
Мы, компания SIEzmNS & tALSxE AKTIENGESnLLSCHAFT, немецкая компания из Берлина-Сименсштадта,
Германия, настоящим заявляем о характере данного изобретения и способе его осуществления, которые
будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
В данной области техники хорошо известны устройства, предназначенные для обеспечения линейной
зависимости амплитуды выходного сигнала генераторной установки (например, ретранслятора) от амплитуды
входного сигнала. В известных устройствах этот результат достигается добавлением определенных средств
(цепи обратной связи, дополнительных нелинейных элементов цепи), имеющих тенденцию к линеаризации
лампы, т.е. к приданию ей линейной анодно-токовой характеристики и характеристики
напряжение-напряжение на сетке.
Подобная линейность была достижима только ценой потери энергии и никогда не могла быть полной,
поскольку нелинейная составляющая искажения, зависящая от переменного μ-фактора (величины, обратной
коэффициенту усиления), игнорировалась.
В устройствах для предотвращения нелинейных искажений в ламповых усилителях или подобных
устройствах, имеющих нелинейную зависимость между амплитудами входного и выходного сигналов,
согласно изобретению, для целей компенсации используются разрядные трубки, коэффициент μ которых
падает при увеличении отрицательного смещения сетки, таким образом, что для lRa выполняется четко
определенное адаптационное соотношение Ri, где Ra — сопротивление нагрузки, а Ri — внутреннее
сопротивление лампы, обертоны, создаваемые кривизной рабочих характеристик ламп или иным образом,
компенсируются другими обертонами в зависимости от характеристики, связывающей падение коэффициента
μ с отрицательным сеточным смещением одной или нескольких ламп. Этот тип компенсации, при отсутствии
дополнительных компенсационных устройств, которые будут описаны позже со ссылкой на рис. 12-15
прилагаемых чертежей, может быть получен только при определенном коэффициенте адаптации, поскольку
анодный ток, характеристика напряжения сети и ее кривизна зависят от нагрузки, тогда как характеристика
μ-фактора не зависит от нагрузки.
Для вентилей с нормально расположенными электродами характеристика мю-фактора возрастает в широком
диапазоне смещения сетки (55°), если рабочая точка выбрана в соответствии с другими условиями, которым
должен соответствовать вентиль. Лишь в нескольких ограниченных областях характеристика мю-фактора
имеет тенденцию к снижению. Возникают трудности, и коэффициент усиления или выходная мощность
снижаются, если рабочая точка выбирается таким образом, чтобы можно было использовать точки, в которых
характеристики мю-фактора находятся в пределах нормы. Ввиду относительной узости диапазонов
уменьшения мю-фактора, диапазон управления также будет очень малым, так что при нормальном
расположении клапанов изобретение может быть реализовано только в ограниченном диапазоне управления.
Согласно одной из особенностей изобретения, этих трудностей можно избежать, используя клапаны,
управляющие электроды которых расположены, по меньшей мере частично, на стороне катода,
противоположной аноду. Эти клапаны далее именуются «клапанами противодействующего регулирования».
Исследования показали, что μ-фактор таких клапанов в 80 раз лучше подходит для целей компенсации, чем
тот, который наблюдается у клапанов с нормально расположенными электродами. В регулирующих клапанах
с противодействующим управлением коэффициент мю имеет тенденцию уменьшаться в широком диапазоне
смещения сетки при увеличении отрицательного смещения сетки.
В таких клапанах управляющие электроды обычно имеют форму пластин.
Для достижения достаточного компенсирующего эффекта с помощью регулирующих клапанов необходимо
резко снизить мю-фактор характеристики смещения сетки.
Согласно еще одной особенности изобретения, управляющий электрод с этой целью имеет выпуклую форму
по сравнению с катодом или отдельными витками катода. Аналогичный эффект может быть достигнут также с
помощью плоской ленты подходящей площади поперечного сечения (эллиптической, прямоугольной или
подобной) в качестве катода, при условии, что более широкая сторона площади поперечного сечения
катодной ленты обращена к контрольному электроду.
Клапаны, пригодные для использования в соответствии с изобретением O10, включают не только
противорегулирующие клапаны с управляющими электродами в виде пластин, но и клапаны, имеющие
электроды, расположенные обычным коаксиальным образом. Совершенно очевидно, что для получения
особых свойств в электродной системе могут быть размещены дополнительные сетки.
Как уже отмечалось ранее, достаточный компенсирующий эффект может быть достигнут только за счет
быстрого снижения мю-фактора с увеличением отрицательного смещения сетки. Для достижения этой цели
при использовании обычных клапанов потребуются меры, снижающие начальную взаимную проводимость
клапана. Для получения клапанов с достаточно высокой начальной взаимной проводимостью и,
следовательно, обеспечивающих достаточное усиление, согласно еще одной особенности изобретения,
противорегулирующие клапаны снабжены катодами с косвенным нагревом. Таким образом, можно получить
большую катодную поверхность, что, как известно, увеличивает крутизну характеристики вентиля.
Клапаны с косвенным нагревом требуют большой мощности нагрева, что часто затрудняет выполнение
требований к управляющему электроду с точки зрения тепловых и механических характеристик. Обычно
управляющий электрод располагается между катодом и анодом и имеет сетчатую форму, что позволяет
электронам проходить от катода к аноду. В результате таких условий механическая прочность контрольного
электрода крайне негативно сказывается на его работе из-за выделения большого количества тепла на
катоде, нагреваемом косвенно.
Эти недостатки можно избежать, если использовать регулирующие клапаны. Управляющий электрод больше
не обязательно должен иметь форму сетки и может иметь достаточно большие размеры, поскольку имеется
достаточно места. Например, его можно оформить в виде пластины и, по крайней мере, снабдить меньшими
отверстиями, чем в конструкции, использовавшейся до настоящего времени.
Еще одним материальным преимуществом регулирующего клапана является возможность использования
твердого изоляционного материала между катодом и управляющим электродом.
Поэтому допустимо нагревать контрольный электрод до температуры выше той, при которой испускаются
термоионы, поскольку термоэлектронный ток, исходящий от контрольного электрода, не может быть
сформирован. Использование твердого изоляционного материала, кроме того, облегчает поддержание
заданного расстояния между контрольным электродом и катодом.
В случае концентрического расположения электродов, контрольный электрод может использоваться для
экранирования катода от нагревателя. Для этого контрольный электрод должен быть достаточно большим и
изготовлен из подходящего материала, например, никеля. Если в данной конструкции управляющий электрод
и катод не разделены друг от друга твердым изолирующим телом, то управляющий электрод следует
изготовить из материала, например, вольфрама, который не излучает при температуре, находящейся между
температурами катода и нагревателя. 85 Как было указано выше, компенсация нелинейных искажений в
соответствии с изобретением может быть осуществлена только при определенном коэффициенте адаптации
или при определенном диапазоне коэффициентов адаптации. В 90 случаях, когда сопротивление нагрузки
изменяется и, например, в значительной степени зависит от частоты, еще одной целью изобретения является
предотвращение влияния таких изменений на компенсацию из 95 путем объединения описанной выше
компенсационной схемы с другими известными схемами линеаризации, такими как схемы отрицательной
обратной связи.
Применение этих методов по отдельности имеет тот недостаток, что усиление уменьшается пропорционально
улучшению линеаризующего эффекта. В некоторых устройствах известного типа теоретический оптимум
линеаризации достигается только при коэффициенте усиления, равном 1.
Однако, если эти устройства используются вместе с устройством, соответствующим изобретению,
нелинейные искажения минимизируются в расширенном диапазоне коэффициентов адаптации, так что нет
необходимости рассчитывать размеры известных линеаризующих устройств таким образом, чтобы это
привело к значительному снижению усиления.
Примеры схем, пригодных для использования в описанном выше порядке (115), будут описаны позже со
ссылкой на рисунки 12–15 прилагаемых чертежей.
Если, согласно изобретению, вышеупомянутая комбинация используется в схемах, в которых на выходной
стороне усилителя, подлежащего линеаризации, предусмотрены полосовые фильтры, то частотный диапазон,
в котором коэффициент нелинейных искажений минимален, может, если это необходимо, быть уже, чем
полоса частот, передаваемая верхней октавой этого диапазона. Обертоны верхней октавы pm, возникающие
в результате нелинейного искажения, подавляются фильтрами, рассматриваемыми в A30 418,435, так что их
возникновение не нужно предотвращать другими способами.
В соответствии с еще одной особенностью изобретения мы включаем в клапан элементы схемы 5 (омические
сопротивления), необходимые для получения линеаризующего эффекта, например, отрицательной обратной
связи, чтобы получить единый клапан, работающий линейно в широком диапазоне адаптаций.
Ниже будут приведены некоторые важные конструктивные примеры устройства в соответствии с
изобретением. Использование регулирующих клапанов позволяет простыми средствами линеаризовать
характеристики систем передачи, в частности усилителей. Таким образом, изобретение предоставляет
преимущества во всех случаях, когда нелинейные искажения являются нежелательными. Наиболее важными
практическими примерами изобретения являются усилители для многоканальных систем с несущей частотой
любого типа, таких как системы передачи для высокочастотной телефонии, телефонии по линиям
электропередачи, мультиплексной телеграфии, ультра- и инфраакустической телеграфии, дистанционного
управления и т. д. Линеаризация позволяет избежать интермодуляции различных частотных каналов и дает
возможность более плотно сжать эти каналы.
Что касается снижения интермодуляционных искажений, изобретение также применимо к телефонным
ретрансляторам в многожильных кабелях.
В случае музыкальных усилителей, в частности, для целей вещания и звукового кино, использование
изобретения может привести к устранению обертонов, вызванных искажениями, и тем самым существенно
улучшить звуковой спектр.
Кроме того, данное изобретение имеет важное значение для систем обеспечения конфиденциальности,
включающих инверсию или транспозицию речевого диапазона.
Можно избежать помех, возникающих из-за кроссмодуляции в декодированной речи.
В качестве других конструктивных примеров изобретения можно привести усилители для измерительных
приборов (вольтметры, уровнемеры, измерительные усилители и т. д.). Таким образом, можно уменьшить
погрешность тестирования и упростить или даже вовсе отказаться от средств фильтрации, необходимых до
настоящего времени для подавления обертонов.
Прилагаемые чертежи демонстрируют ряд конструктивных примеров, пригодных для использования в
соответствии с изобретением, которые частично известны сами по себе. На рисунке 1 показана обратная
величина коэффициента усиления в зависимости от потенциала сети, а на рисунке 2 — нелинейный
коэффициент искажения t (состоящий из двух коэффициентов Kt и K) в зависимости от коэффициента
адаптации.
На рисунке 3 показана пластинчатая конструкция контрольного электрода и анода, а на рисунке 4 —
концентрическая конструкция электродов. На рисунках 5-7 показаны специальные конструктивные формы
клапанов с пластинчатыми управляющими электродами. Рисунок 8 служит для иллюстрации физических
эффектов.
На рисунках 9 и 10 показаны, соответственно, пластинчатые и концентрические электроды для клапанов с
косвенным нагревом. Рисунки 12-1] 5 относятся к схемам противорегулирующих клапанов, объединенных с
известными схемами линеаризации.
На рисунке 11 показан эффект этих цепей.
Основной принцип, лежащий в основе изобретения, будет объяснен с помощью рисунков 1 и 2. Весь ток I,
протекающий в выходной цепи лампы, нагруженной, например, внешним сопротивлением nero, может быть
выражен следующим образом:
dI, d2I 2 I=Ia+.dU Ug + 2dU2 g () где Ia — постоянная составляющая анодного тока, Ug — смещение сетки, а ug
— переменное напряжение сетки. В этом уравнении рабочей характеристики второй член представляет собой
основную волну исходящего переменного тока, а третий включает его вторую гармонику. Тогда коэффициент
нелинейного искажения K't нелинейного коэффициента искажения K, определяемого этим третьим членом,
равен:
deI, K =1 dUg2 _ dUg (2) В дальнейшем это будет называться «коэффициент нелинейного искажения тока».
100 Хорошо известно, что мю-фактор лампы не является постоянным в больших диапазонах, но функция
смещения сетки Ug и напряжения анода -U приводит к дополнительному нелинейному коэффициенту
искажения ird, который может быть задан, например, третьим членом уравнения U.TU.+ da g + i dU. U g2 ('),
причем это уравнение справедливо, когда внешнее сопротивление бесконечно. (U = общее выходное
напряжение f110, t.a = анодное постоянное напряжение.) Это можно записать следующим образом:
d2U.
Kd=i MbdU (4) и будет обозначаться фразой 418,435 «коэффициент нелинейного искажения мюфактора».
Когда внешнее сопротивление имеет конечное значение, амплитуды двух гармоник, создаваемых двумя
рассматриваемыми нелинейными коэффициентами искажения, складываются друг с другом, если третий
член справа от уравнения (3) имеет положительное значение, что означает, что μ-фактор лампы
увеличивается с увеличением отрицательного смещения сетки, и вычитаются друг из друга, если это
значение отрицательное (убывающий μ-фактор).
Согласно изобретению, последний случай используется для подавления или уменьшения высших гармоник, и,
как уже упоминалось, это наиболее выгодно достигается с помощью регулирующих клапанов.
Реакция на изменения коэффициента адаптации нелинейного коэффициента искажения, компенсируемого
согласно изобретению, показана на рисунке 2, кривая 5, относящаяся к случаю, когда искажение Ra
минимально при =2; для сравнения также построены кривые, соответствующие нелинейным коэффициентам
искажения для постоянного μ-фактора (6) и переменного μ-фактора (7). Таким образом, кривая 5 будет
получена с помощью мю-фактора, представленного кривой 4 на рисунке 1, тогда как кривая 7 будет
определяться мю-фактором в соответствии с кривой 1 или 2 на рисунке 1.
На рисунке 2 в качестве опорного значения K используется как коэффициент нелинейного искажения тока
(Kst), так и коэффициент нелинейного искажения мюф-актора (Kd).
Этот метод, разумеется, может быть применен и к клапанам, включенным каскадно, так что при
необходимости один или несколько клапанов с уменьшающимся коэффициентом μ могут позволить
компенсировать нелинейные коэффициенты искажения всех клапанов.
Как уже упоминалось выше, коэффициент нелинейных искажений может быть компенсирован для любого
заданного коэффициента адаптации.
Согласно изобретению, также возможно устранить нелинейные искажения, возникающие от элементов цепи
(например, железа), отличных от клапанов, путем установки одного или нескольких клапанов, размеры
которых соответствуют применению согласно изобретению, в любой заданной точке улучшенной
трансмиссионной системы.
В каждом конкретном случае необходимо индивидуально решать, можно ли использовать вакуумные трубки,
сосуды или клапаны с высоким вакуумом, заполненные газом, имеющие катоды с прямым или косвенным
нагревом или газовые катоды (т. е. имеющие ионизированный газовый путь вместо нагретой нити в качестве
источника электронов).
Конструктивные примеры клапанов, пригодных для использования в соответствии с изобретением,
представлены на фиг. 3–10. На рисунках 3-7 показана конструкция электродов противорегулирующего
клапана, рисунок 8 служит для объяснения физического эффекта рассматриваемой формы сетки. На рисунках
9 и 70 показаны регулирующие клапаны с катодами косвенного нагрева. На рис. 12 показаны регулирующие
клапаны в сочетании с известными схемами линеаризации, а на рис. 11 проиллюстрировано влияние этих
схем на характеристику коэффициента нелинейного искажения.
В противорегулирующих клапанах электроды обычно имеют форму пластинчатого элемента под углом 80
градусов. На рисунке 3 такая конструкция показана для иллюстрации.
Катод К расположен между анодом А и контрольным электродом Г, который, как и анод, имеет форму
пластины.
Как уже упоминалось выше, резкое снижение мю-фактора с увеличением отрицательного смещения сетки
может быть достигнуто путем соответствующей формы управляющих электродов и катода. На рисунках 5–7
представлены конструктивные примеры данной конструкции электрода. На рисунках 5 и 6 показана
гофрированная форма контрольного электрода G, выпуклые части которого обращены к отдельным виткам
катода K, а на рисунке 7 показано применение катода в форме ленты.
Пригодность рассматриваемой формы электродов можно объяснить следующим образом: если представить
себе силовые линии, распределенные по области между нитевидным катодом К сетчатой формы (рис. 8) и
пластинчатым контрольным электродом G с гладкой поверхностью, то плотность силовых линий будет
меньше в промежутках между нитями катода, чем в других местах.
В этих точках мю-фактор существенно выше, чем в точках 110, экранированных силовыми линиями,
исходящими от катодных нитей. С увеличением отношения площадей с низким значением rau к площадям с
высоким значением μ вдоль поверхности управляющего электрода μ-фактор клапана 115 будет уменьшаться,
и, следовательно, его компенсирующий эффект будет возрастать.
Это соотношение можно увеличить, переместив сетку на большее расстояние от катода, что, однако,
приведет к снижению крутизны характеристики, поскольку воздействие потенциала сетки на электронный ток
естественным образом уменьшается с увеличением расстояния между сеткой и катодом. В примере,
показанном на рисунках 5-6, высокий компенсационный эффект достигается одновременно с высокой
крутизной характеристики.
418,485 Целесообразно установить экранирующую сетку между анодом и управляющим электродом, чтобы
сформировать характеристику мю-фактора таким образом, который необходим для устранения искажений,
называемых ортогональными, при заданной кривизне характеристики анодного тока и потенциала сетки
клапана.
На рис. 9 показан регулирующий клапан с косвенным нагревом, имеющий пластинчатый управляющий
электрод и анод. Катод К с косвенным нагревом расположен между управляющим электродом G и анодом A. В
этом устройстве температурные условия чрезвычайно благоприятны, поскольку в пространстве между анодом
и анодом обеспечивается удовлетворительное охлаждение. Таким образом, данная конструкция наиболее
подходит для мощных клапанов.
Более подробная информация о конструкции регулирующих клапанов с косвенным нагревом будет
представлена на примере, показанном на рис. 10. Схема коаксиальной электродной системы клапана с
косвенным нагревом, пригодного для использования в соответствии с изобретением, представлена на
рисунке.
Нагреватель окружен изолирующим телом J, например, из спеченного корунда.
Цилиндрический управляющий электрод G установлен в изоляционном корпусе, а активный катодный слой K
размещен на внешней поверхности изоляционного материала.
Изобретение предусматривает катод в виде спирали или любой другой формы, имеющей зазоры,
препятствующие полному экранированию управляющего электрода катодом. Например, можно наложить
катод в виде цилиндра с прерывистой поверхностью на изолирующее тело.
Контрольный электрод изготовлен таким образом, чтобы выдерживать высокую температуру; кроме того,
очевидно, что он абсолютно нечувствителен к механическим вибрациям. Трудности в поддержании
чрезвычайно малого расстояния между контрольным электродом и катодом не возникают.
С целью получения желаемого мю-фактора поверхность управляющего электрода, обращенная к катоду,
может быть сконструирована определенным образом; например, она может быть сделана выпуклой по
отношению к катоду (см. рис. 5-7). Аналогичных эффектов можно добиться, придав внутренней поверхности
катода соответствующую форму.
Описанная в связи с рис. 10 схема расположения электродов может быть также удобно применена к
пластинчатым электродным системам согласно рис. 9. Таким образом, и в этом случае становится возможным
разместить управляющий электрод d0 между нагревателем и катодом и, при необходимости, герметизировать
его в изоляционном компаунде. Управляющий электрод также может использоваться в качестве опоры как
для нагревателя, который необходимо от него изолировать, так и для катода. Если управляющий электрод
расположен не между нагревателем и катодом, например, если нагреватель заключен в изоляцию,
снабженную внешним излучающим слоем, образующим катод, то нагреватель должен быть покрыт
излучающим материалом как со стороны, обращенной к управляющему электроду, так и со стороны,
обращенной к аноду. В катоде предусмотрены зазоры, чтобы предотвратить экранирование управляющего
электрода 75 от анода. Изолирующий элемент J, показанный на рис. 10, можно исключить, если управляющий
электрод, имеющий форму полого цилиндра, покрыт изнутри и снаружи изоляционным материалом,
например, слоем оксида.
Нагреватель необходимо установить внутри полого пространства контрольного электрода, а излучающий
катодный слой разместить на внешнем изоляционном слое контрольного электрода 85.
Когда управляющий электрод расположен внутри нагревательного элемента, в этом случае он, естественно,
должен быть изолирован от него достаточным расстоянием или хорошим изоляционным материалом,
преимущество заключается в том, что управляющий электрод может быть выполнен в виде единого провода.
Поскольку в данной конструкции нагревательный элемент расположен между управляющим электродом и
катодом, колебания потенциала между управляющим электродом и катодом создаются за счет
нагревательного тока. Таким образом, данное решение применимо только в тех случаях, когда возмущения,
вызванные током нагрева, допустимы или могут быть устранены иным способом.
Помимо контрольного электрода, между анодом и катодом могут быть предусмотрены и другие электроды
(например, сетки). В случае k05 описанная форма контрольного электрода является наиболее
предпочтительной, поскольку нет необходимости размещать две или даже три сетки в пространстве между
катодом и анодом. Вместо управляющего электрода, любой другой электрод, воздействующий на процесс
разряда, может быть, разумеется, размещен описанным выше способом вне пространства между катодом и
анодом.
На рисунке 11 показан результирующий нелинейный коэффициент искажения K как функция коэффициента
адаптации Ra. Кривая Ri a показывает характеристику этого коэффициента для регулирующего клапана,
причем эта характеристика совпадает с характеристикой, показанной на рисунке 2 кривой 5. При
определенной адаптации 1а минимум коэффициента нелинейного искажения выражен относительно сильно.
Теперь, если устройство, используемое для компенсации 12-кратного коэффициента нелинейных искажений с
помощью регулирующего клапана, как было упомянуто выше, объединить с другими 418 435 известными
Соседние файлы в папке патенты