Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11521
.pdf
Указанная обмотка предпочтительно соединяется между анодом и двумя сетками, которые непосредственно
соединены друг с другом, и с источником высокого напряжения через вышеупомянутую соединительную
катушку, с которой последняя соединена с промежуточным резонансным контуром, настроенным на
гетеродинную или автоколебательную частоту лампы, причем указанный контур имеет другую катушку,
которая соединена с катушкой в катодном выводе, причем последняя катушка может быть соединена
последовательно с резистором, обеспечивающим отрицательное смещение сетки для управляющей сетки.
Третья сетка подключена к потенциометру или другому устройству, обеспечивающему переменный
отрицательный потенциал.
Следует понимать, что принимаемые колебания и гетеродинные колебания объединяются и собираются
второй и четвертой сетками (которые находятся под высоким положительным потенциалом), а также анодом,
при этом пространственный ток отводится от анода ко второй сетке в соответствии с изменяющимся
отрицательным потенциалом третьей сетки, а именно той сетки, которая подключена к потенциометру. Когда
эта последняя сетка находится практически под нулевым потенциалом, электронный ток будет в основном
течь к аноду и через обмотку трансформатора промежуточной частоты. Однако когда эта сетка находится под
значительным отрицательным потенциалом, электроны будут замедляться и будут течь ко второй сетке.
Таким образом, усиление цепи контролируется потенциометром или другими средствами, которые
обеспечивают переменный потенциал третьей сетки. Последний потенциал может фактически
контролироваться силой самого сигнала, возникающего во втором детекторе гетеродинного устройства. Во
второй схеме частотного преобразователя из пяти сеток в лампе третья и последняя подключены к точке или
точкам среднего или высокого напряжения, например, через резисторы, снижающие напряжение; Эти сетки
можно удобно соединять напрямую между собой электрическими цепями.
Четвертая сетка, расположенная между двумя упомянутыми выше сетками, подключена к потенциометру или
другому средству, обеспечивающему переменный отрицательный потенциал, как описано ранее. Первая
сетка, а именно та, которая ближе всего к катоду, имеет подключенную к ней высокочастотную входную цепь,
как описано ранее. Кроме того, анод подключен к полному положительному высоковольтному напряжению,
например, через первичную обмотку трансформатора промежуточной частоты, но катушка реактивной связи
подключена одним концом ко второй сетке, а другим концом к источнику умеренно высокого положительного
потенциала, который может быть обеспечен другим резистором, снижающим напряжение. Гетеродинная
частота в цепи промежуточной реактивной связи может быть подключена к катушке в катодной цепи, как
описано ранее, в то время как пятая сетка, а именно та, которая ближе всего к аноду, работает в описанной
выше схеме при более низком потенциале, чем у анода. В модификации она может работать при том же
потенциале, что и анод, путем добавления еще одной сетки между пятой сеткой и анодом, которая
подключена к точке В описанном выше втором примере электронный ток отводится от анода посредством
четвертой сетки 85, которая подвержена изменяющемуся отрицательному потенциалу, так что управление
усилением достигается способом, описанным ранее. В третьей схеме частотного преобразователя 9 (лампа
имеет пять сеток и соединения, которые, за исключением следующих случаев, являются или могут быть
такими же, как во второй схеме частотного преобразователя, описанной выше: 95 Высокочастотная
настроенная входная цепь подключена между четвертой сеткой и источником управления переменным
отрицательным усилением, таким как потенциометр, в то время как гетеродинирующий сигнал подается 100
между первой сеткой и катодом.
В автоколебательном детекторе реакция подается на цепь, настроенную на частоту гетеродинирования или
автоколебаний, соединенную между катодом и первой 105-элементной сеткой, то есть той, которая находится
ближе всего к катоду.
В рамках данного изобретения могут быть внесены различные незначительные изменения.
Датировано 17 марта 1933 года.
А. С. Кашемайль, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон, Уэст-Корт,
представитель заявителей - ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Усовершенствования вакуумных электронных ламп и схем для них — Эрнест Йеоман Робинсон, из Парка,
Энфилд, округ Миддл-Хиллз
Компания Garvary, расположенная по адресу Dryden Road, Busl Hill sex, подданный короля Великобритании, и
компания Associ A Tr BD EBLEC Ri Ci AL INDUSTRI Es L Im ITED, из Crown House, Alcwych, в городе
Вестминстер, британская компания, настоящим заявляют о природе данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к схемам L O (для вакуумных электрических ламп или вентилей) и имеет одной
из своих целей разработку улучшенных схем, позволяющих управлять усилением ламповой цепи путем
изменения потенциала электрода внутри используемой в ней вентили. Другой целью является улучшенный
метод управления усилением, который минимизирует эффекты, которые могут быть вызваны кривизной
характеристики вентиля, такие как перекрестная модуляция или искажение амплитуды сигналов, усиливаемых
устройством.
В приемнике, используемом для приема радиочастотных сигналов, применяются различные ламповые
устройства для усиления принимаемых сигналов, а также в качестве преобразователей частоты или
детекторов, преобразующих частоту сигнала. Таким образом, супергетеродинный приемник может включать в
себя каскад усиления радиочастотного сигнала, преобразователь частоты или первый детектор,
преобразующий сигнал в промежуточную частоту, каскад усиления промежуточной частоты, второй
преобразователь частоты или детектор, преобразующий промежуточную частоту для подачи на каскад
усиления звуковой частоты, и, наконец, каскад выходной мощности. Каскад усиления радиочастотного
сигнала может быть опущен, как и каскад усиления звуковой частоты, в то время как в обычном приемнике
первый преобразователь частоты и каскад промежуточной частоты опускаются или заменяются каскадами
радиочастотного сигнала. При проектировании приемника необходимо, чтобы каждая лампа усиливала
подаваемый на нее сигнал без возникновения амплитудного подъема или перекрестной модуляции сигналов,
обрабатываемых устройством, и, кроме того, желательно, чтобы коэффициент усиления любого из этих
каскадов был регулируемым без возникновения вышеупомянутых эффектов, до такой степени, что весь
коэффициент усиления приемника может изменяться путем управления Усиление одного или нескольких
каскадов без регулирования интенсивности входящего сигнала, с целью поддержания минимального уровня
шума приемника и обеспечения возможности использования автоматической регулировки громкости и других
функций, таких как подавление межканального шума.
В методе, широко используемом для усиления радиочастотных сигналов, применяется экранированная
вентильная лампа.
Сигналы подаются на сетку, прилегающую к катоду (управляющую или входную сетку), выходная цепь
подключается к аноду, а на экран или экранирующую сетку подается фиксированный потенциал; усиление
регулируется путем изменения рабочего напряжения смещения, подаваемого на вышеупомянутую входную
сетку. Когда напряжение смещения становится более отрицательным, пространственный ток лампы
уменьшается, в результате чего взаимная проводимость лампы снижается, и, следовательно, усиление
уменьшается.
При таком способе использования лампа имеет тот недостаток, что возникают нежелательные эффекты,
такие как перекрестная модуляция и увеличение амплитуды, когда смещение сетки таково, что лампа
работает на изогнутой части характеристики в точке среза или вблизи нее. Это серьезная проблема при
работе радиоприемника, поскольку, как правило, желательно поддерживать выходной сигнал приемника на
постоянном уровне, и поэтому, когда на входные клеммы 90 приемника подается сильный сигнал,
необходимо, чтобы лампа работала в точке минимального усиления, то есть с большим постоянным
значением смещения сетки, где взаимная проводимость низка. Однако в этой точке, из-за кривизны
характеристических кривых анодного тока и взаимной проводимости, возникает очень серьезная
перекрестная модуляция и искажения из-за увеличения амплитуды сигналов. Чтобы избежать этого
недостатка, было предложено использовать лампу с длинной так называемой «хвостовой» характеристикой
анодного тока, при которой срез или уменьшение анодного тока и взаимной проводимости происходит с
увеличением смещения сетки. Процесс модуляции осуществляется более постепенно, но такая схема лишь
частично эффективна, поскольку, хотя теперь лампа способна эффективно обрабатывать сильные сигналы
при высоких значениях смещения сетки (110), на определенных пределах смещения сетки возникает область
перекрестной модуляции.
Хотя такое решение обеспечивает значительное улучшение, многочисленные эксперименты показали, что эту
область перекрестной модуляции или увеличения амплитуды нельзя устранить или свести к пренебрежимо
малому значению, если требуется клапан с высоким коэффициентом усиления при минимальном рабочем
напряжении, без использования чрезмерных значений рабочего тока, когда клапан работает в области
максимальной эффективности, а именно, когда рабочее напряжение мало.
Было установлено, что это устанавливает очень строгий 125 конечный предел значения взаимной
проводимости, для которого можно выгодно спроектировать лампу. По многим причинам удобно, чтобы
максимальный рабочий анодный ток лампы не превышал 5–6 миллиампер, и было установлено, что если
лампа спроектирована для работы при этом максимальном анодном токе, то есть при минимальном значении
рабочего напряжения смещения, существует определенный предел взаимной проводимости, для которого
можно выгодно спроектировать лампу, поскольку в этих условиях перекрестная модуляция и увеличение
амплитуды быстро возрастают с взаимной проводимостью. Например, в лампе, рассчитанной на взаимную
проводимость 1 миллиампер на вольт при анодном токе 6 миллиампер при максимальной настройке анодного
тока, наихудшая перекрестная модуляция, полученная при любой настройке напряжения смещения сетки,
составляет, скажем, 3 единицы, тогда как в лампе, рассчитанной на взаимную проводимость 3 миллиампера
на вольт при тех же условиях анодного тока, пиковое значение перекрестной модуляции оказалось равным
порядка 150–200 единиц; кроме того, эффекты перекрестной модуляции и нарастания амплитуды
распространяются на гораздо большую часть рабочего диапазона характеристики, если необходимо
поддерживать постоянную кривизну.
Как видно, характерной особенностью этого метода использования лампы является изменение коэффициента
усиления лампы путем управления пространственным током, потребляемым устройством, посредством
изменения потенциала, приложенного к входной сетке. Поскольку перекрестная модуляция и искажения,
вызванные увеличением амплитуды, пропорциональны кривизне анодной токовой характеристики
«сетка-вольт» относительно наклона характеристики в любой точке, очевидно, что если взаимная
проводимость при малом значении смещения сетки увеличивается, то рабочий анодный ток в этой точке
также должен увеличиваться.
Аналогичные искажения возникают, когда лампа используется в приемнике в качестве усилителя звуковой
частоты, а коэффициент усиления изменяется путем изменения рабочего напряжения смещения на входной
сетке.
Мы обнаружили, что если между обычной экранирующей сеткой и анодом поместить третью сетку, то
коэффициент усиления лампы можно эффективно регулировать, изменяя смещение этой дополнительной
сетки от нуля до отрицательного значения. Изменение потенциала этой третьей сетки не влияет на общий
пространственный ток лампы, и третья сетка функционирует, отводя пространственный ток от анода к
экранирующей сетке. Этот метод управления анодным током имеет множество преимуществ. Ввиду того, что
при изменении взаимной проводимости входной сетки относительно анода пространственный ток остается
неизменным, кривизна характеристики не увеличивается (фактически, как будет показано далее, она
уменьшается), и, следовательно, перекрестная модуляция и искажения не увеличиваются. Когда лампа также
настроена на генерацию на гетеродинной частоте и функционирует как преобразователь частоты, становится
возможным регулировать коэффициент усиления в широком диапазоне, поскольку общий пространственный
ток остается неизменным или не сильно изменяется при установке напряжения на третьей сетке, а
гетеродинные колебания сохраняют практически постоянную амплитуду. Тот факт, что общий
пространственный ток постоянен независимо от усиления или не сильно зависит от усиления, приводит к
регулированию напряжения высоковольтного источника питания, что особенно выгодно при использовании
автоматической регулировки усиления.
Другие преимущества данного изобретения станут очевидны из приведенного ниже описания.
Эффект от того, что дополнительный резистор 85 Ом делает сетку отрицательной, заключается в
перенаправлении анодного тока на экранную сетку, в результате чего протекает меньший анодный ток, и
взаимная проводимость лампы снижается. С другой стороны, ток на экранной сетке увеличивается, как и
проводимость цепи экранной сетки (90 Ом), но поскольку ток на экранной сетке не проходит через выходную
цепь, он не влияет на усиление лампы.
Общий пространственный ток от катода 95 л существенно не изменяется, поскольку управление взаимной
проводимостью достигается путем перенаправления тока от катода к экранированной сетке вместо
уменьшения анодного тока. Работа системы лампы 100 будет описана ниже более подробно. Перекрестная
модуляция обусловлена кривизной характеристики лампы. Более конкретно, перекрестная модуляция
пропорциональна значению третьей производной характеристики, но для общих целей значение
перекрестной модуляции можно считать пропорциональным общей кривизне. Одним из главных преимуществ
метода согласно настоящему изобретению по сравнению с методом управления усилением путем изменения
постоянного потенциала входной сетки является то, что в то время как в этих лампах увеличение
отрицательного смещения приводит к тому, что рабочая точка направляется или проходит через точку с
большей кривизной характеристик, в усовершенствованной системе приложение отрицательного напряжения
к самой внешней сетке приводит к выпрямлению характеристик, благодаря чему происходит перекрестная
модуляция. По своей природе она поддерживается на низком уровне. Было обнаружено, что в то время как
при использовании клапана переменного типа μ, рассчитанного на взаимную проводимость 3 ниллионампер
на вольт при токе анода от 5 до 6 ниллионампер, пиковая кросс-модуляция возрастает до 150–200 единиц,
при использовании улучшенного метода кросс-модуляция для клапана 130 408,256, имеющего ту же
максимальную взаимную проводимость и тот же максимальный рабочий ток анода, не превышает 1 единицу
во всем рабочем диапазоне.
Еще одно преимущество метода заключается в том, что способность лампы справляться с колебаниями
напряжения на сетке остается постоянной независимо от взаимной проводимости, при которой работает
лампа. Кроме того, в случае, когда потенциал экрана равен потенциалу анода, поскольку суммарный ток
анода и ток экрана всегда практически постоянны, потенциал на других лампах комплекта, следовательно, не
зависит от настройки регулятора громкости рассматриваемой лампы. Еще одно преимущество заключается в
том, что, хотя лампа с переменным коэффициентом усиления в основном подходит для усиления
радиочастотных сигналов без искажений (поскольку искажение звуковых сигналов в основном
пропорционально второй дифференциале характеристики, которая существенно не уменьшается при
использовании конструкции с переменным коэффициентом усиления), лампа в данной системе может также с
успехом использоваться в качестве регулятора громкости в низкочастотных цепях.
Таким образом, доля общего пространственного тока, собираемого экранирующей сеткой, зависит от четырех
факторов: (i) потенциала управляющей или отводящей сетки; (ii) общего пространственного тока; (iii)
потенциала экранирующей сетки; и (iv) потенциала анода. Последняя особенность приводит к тому
недостатку, что импеданс, на который может быть рассчитана лампа, ограничен, и для ламп с высокой
взаимной проводимостью порядка 3 миллиампер на вольт или более минимальный импеданс анода при
отрицательном смещении управляющей сетки усиления может упасть до низкого значения, например, 100 000
Ом. В некоторых случаях это может быть нежелательно.
В одном из способов, согласно изобретению, для преодоления этого недостатка между отводящей сеткой и
анодом устанавливается дополнительный сетчатый электрод, который подключается к источнику
положительного потенциала, более низкого, чем на аноде. Предпочтительно ему подается тот же потенциал,
что и экранирующей сетке, так что при таком расположении эти две сетки будут работать при более низком
потенциале, чем анод, и их удобно соединить вместе. Такое соединение обычно выполняется внутри корпуса
клапана или с крышкой или основанием, и клапан такой конструкции является частью предмета
соответствующих заявок №№.
2402 и 2403 от 1934 года (серийный номер).
4 o S,328) отделено от него.
В еще одном варианте модификации между первой упомянутой сеткой и анодом размещается еще одна сетка
(пятая сетка), причем эта дополнительная сетка подключена к низкому потенциалу, предпочтительно к
потенциалу катода, 70 благодаря чему четвертая сетка (а также вторая сетка, если она подключена к
четвертой сетке) может работать при том же потенциале, что и анод, или при более высоком.
Настоящее изобретение, основанное на вышеупомянутых открытиях, в общих чертах включает в себя схему,
предназначенную для изменения коэффициента усиления лампы путем приложения отрицательного
смещения переменной величины по желанию или автоматическим способом к сетчатому электроду,
расположенному между двумя электродами с высоким потенциалом, причем электрод, по меньшей мере,
расположенный ближе к катоду, имеет сетчатую форму, чтобы быть проницаемым для электронов, в то время
как указанный высокопотенциальный электрод, более удаленный от катода, может представлять собой анод
или может иметь сетчатую конструкцию, а дополнительный электрод используется в качестве анода, который,
в свою очередь, при необходимости экранируется от указанной высокопотенциальной сетки сеткой с низким,
нулевым или отрицательным потенциалом с целью подавления вторичной электронной эмиссии с анода, и
предпочтительно имеется дополнительная сетка между катодом и указанными другими электродами. Еще
одна особенность изобретения заключается в приложении переменного отрицательного потенциала к
указанному электроду управления усилением, значение которого определяется значением усиленного
сигнала в некоторой части приемника, что обеспечивает средства автоматического управления усилением.
Например, смещение может определяется значением усиленного сигнала на входе лампы или, на более
позднем этапе приемника.
Изобретение также включает в себя дополнительные специфические схемные решения, в частности,
преобразователи частоты для супергетеродинных приемников, все из которых описаны и определены ниже в
прилагаемых пунктах формулы изобретения.
Для обеспечения ясности понимания изобретения, оно будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи,
115 на которых, фиг. 1 представляет собой график, показывающий характеристики обычного сетчатого
клапана в отношении регулирования объема, фиг. 2 представляет собой график, показывающий
соответствующую 120 характеристику так называемого клапана с переменным коэффициентом μ, фиг. 3
представляет собой электрическую схему, иллюстрирующую способ осуществления настоящего изобретения,
125 фиг. 4 представляет собой увеличенный фрагмент части клапана, иллюстрирующий работу настоящего
изобретения.
На фиг. 5 и 6 представлены графики, иллюстрирующие характеристические кривые, полученные методом 130
408 250 настоящего изобретения, а на фиг. 5 7-19 включительно представлены электрические схемы,
иллюстрирующие различные схемы, воплощающие изобретение.
Обращаясь сначала к рис. 1, кривая 1 представляет собой характеристику анодного тока — напряжения сетки
обычного экранированного клапана. Взаимная проводимость этого клапана, построенная в зависимости от
напряжения сетки, показана на рис. 2, а перекрестная модуляция и увеличение амплитуды
проиллюстрированы кривой 3, также построенной в зависимости от напряжения сетки. Здесь имеется в виду,
конечно же, то, что обычно называют управляющей сеткой, но в дальнейшем описании она будет в основном
называться входной сеткой gxid-IG, чтобы избежать путаницы с сеткой регулировки громкости или усиления
GM настоящего изобретения, которая в некоторых случаях может фактически также служить входной сеткой.
Обращение к рис. 1 покажет, что экранированный клапан при использовании для регулировки громкости
вызывает нежелательную перекрестную модуляцию и увеличение амплитуды, когда нормальное смещение
сетки таково, что работа происходит на изогнутом участке характеристики вблизи точки среза 4.
Кривые на рис. 2 аналогичны кривым на рис. 1, но относятся к так называемому клапану с переменным мю.
Кривая 5 представляет собой характеристику зависимости анодного тока от напряжения сетки, и видно, что
она имеет длинный хвостовой участок с точкой отсечки 6, которая может быть в несколько раз больше
напряжения точки отсечки E4 для обычного клапана с экранированной сеткой, как показано на рис.
1
Кривая взаимной проводимости для клапана с переменным мю показана на рис. 2 при -40 в точке 7, а кривая
кросс-модуляции и нарастания амплитуды приведена в точке 8 на рис. 2.
Обращаясь к рис. 3, иллюстрирующему настоящее изобретение, показанная система включает в себя лампу с
катодом C, который может быть косвенного нагрева, как показано на рисунке, анодом A, входной сеткой IG,
прилегающей к катоду, экранирующей сеткой SG и сеткой регулировки усиления GG между сеткой SG и
анодом. К самой внутренней сетке IG подключена входная цепь 9, которая настроена или может быть
настроена на определенную высокую частоту. На сетку IG подается соответствующее отрицательное
смещение, например, с помощью батареи 10. Анод A подключен к положительному выводу источника
высокого напряжения через выходную цепь 11, которая также может быть настроена на требуемую частоту.
Сетка Cio SG в основном поддерживается при положительном потенциале и удобно подключена к
вышеупомянутому источнику высокого напряжения, как показано на рисунке.
Регулировочная сетка GG подключена к регулируемому источнику отрицательного потенциала,
обеспечиваемому, например, потенциометром 12, подключенным параллельно батарее 13, положительный
вывод которой соединен с катодом O. Этот источник предпочтительно имеет плавную регулировку и
изменяется с помощью 70 средств, которые предотвращают обрыв цепи и короткое замыкание источника или
любой его части.
На схеме, показанной на рис. 3, видно, что смещение 75, обеспечиваемое, например, батареей 10, на
входную сетку IG имеет такое значение, что эта сетка может выдерживать максимальный размах сигнала без
потребления тока сетки. Также видно, что поскольку между экранирующей сеткой SG и анодом A расположена
сетка с низким потенциалом 80, а именно сетка GG, экранирующая сетка может работать при полном анодном
потенциале. Усиление лампы изменяется путем 85, управляя потенциометром 12. Максимальное усиление
достигается, когда сетка регулировки усиления находится на катодном потенциале; Усиление уменьшается по
мере того, как потенциал этой сетки становится все более и более отрицательным. Обращаясь к рис. 4, 5 и 6,
рис. 4 приведен для иллюстрации принципа работы лампы, показанной на рис. 3. На рис. 4 схематически
показаны катод 0, сетка IG, экранирующая сетка SG, сетка регулировки усиления GG и анод A. Когда сетка GG
находится под отрицательным потенциалом, вокруг каждого участка проволоки сетки может быть проведена
эквипотенциальная линия нулевого потенциала в форме овала, как показано на рисунке. Электроны
оттягиваются от катода и получают высокую скорость под действием электрического поля, создаваемого
положительным потенциалом экранирующей сетки SU.
Если электрон попадёт в провод этой сетки, он будет вносить вклад в экранный ток.
В противном случае электрон пройдет через экранную сетку и будет замедлен отрицательным потенциалом
сетки GG. Если электрон пройдет через нее, он будет ускорен полем, создаваемым анодом при
положительном потенциале, и будет собран ею. Если скорость электрона уменьшается до нуля потенциалом
сетки GG, электрон не будет спроецирован через эту сетку, а будет притянут экраном. Если электрон
ударится о экранную сетку, он внесет вклад в ток сетки, в противном случае он пройдет через сетки, его
скорость уменьшится до нуля при приближении к сетке GG, он снова будет притянут к экрану, после чего
может быть снова собран им, или он пройдет на сетку GG, где повторит одно из альтернативных действий.
Таким образом, вероятность того, что электрон будет собран...
Выбранный сеткой экран или переданный на анод, определяется размером нулевой эквипотенциальной зоны
130 408,256 408,256, окружающей каждый провод сетки GG.
Следует понимать, что только электроны, прошедшие через зазор 15 между соседними эквипотенциальными
линиями 14, достигнут анода, поскольку зазор 15 меньше, чем расстояние между соседними проводниками
сетки GG. Если эту сетку сделать еще более отрицательно заряженной, эквипотенциальную зону можно
представить овальными линиями 16, которые имеют большую большую большую ось, чем овалы 14, так что
электрон, чтобы достичь анода, должен пройти через меньший зазор 17.
Процент от общего тока, собираемого экраном, определяется потенциалом сетки GG.
Суммарный пространственный ток в основном не зависит от потенциала управляющей сетки, если
потенциалы, приложенные к электродам по обе стороны от нее, поддерживаются постоянными, но он будет
незначительно уменьшаться в связи с тем, что электроны, отталкиваемые сеткой GG и колеблющиеся вокруг
экрана, увеличивают пространственный заряд в вентиле.
Величина этого уменьшения будет зависеть от шага проводов в сетке экрана.
Будет видно, что если в цепь экрана включить сопротивление, потенциал электрода упадет, когда сетка GG
станет более отрицательной (из-за увеличения тока экрана), и по этой причине общий ток в пространстве
уменьшится.
Таким образом, сетку GG можно рассматривать как отводящий электрод, перенаправляющий
пространственный ток от анода к экранирующей сетке. Когда потенциал сетки GG становится достаточно
отрицательным, весь пространственный ток перенаправляется на экранирующую сетку. Когда сетка GG
находится под отрицательным потенциалом, некоторые электроны, проходящие через нее, будут иметь
уменьшенную скорость, в то время как скорость других уменьшится до нуля. Таким образом,
пространственный заряд, обусловленный электронами, сам по себе значителен, в результате чего, если
пространственный ток увеличивается, например, за счет уменьшения смещения на сетке IG,
пространственный заряд на сетке GG увеличивается, и большая часть пространственного тока
перенаправляется на экранирующую сетку, даже если потенциал сетки GG остается неизменным, и, таким
образом, эффект заключается в выравнивании характеристики, как показано на рис. 5.
На рис. 5 кривая 18 представляет собой характеристику зависимости анодного тока от напряжения сетки,
когда сетка GO на рис. 3 находится на катодном потенциале.
Если теперь сделать потенциал сетки GG несколько более отрицательным, общая характеристика
уменьшится по наклону, как показано на кривой 19. Дальнейшее последовательное увеличение
отрицательного потенциала сетки GG приводит к последовательно более пологим характеристикам, как
показано на кривых 20, 21 и 22.
Пунктирная кривая 23 представляет собой ток экранирования сетки SG, когда сетка GG находится при
нулевом или катодном потенциале, а пунктирная кривая 24 70 представляет собой ток экранирования, когда
сетка GOG находится при сильно отрицательном потенциале, тем самым иллюстрируя, как пространственный
ток клапана отводится сеткой GG из анодной цепи 75 в цепь экранирующей сетки. Таким образом, видно, что
при заданном фиксированном смещении сетки на входной сетке IG взаимная проводимость клапана может
изменяться путем изменения отрицательного потенциала самой внешней сетки GG 80. Кривая 25 на рис.
6 представляет собой взаимную проводимость a относительно потенциала Vq(g) самой внешней сетки GG при
постоянном потенциале смещения на входной сетке IG. Из кривых 18-25 на рис. 5 и 6 видно, что при этом
методе управления громкостью искажения, вызванные кросс-модуляцией и увеличением амплитуды, должны
быть небольшими; например, это может быть представлено пунктирной кривой 27 на рис. 6, которая
показывает зависимость кросс-модуляции от потенциала самой внешней сетки.
На рис. 7 показан один из способов использования клапана, содержащего квадратные сетки 95. Клапан
содержит катод, нагреватель для него, четыре сетки IG, SG 1, GG и SG 2 соответственно, и анод A. Сетки SG
1 и SG 2 соединены вместе, предпочтительно внутри колбы, и с положительным потенциалом 100, более
низким, чем потенциал анода, обеспечиваемым делителем напряжения 12a и потенциометром 12,
подключенными к H T.
Источник (не показан). Предусмотрена возможность подачи переменного отрицательного смещения Ibias на
сетку GG с помощью потенциометра 12, а фиксированное смещение подается на сетку IG через катодное
сопротивление 10a. Высокочастотные колебания подаются на сетку IG от резонансного контура 9, а
резонансный выходной контур 110 подключен к аноду. Коэффициент усиления лампы регулируется
изменением отрицательного потенциала на сетке GG с помощью потенциометра 12. На рис. 8 показана схема,
аналогичная схеме на рис. 7, примененная к лампе аналогичной конструкции, но имеющей дополнительный
низковольтный сеточный резистор (LPG), расположенный между анодом и последней высоковольтной сеткой
SG2 и подключенный к точке низкого потенциала 120. Этот дополнительный низковольтный сеточный
резистор подключен к катоду предпочтительно внутри лампы.
Делитель напряжения 12а на рис. 7 опущен. Сетки SG 1 и SG 2 соединены вместе и подключены к источнику
высокого напряжения 125 для анода.
Расположение элементов показано на рисунках.
7 и 8 могут использоваться в качестве преобразователей частоты для приемников супергетеродинного типа
путем подачи гетеродинного напряжения 130 408,256 на сетку GG способом, показанным на рис. 9. Рис. 9
аналогичен рис. 7, за исключением того, что в проводник к сетке GG включена настроенная цепь 28. В одном
из способов работы цепь 9 настраивается на сигнал, который она должна принимать, и подключается к
антенне или выходному каскаду предыдущих усилительных ламп. Цепь 28 настраивается на гетеродинную
частоту, и в ней индуцируется гетеродинное напряжение от локального источника колебаний, не показанного
на рисунке, а цепь 11 настраивается на суммарную или разностную частоту и образует первичную цепь
трансформатора промежуточной частоты.
В модифицированном варианте этой схемы цепь 28 настроена на источник принимаемых сигналов и
соединена с ним, в то время как цепь 9 соединена с источником локальных гетеродинных колебаний. Таким
образом, сетка GG используется также в качестве входной сетки сигнала, а сетка IG — в качестве
гетеродинного входа.
«Изображенная на рис. 8 волна может быть использована аналогично тому, как показано на рис. 9.»
При использовании усовершенствованной лампы в качестве преобразователя частоты она может быть
сконструирована таким образом, чтобы быть самовозбуждающейся, и рис. 10 иллюстрирует такой метод.
Используется лампа с четырьмя сетками, как описано со ссылкой на рис. 7. Принимаемые сигналы подаются
на сетку GG от настроенного контура 28.
В анодную цепь включен трансформатор промежуточной частоты 11, 1a, в то время как на сетки SG 1 и SG 2
подается потенциал ниже анода с помощью делителя напряжения 12a. В резонансном контуре 9,
подключенном к сетке IG и соединенном (для генерации колебаний) с катушкой 9a, включенной в цепь сеткой
SG 1, или, альтернативно, в общую цепь SG 1 и SG 2, если эти сетки соединены вместе, индуцируются
колебания гетеродинной частоты. Усиление лампы регулируется изменением смещения на сетке GOG. В
показанном примере это достигается регулировкой отводов потенциометра 12. Видно, что когда усиление
лампы уменьшается путем приложения отрицательного смещения к управляющей сетке GG, колебательная
составляющая на гетеродинной частоте, протекающая в согласующей катушке 9a, не уменьшается, и,
следовательно, лампа будет продолжать колебаться даже при... Коэффициент усиления лампы сводится к
минимуму; на самом деле такое увеличение смещения приводит к увеличению тока в цепи SG1, и лампа
будет колебаться сильнее при подаче отрицательного смещения на сетку = GG. Хотя крайне важно, чтобы
соединения были такими, чтобы колебания не уменьшались нежелательным образом при уменьшении
коэффициента усиления лампы (поскольку лампа в конечном итоге перестанет колебаться), увеличение
амплитуды колебаний не является полезным. Этот недостаток перенесен на схему, показанную на рис. 11.
В этой схеме используется вентиль с сеткой LPU, как описано со ссылкой на рис. 8, благодаря чему сетки SG
1 и SG 2 могут работать при потенциале анода 75. Общий пространственный ток, протекающий к электродам
SG 1 и SG 2 и аноду, теперь проходит через соединительную катушку 9b, и поэтому колебания, создаваемые в
схеме 9, более независимы от значения смещения на сетке GG.
На рис. 12 показан еще один способ работы, в котором для сбора электронов, используемых для питания
цепи генератора, используется отдельный сетчатый электрод 85, с целью обеспечения большей
независимости генератора от потенциала смещения, приложенного к сетке GG на рис. 10. На рис.
12, Дополнительная сетка G2 расположена между сеткой IG, прилегающей к катоду 90, и первой
экранирующей сеткой SG1. В цепь сетки G2 включена согласующая катушка 9c для резонансного контура 9, а
другой конец соединен через резистор регулирования тока 12b с обычным байпасным конденсатором 95 с Il T.
Часть тока в пространстве собирается электродом G2, являющимся коллектором сетки, и служит для питания
колебательного контура 9. Шаг этой сетки должен быть отрегулирован таким образом, чтобы общий ток,
собираемый ею, был пропорционален току, собираемому другими электродами, в соответствии с мощностью,
необходимой для поддержания контура 9 в состоянии автоколебаний 105.
На фиг. 13, где показана еще одна модификация изобретения, катод C и самая внутренняя сетка IG
выступают за пределы других электродов, а выступающие части взаимодействуют с отдельным анодом A2.
Автоколебательный резонансный контур показан на 9, а анодная связь на 9d включена между
вспомогательным анодом A2 и выводом источника питания HT 11b через резистор регулирования тока 12c.
Резонансный входной контур, подключенный к сетке GIG, показан на 28a, и предусмотрено обеспечение
переменного смещения для этой сетки с помощью регулируемого отвода 120 на потенциометре 12.
Сетка GG, используемая в качестве диверторного электрода между двумя высокопотенциальными сетками
SG 1 и SG 2, может быть намотана с постоянным шагом, или шаг может быть переменным или
неравномерным для увеличения пропускной способности по сигналу при приложении большого напряжения
смещения.
На фиг. 14-16 показана дальнейшая модификация изобретения при использовании 130 i 1 11 1 i 408,256 в
качестве чистого усилителя. На фиг. 14 лампа содержит три сетки, катод C и анод A. Сигналы подаются на
входную сетку 1G, экранирующая сетка SO подключена к положительному выводу H T, а усиление лампы
изменяется путем изменения смещения сетки GG', которая подключена к одному концу переменного
катодного сопротивления l Ob L. Согласно этой модификации, смещение сетки IG изменяется одновременно и
предпочтительно тем же способом, что и смещение для сетки GG'. Смещение, подаваемое на сетку 1G, может
быть таким же, как смещение, подаваемое на сетку GG, или оно может представлять собой пропорцию
приложенного к ней смещения.
В приведенном примере смещение на сетке IG составляет часть смещения на сетке GGO за счет деления
потенциала 29. Работа этой схемы показана на рис. 15, где анодный ток изображен в зависимости от
потенциала сетки IGT для трех значений смещения на дивертерной сетке GGO. Кривая 30 соответствует
минимальному смещению на GGO, кривая 31 — максимальному смещению, а кривая 32 — промежуточному
значению смещения. Точки P1, P2 и P3 на кривых показывают смещение, приложенное к сетке IG в результате
подключения к потенциометру 29.
Благодаря этой модификации максимальная проводимость лампы может быть использована при малом
сигнале, а при большом входящем сигнале смещение на сетке TGO может быть задано оптимальным
значением для максимальной пропускной способности по сигналу. Данная схема также имеет преимущество в
увеличении импеданса лампы при больших значениях смещения на сетке GG. Когда значение смещения
лампы TG становится равным значению смещения на GG, лампе предпочтительно придаются характеристики
затухания одним из хорошо известных методов, таких как намотка сетки 1G с переменным шагом сетки.
На рис. 16 показана аналогичная конструкция, но с клапаном, имеющим пять решеток.
Сетка GG подключена к источнику смещения, обеспечиваемому проводом 33 от последующего выпрямителя
в устройстве, что обеспечивает автоматическую регулировку громкости. 34 и 35 — это резисторный и
конденсаторный фильтры. Резистор 10a обеспечивает определенное смещение даже при отсутствии
напряжения, подаваемого на провод 33.
В схеме, показанной на рис. 16, свойство однонаправленной проводимости сетки GG может быть
использовано для предотвращения того, чтобы потенциал сетки IG стал положительным или даже нулевым,
путем соответствующего подбора сопротивлений. Предположим, что потенциометр 29a имеет четверть
отвода, и что сопротивление ioa вызывает падение напряжения на 3 вольта при полном токе, поскольку
сопротивление 34 имеет низкую проводимость по сравнению с проводимостью сетки GOG, когда этот
электрод положительный, тогда даже если к выводу 33 приложить положительный потенциал, скажем, 50
вольт, потенциал сетки (OX) не будет превышать, скажем, 1 вольт положительного значения. Таким образом,
напряжение на потенциометре 29a составит 4 вольта, а приложенное к сетке смещение TO будет 2 вольта
отрицательного значения.
На рис. 13 показан полный трехламповый приемник, сконструированный в соответствии с этим изобретением,
в котором первая лампа сконструирована и работает способом, описанным со ссылкой на рис. 13. Вторая
лампа сконструирована и работает способом, описанным со ссылкой на рис. 8, в то время как выходная лампа
состоит из пентода с выходной мощностью и также включает в себя два дополнительных диодных анода,
взаимодействующих с одним катодом. Сигналы, принимаемые с антенны, проходят через тюнер 35 диапазона
85 и подаются на управляющую сетку GGO первой лампы, которая работает как автоколебательный
преобразователь частоты, при этом гетеродинные колебания индуцируются в резонансном контуре 9, который
90 соединен с катушкой связи 9d, расположенной в цепи со вспомогательным анодом A лампы. Основной
анод лампы соединен с первичной обмоткой 11 трансформатора промежуточной частоты. Сигналы
промежуточной частоты подаются на входную сетку TGO средней лампы, и трансформатор 36, настроенный
на промежуточную частоту, В анодную цепь этой лампы включена вторичная обмотка трансформатора 100,
которая напрямую подключена к аноду диода A2 выходной лампы, в то время как другой конец этого
резонансного контура подключен к катоду лампы через резистор 37. Когда модулированные сигналы 105
подаются на анод диода A, на нагрузочном сопротивлении 37 возникает напряжение, пропорциональное
несущей волне и ее модуляции.
Звуковая составляющая частоты подается 110 на концы потенциометра 38 посредством разделительного
конденсатора 39, а ползунок потенциометра соединен с входной сеткой IG пентодной выходной лампы.
Второй диод 115, анод A3, также соединен со вторичной обмоткой трансформатора промежуточной частоты
36 через конденсатор 40, и благодаря выпрямлению, которое происходит в этой анодной цепи, на конце
резистора 41 создается отрицательное напряжение 120, которое зависит от значения сигнала промежуточной
частоты, создаваемого на вторичной обмотке трансформатора 36. Постоянная составляющая 125
напряжения, создаваемого на резисторе 41, используется для управления коэффициентом усиления лампы
частотного изменения (первая лампа) и лампы промежуточной частоты (вторая лампа) 130 408,256. Конец
резистора 41 соединен через резистивно-конденсаторный фильтр. 42-43 к сетке GGO (через настроенный
диапазон) первого клапана, и S непосредственно к сетке GG второго клапана.
Часть отрицательного напряжения, создаваемого на сопротивлении 41, также подается на сетку IG (через
вторичную обмотку трансформатора 11) второй лампы. Для этого в точке 44 на нагрузочном сопротивлении 41
делается отвод, а в цепь IGT, ведущую к этой точке отвода, включены сглаживающее сопротивление 45 и
конденсатор 46. Таким образом, коэффициенты усиления первой и второй ламп зависят от выходного
напряжения, создаваемого на втором детекторе приемника. Коэффициент усиления первой лампы
автоматически регулируется смещением, подаваемым на ее сетку GG, в то время как коэффициент усиления
второй лампы автоматически регулируется смещением g, подаваемым на ее сетку GG, и пропорционально
меньшим смещением, подаваемым на ее сетку IG в соответствии с методом, описанным со ссылкой на рис.
14, 15 и 16.
Катодные резисторы 47 для 1-й и 2-й ламп обеспечивают небольшое начальное отрицательное смещение,
тем самым регулируя минимальное смещение на этих двух лампах, когда сигнал не поступает. Катодный
Соседние файлы в папке патенты