УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ДЕЙСТВУЮЩИХ ВЕЛИЧИН ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ Советский патент 1932 года по МПК H03H5/12 

Для решения целого ряда задач в технике как низкой, так и высокой частоты, часто бывает необходимо изменять параметры электрических цепей воздействием на них электродвижущими силами или токами, постоянными или меняющимися во времени. К такого рода задачам относятся, например, модуляция электрических колебаний, периодическое изменение частоты генерируемых колебаний, например, при коротких и ультракоротких волнах, параметрическое возбуждение и трансформация колебаний и т.д.

Одним из хорошо известных случаев электрического изменения параметра является обычная регенеративная схема с электронной лампой. В этой схеме применен принцип компенсации потерь при помощи регенерации, которая осуществляется самым различным образом (обратная связь, введение так называемого отрицательного сопротивления - динатрона, электрическая дуга и т.д.). Этим способом сопротивление может быть сделало любой величины и, в частности, равным нулю, а также меньше нуля. Известен ряд способов электрического изменения самоиндукции, например, изменением намагничивания ферромагнитного сердечника. Существуют также способы электрического изменения емкости изменением, диэлектрической постоянной диэлектрика (сегнетова соль и т.д.).

При помощи предлагаемого, согласно изобретению, устройства имеется в виду осуществить способ изменения действующей величины параметров электрических цепей, определяющих запас энергии в них (например, емкости, самоиндукции или их комбинации), основанный на использовании энергии местного источника. В основном способ этот состоит в следующем: если на цепь, состоящую в общем случае из самоиндукций, емкостей и сопротивлений, действовать какой-нибудь электродвижущей силой, величина которой изменяется соответственно изменению величины тока в этой цепи, то это эквивалентно некоторому изменению соответственных параметров цепи. Для того, чтобы получить эффект, эквивалентный определенному изменению только одного параметра, необходимо, чтобы введенная электродвижущая сила удовлетворяла определенным фазовым соотношениям. Например, для получения эффекта соответствующего изменения только одного сопротивления, нужно, чтобы фаза электродвижущей силы совпадала с фазой тока или чтобы они были прямо противоположны. Если введенная электродвижущая сила пропорциональна изменению во времени тока, то это эквивалентно соответственному изменению самоиндукции.

Таким образом, в данной цели можно компенсировать прямо или обратно (под обратной компенсацией здесь и в дальнейшем разумеется изменение параметра в сторону его увеличения), частично или полностью, действие того или другого параметра в системе.

Для того, чтобы такая компенсация имела место при любых изменениях тока в цепи, необходимо, чтобы была осуществлена такая связь вносимой электродвижущей силы с напряжением, на подлежащем изменению параметре, при которой вносимая электродвижущая сила автоматически изменялась бы в соответствии с изменением напряжения на подлежащем компенсации параметре.

При осуществлении вышеуказанных условий рассматриваемая цепь будет работать в электрическом отношении, как цепь с соответственно измененным параметром. Очевидно, что можно также осуществить компенсацию сразу нескольких параметров.

Предметом и целью настоящего изобретения и является применение принципа вышеуказанной автоматической, полной или частичной, прямой или обратной компенсации для изменения одного и одновременно нескольких параметров электрических цепей.

На чертеже фиг. 1 изображает схему предлагаемого устройства; фиг. 2 и 3 - схемы его видоизменений.

К цепи А, состоящей из самоиндукции L емкостей С₁ и С₂ и сопротивлений R, R₁ и R₂, присоединена система двух ламп I и II, при чем сопротивление ρ, включенное в анодную цепь лампы II, одновременно приключено между сеткой и нитью лампы I так, что анодный ток лампы II, проходя через это сопротивление ρ, вызывает отрицательное смещающее напряжение на сетке лампы I. В анодной цепи лампы I включена самоиндукция, связанная индуктивно с самоиндукций L в цепи А.

Для напряжения V на конце цепи А можно написать:

Переменная слагающая анодного тока лампы I:

с другой стороны ia₁=i₁(3), a Q₁=Q₂ или

Пользуясь выражениями (2), (3) и (4), уравнение (1) можно привести к виду:

Таким образом, для цепи А мы получаем уравнение, аналогичное обычному уравнению простой линейной колебательной цепи, но с более сложными коэффициентами, представляющими собой действующую самоиндукцию, действующую емкость и действующее сопротивление цепи. Нетрудно убедиться, что соответствующим выбором знака и величины М и величин S1, S₂, ρ и R₂ можно любым образом изменять коэффициент при т.е. можно сделать действующую самоиндукцию цепи А любой величины как положительной, так и отрицательной. В частности, действующую самоиндукцию можно сделать равной нулю. Таким образом, с помощью катушек с малым числом витков можно получать весьма значительные коэффициенты самоиндукции. В случае надобности, коэффициент самоиндукции катушек с большим числом витков может быть сделан как угодно малым, равным нулю и даже отрицательным.

Можно также изменять любым образом и коэффициент при V₁ в уравнении (5), т.е. при надлежащем выборе величины отношения и величины S₁, S₂, ρ и R₂ мы можем получить любую действующую величину емкости как положительную, так и отрицательную. В частности, величина действующей емкости может быть сделана равной нулю.

Наконец, можно любым образом изменять действующее сопротивление цепи А, изменяя коэффициент при i соответствующим выбором входящих в него величин и, как и в случае самоиндукции и скорости, можно получить любое действующее сопротивление как положительное, так и отрицательное, а также равное нулю.

Этот способ может иметь целый ряд применений в уже известных схемах, где требуется электрическое изменение параметра, в тех случаях, когда нужно компенсировать вредные самоиндукции и емкости и т.д.

Практически желательно в устройстве по фиг. 1 лампы I и II применить многоэлектродные с экранирующими сетками и с большой крутизной.

Схема, изображенная на фиг. 1, приведена как примерная форма выполнения устройства и может быть видоизменена. Так например схемы, изображенные на фиг. 2 и 3, также дают возможность электрически изменять действующие величины L, С и R.

Цепь А может быть частью какой-нибудь электрической цепи или концы этой цепи могут быть замкнуты накоротко.

В случае необходимости вместо двух ламп I и II можно применить подобную же систему из одной, трех, четырех и более ламп - трехэлектродных или многоэлектродных.

Точно так же для получения желаемого эффекта могут применяться ионные лампы и т.п.

Устройства для изменения действующих величин параметров электрических цепей, отличающееся тем, что цепь А, параметры коей подлежат изменению, шунтирована двумя катодными лампами I и II, анодная цепь одной I из которых и цепь сетки второй II из которых связана в электрическом или магнитном отношении или в том и другом с цепью, с целью вызвать появление в этой цепи электродвижущей силы фазы и величины, нужной для изменения параметров цепи А.