Катодный усилитель Советский патент 1934 года по МПК H03F3/28 

Предлагаемое изобрение касается усилителей и, в частности, усилителей, употребляющихся при очень высоких частотах.

Обычно ламповые усилители включаются таким образом, что на анод подается высокое постоянное напряжение. В случае мощных усилителей, требующих водяного охлаждения, необходимо подавать воду через трубку из резины или другого изолирующего материала с тем, чтобы сопротивление длинного столба воды воспрепятствовало утечке постоянного и переменного токов в землю.

Частью с целью воспрепятствовать прохождению тока высокой частоты, частью из экономии места, резиновая трубка свивается в змеевик. При высоких частотах распределенная емкость свернутой трубки, наполненной водой, достаточна для того, чтобы воспрепятствовать изоляции высокочастотного потенциала от земли.

(621)

Известны устройства, которые обходят это затруд ение посредством такого изменения усилительных контуров, чтобы аноды находились в отношении высокой частоты приблизительно при потенциале земли. Отсюда следует, что в таком случае катоды по отношению к земле должны находиться на высоком потенциале. Это условие требует, чтобы катоды были отдалены от источника тока накала посредством реактивных катушек.

Предлагаемое изобретение касается такого рода катодных генераторов и состоит в том, что цепь усиленного тока присоединена к одной из вышеупомянутых катушек.

В схеме катодного генератора, изображенного на чертеже, в сеточный контур включены реактивная катушка 1 и переменная емкость, состоящая из двух механически связанньх конденсаторов, приспособленных для одновременной настройки. Точка между этими двумя конденсаторами может быть соединена с земей, или, по желанию, также с источ--; ИКОМ тока, служащим для подачи осо- L ых сигналэвг-i

Средняя очка катушки 1 соединена через реостат 3 с заземленным провоом 4. В провод включены параллельно сетош я батарея 5 и Ккпнденсатор 6. Конденсатор обладает достаточно большой емкостью, чтобы пргдставлять со4о-й при частоте, на которую настроена цепь 1-2, o4eHs малое кажущееся сопротивление. От двух выводов провода 7 и 8 ведут к сеткам 9 и 10 усилительных ламп И и 12. Аноды 13 и 14 этих ламп соединены между собой проводом 15, от которого ответвляется соединение через блокировочный конденсатор 16 и сопротивление 17 к заземлению 4 и к отрицательному полюсу анодной батареи 18. Положительный зажим аноднойбатареисоед:ненчерез самоиндукцию 19 с проводом 15. Кондесатор 16 предохраняет батарею 18 от короткого замыкани5г, но достаточно велик, чтобы не представлять значительного сопротивления для высокочастотных токов. Сопротивление 17 достаточно велико, чтобы предотвратить прохождение значительных токов паразитных частот. Самый катод должен быть соединен

со средней точкой 22 для яампы и с точкой 23 для лампы 12. Эти средние точки получаются посредством включе- j ния двух конденсаторов параллельно

цепи накала, т. е. к концам катода.

Переменный конденсатор 24 включен между средней точкой 22 и анодом 13; подобный же переменный конденсатор 25

включен между средней точкой 23 и

анодом 14. Емкости конденсаторов 24 и 25 включены параллельно междуэлектродным емкостям, первый-лампы II, второй-лампы 12.

Цепь накала можно питать постоянным или переменным током низкой частотй. В качестве примера дан случай

переменного , причем питание происходит через трансформатор 29. Средняя точка 31 вторичной цепи 30 этого трансформатора заземлена, а к зажимам его вторичной обмотки присоединены средние точки катушек 32 и 33. Самоиндукци I 32 включена в провод,

соединяющий один конгц нити канала 20

с концом нити на:Чала 2i, а самоиндукция 33 подобным же образом включена между другим концами тех. же-н-итей налала. Катушки 32 и 33, соединенные паралельно, представляют собой самоиндукцию настройки, как это будет объяснено ниже.

Средние тОтки катушек 32 и 33 соединены также с парой конденсаторов, образующих -среднюю точку 34, соединенную с заземленным зажимом реостата 17.

Выводные провода 36 ведут от двух различных точек одной из катушек 32

и за.

Нейтрализующий конденсатор 37 включен между средней точкой 23, лежащей в цепи накала лампы 12, и сеткой 9 другой лампы 11. Последняя также присоединена к проводу 7 и таким образо.м к концу катуш-ки Г, противоположному соединению с сеткой 10. Подобным же образом нейтрализующий конденсатор 38 включен между средне-й точкой 22 и сеткой 10 и тем самым соединен через провод 8 с концом катушки 1, противоположным соединению с сеткой 9.

Индуктивное сопротивление катушек 32 и 33 должно быть больше, ненсели необходимо для целгй настройки, именно для того, ч|-обы поставить между трансформатором 29 и катодами препятствие прохождению токов высокой частоты. Если такое увеличение размеров катушек нежелательно, катушки могут быть взяты меньшего размера, чем следует из этого требования и дополнены реактивными катушка-ми 40 и 41, включаемыми между средними точками катушек 32 и 33 и зажимами вторичной цепи 30. Если это окажется желательным, дополнительные катушки самоиндукции могут быть сохранены, даже если катушки настройки достаточно велики.

При работе схемы на аноды -13 и 14 подается батарее; 18 постоянный потенциал. Цень посгояиного идет от катодов 20 и 21 к средним точкам самоиндукции 32 и 33, а отсюда через 31 к земл- возвращаясь к батарее 18 через заземление 4.

Ток накала от трансфорглатора 29 проходит через катушку 41 и обе половины катушки 32 в параллельном соединений, далее, через нити накала обеих I ламп, отсюда через обе половины реактивной катушки 33i к средней оцко. no(., а отсюда через катуШку -Ф. 1 к другому зажиму вторичной обиотк ЗОч

Потенциалы сеток 9 и 10 применя йг- j ся одновременно и в обратной фазе с | током в настроенном контуре 1 -2..По- I стояиный потенциал нодается батареей 5 а сетки. Конденсатор большой емкости 6 обеспечивает постоянство потенциала высокой частоты средней точки самоиндукции 1, а сопротивление 3 препятствует возникновению паразитных колебаний.

Аноды 13 и 14, будучи поддерживаемыми при определенном потенциале посредством соединения, идущего через провод 15, конденсатор 16 и сопротивление 17 к заземлению 4, находятся по отношению высокой частоты при потенцианале земли. Следовательно, любое приспособление для охлаждения анодов должно быть лишь обеспечено против утечки постоянного тока.

Реостат 17 имеет целью воспрепятствовать возникновению паразит ых колеба:1нй, а также служит утечкой для токов высокой частоты, возникаюп;;лх в случае неполной конпенсации внутренних емкостей двух ламп.

Так как аноды находятся при постоянной потенциале, переменная разность потенциалов между анодами и катодами, создаваемая перэменным же напряжени м, подаваемым на сетку, будет проявляться в влде высокочастотных колебаний потенциала катода. Эти колебания потенциала катода будут больше изменений потенциала сетки, вследствие обычного усилительного действия ламп. Таким образом усиленный ток высокой час.оты передается во внешнюю цепь.

В отношении лампы 11 анодная цепь состоит из между Электр одной емкости лампы, катода 20, и уйдет через соединенные параллельно верхние половины катушек 32 и 33 и через конденсаторы, образуюшие нейтральную точку 34, к самой нейтральной точке, отсюда через сопротивление 17 и через конденсатор, большой емкости 16 к аноду 13. Подобную же цепь можно проследить от междуэлектродной емкости лампы 12 через соединенные параллельно нижние

половины катушек 32 и 33, к точке 34 а отсюда к аноду 14.

Независимо.от , дем ли рассматривать внешний контур, как два настроенных контура, один контур, этотконтур дает случай резонанса токоз и, следовательно, стремится воспрепятствовать Т ,:кам выоской часг ты достигнуть трансформатора Поэтому самоиндукции 32 и 33 не требуется рассчитывать на ..дроссельное действие.

Для предотвращения возникновения паразитных колебаний служат сопротивления 17 и нейтрализующие конденсаторы 37 и 38.

Самоиндукция 1, действующая как автот|3ан с орматор, подает на провод 8 одинаковые, но обратного знака потенциалы. Таким образом потенциал, подаваемый через конденсатор 37 и провод 8 на сетку 10, является обратным по фазе по отнош нию к потенциалу, подаваемому на сетку 10 через между электродную емкость катод 21-сетка 10. Следовательно можно, соо ветственно устанзвлива-1 конденсатор 37, нейтрализовать генерирсва; пе лалшы 12. Таким же образод ко 1денсатор пре пятствует лампе 11 генерировать.

В обычных усилительных схемах, ем-. костью, подлежащей нейтрализации, с целью воспрепятствовать генерации, является емкость сетка-анод. В описанной схеме емкостью, подлежащей нейтрализации для избежания генерации, является сетка катод. Последняя значительно меньше емкости между сеткой и анодом. Затруднения в употреблении соз даваемого внутрилампозой емкостью стр мления к генерации в описываемом случае, следовательно, меньше, чем в обычном.

Предмет патента. Катодный усилитель, у которого анод поддерживается при почти постоянном потенциале, а потенциал катода изменяется под влиянием колебаний потенциала на сетке, причем энергия цепи накала подается от батареи через катушки самоиндукции, а вся самоиндукция анодного контура сосредоточена в проводах цепи накала, отличающийся тем, что цепь усиленного тока присоединена к одной из вышеупомянутых катушек самоиндукции 32, 33. к патенту ин-ной фирмы „Электрическая производственная компания Вестингауз Лз 8о955