Ламповый генератор Советский патент 1935 года по МПК H03C3/09 

Известно, что в схемах ламповых генераторов с обратной связью частота генерируемых колебаний в значительной степени определяется собственной частотой сеточного колебательного контура. В небольшой мере она, однако, зависит и от величины сопротивления нагрузки, особенно в том случае, когда лампа должна быть использована соответственно ее мощности и когда .сопротивление нагрузки в анодном контуре соответствует лампе; возбужденная частота в заметной степени зависит от кажущегося сопротивления нагрузки, например, от настройки и связи с антенной. Для уменьшения этой нежелательной зависимости принято нагрузку включать не непосредственно в самовозбужденный каскад, а через усилительные, каскады. Изобретение делает возможным получение генераторов больших мощностей без заметной зависимости генерируемой частоты от кажущегося сопротивления нагрузки.

Генератор предлагается устраивать так, что фаза передаваемых через обратную

(316)

связь к контуру управляющей сетки напряжений главным образом определяется фазой электронного тока через лампу. С этой точки зрения особенно пригодны экранированные лампы; однако можно применять также обычные трехъэлектродные лампы, у которых при применении нейтрализирующих средств, в частности нейтрализирующих емкостей (нейтродинирование) уничтожается емкостная связь анода с управляющей сеткой через междуэлектродную емкость.

На чертеже фиг. 1 изображает схему генератора с самовозбуждением; фиг. 2, 3, 4, 5, б, 7 изображают варианты схемы генератора.

Если настроенный сеточный контур 7 лампы 2 (фиг. 1) связан обратной связью с анодным контуром, то генерируются колебания, частота которых определяется тем условием, что фаза переменного напряжения индуктированного в цепи сетки 2, должна соответствовать той фазе, которая требуется для поддержания имеющегося анодного тока. Если же в анодный контур лампы включить ка кое-нибудь кажущееся сопротивление 3, то этим изменяется фазоЕ Ь1й сдвиг между сеточным напряжением и анодным током и частота генерируемых колебаний получает другое значение, для которого вышеописанное условие состояния фаз выполняется снова. Для того, чтобы сде,лать независимым воздействие полезного сопротивления, находящегося в анодном контуре, на фазу тока, проходящего в анодном контуре, и этим сделать также частоту генерируемых колебаний независимой от изменения сопротивления .нагрузочного контура, последовательно с последним включают большое по отношению к нему сопротивление. Это де.лается путем применения ламп, внутреннее сопротивление коих велико по сравнению с внешним кажущимся сопротивлением, когда общее кажущееся сопротивление анодного контура в основном определяется внутренним сопротивлением лампы и изменения кажущегося сопротивления полезного контура мало отражается на изменениях фазы анодного тока и генерируемой частоты. Применение таких схем, т. е. схем, при коих для генерирования колебаний, применяется, например, экранированная лампа, большое внутреннее сопротивление которой соответствует вышеописанным требованиям,-однако, еще не приводит к желательной цели.

Причина, почему и при таких схемах возбужденная частота сильно зависит от изменений кажущегося сопротивления полезного контура, усматривается в том, что, особенно при коротких волнах, емкости между анодом и катодом образуют значительный емкостный шунт, включенный параллельно внутреннему сопротивлению лампы так, что кажущееся сопротивление полезного контура в отношении цепи, содер жащей элемент обратной связи, уже не может рассматриваться, как включенное последовательно с большим сопротивлением. Шунтирующей емкостью служит при этом емкость между анодом и экранной сеткой, которая вбольшинстве случаев имеет потенциал катода а также и емкость непосредственно между анодом и питающими проводами, а такие катодом и питающими проводами.

Какая из этих емкостей превалирует в отношении вредного действия будет каждый раз зависеть от конструкции передатчика. Для устранения указанного недостатка генератор имеет такое устройство, что проходящие через емкости 4 и 5 токи не образуют непосредственного шун1Й1, параллельного внутреннему сопротивлению промежутка „анод-катод, а используются для обратной связи (фиг. 2). Тогда к цепи анодного тока, которая образуется внутренним сопротивлением, элементом обратной связи и сопротивлением нагрузки, токи, проходящие через емкости, не образуют шунта к внутреннему сопротивлению сетки, но образуют шунт к сопротивлению нагрузки. Фаза тока, проходящего через элементы обратной связи (как отмечено), определяется большим внутренним сопротивлением лампы и, таким образом, генерируемая частота колебаний не зависит от изменений сопротивления нагрузки.

Описываемая схема, при которой вредное воздействие емкости экранная сетка-анод устранено, показана на фиг. 3. Нагрузочный контур в виде настроенного контура 5, связанного с антенной 6, включен между анодом и сеткой, а катушка обратной связи 7, включенная последовательно с нагрузочным контуром, связывает катод с экранной сеткой. Таким образом, токи, проходящие через емкость „анод экранная сетка, пройдут через катушку обратной связи 7. При этом обязательно, чтобы для токов, проходящих через емкость „экранная сеткаанод, и токов, проходящих через полезный контур, применялся один и тот же элемент обратной связи.

Можно было бы также, как изображено на фиг. 4 для емкостных токов, проходящих через емкость лампы, иметь особую катушку обратной связи 7.

Фиг. 5 показывает схему, в которой образующаяся между питающими проводами к аноду и катоду емкость нейтрализуется. Для этого вокруг анодных проводов устраивается экран., который соединен с одной из точек катущки обратной связи 7. В этом случае вместо использования проходящих через емкость лампы токов-для обратной связи используются проходящие через емкость электродных проводов безваттные токи. Также и ,в этом случае было бы возможным иметь для параллельной цепи тока отдельный элемент обратной связи.

Особенно целесообразно соединение обеих схем, согласно фиг. б, где внешний экран соединен с экранной сеткой и безваттные токи, проходящие в обоих контурах, подводятся к катушке обратной связи 7.

В приведенных примерах внешний экран и экранная сетка были соединены с катодом непосредственно через элемент обратной связи. Значение имеет только высокочастотное соединение, сделанное описанным способом. Вместо того, чтобы соединять экранную сетку с катодом через элемент обратной связи и в этой цепи тока предусмотреть источник сеточного постоянного напряжения, связанный с шунтирующим конденсатором, как это было изображено на предыдущих фигурах, можно было бы также через дроссель между катодом и экранной сеткой подвести к ним напряжение и подвести высокую частоту от экранной сетки к элементу обратной связи через блокировочный конденсатор. Подобная схема изображена на фиг. 7.

Существенным в описанных схемах является то, что фаза токов в цепи, имеющей обратную связь, в значительной степени определяется большим сопротивлением ламп. Поэтому рекомендуется пренебречь максимальным использованием мощности ламп в интересах большего постоянства частоты и не согласовывать нагрузку с лампой.

Существенно также, чтобы индуктивная катушка 9, когда она включена

между анодом и катодом и представляет собой индуктивный мост к промежутку .анод-катод, была бы выбрана настолько большой, чтобы это шунтирование не имело значения, или чтобы проходящий через нее ток был также использован для обратной связи.

Предмет патента.

Ламповый генератор с элементом обратной связи, включенным последовательно с выходным контуром, с применением усилительной лампы с большим внутренним сопротивлением и средств для устранения емкостной связи между анодом и управляющей сеткой, в частности с экранированными лампами, отличающийся таким включением, что фаза напряжений, переданных посредством обратной связи на контур управляющей сетки, определяется только фазой тока между катодом и анодом, для чего высокочастотные токи, проходящие от анода через емкости, подводятся к элементам обратной связи, находящимся во внещнем контуре лампы, а экранная сетка высокочастотно связана с катодом через элемент обратной связи, причем нагрузка включена между анодом и экранной сеткой, а элемент обратной связи, в общей им обоим высокочастотной связующей цепи с катодом, емкость же включена между питающими проводами, идущими к аноду и катоду, или соединена с внешним экраном, устраняющим их влияние, и этот внешний экран связывается высокочастотной связью с катодом через элемент обратной связи.