Ламповый умножитель частоты Советский патент 1941 года по МПК H03B19/06 

Предлагаемый ламповый умножитель частоты основан на применении бегущих волн. Его схема и способ работы пояснены фиг. 1-8.

Генератор высокой частоты Г. В. Ч. (фиг. 1) питает соединенные последовательно с активными сопротивлениями сетки трех ламп 1, 2, 3, аноды которых соединены параллельно. Режим нагрузки выбран таким, что вдоль сеток существует бегущая волна. Рассмотрим в некоторый момент времени участок/15. Так как на участке АВ {Располагается одна волна, то распределение потенциалов будет, например, такое, как показано на фиг. 2. В су.мме с постоянным потенциалом смещения 3, распределение потенциалов будет такое, как показано на фиг. 3. Допустим, что потенциал е отпирает лампу. Таким образом, в течение периода генератора высокой частоты Г. В. Ч. лампа будет открыта время т и закрыта все остальное время. Когда лампа 1 открыта, ток течет по цепи: плюс, R, лампа 1, минус. В течение всего остального времени лампа 1 заперта (фиг. 4). Таким образом видно, что в течение одного периода работы сеточного генератора Г. В. Ч. ток в погрузочном сопротивлении R возрастает и затухает

три раза. Легко видеть, что частота первой гармоники, образованная импульсами 1, 2, 3, будет втрое больще частоты сеточного генератора. Если ламп будет не три, а т, то ясно, что минимальная частота в нагрузочном сопротивлении будет mf. Смещением на сетку и амплитудой генератора Г. В. Ч. можно регулировать амплитуду умноженной частоты (регулировка амплитуды импульса). Если угол т для данного случая равен 120 или в общем случае -, то импульсы сближаются

вплотную и будут следовать сразу один за другим (фиг. 5). Вследствие наличия в характеристике лампы нижнего загиба форма каждого импульса острее синусоидального. Если же, вдобавок, анодная цепь содержит индуктивность, то импульсы будут перекрывать друг друга (фиг. 6) и, в результате, появится некоторый сум.марный ток (фиг. 7). Можно подобрать индуктивность так, чтобы кривая/(г) состояла из синусоиды и постоянной слагающей. Затем, если включить в цепь последовательно с R конденсатор, то по нагрузочному сопротивлению будет течь чистый синусоидальный ток умноженной частоты. Конечно, постоянную времени надо подобрать так, чтобы конденсатор

успевал заряжаться и разряжаться за период -;. Математически условие синусоидальности тока умноженной частоты будет определяться характером нижнего загиба характеристики лампы и углом перекрытия 2Д. Все же от гармоник мы не гарантированы . вследствие неодинаковости загибов характеристик ламп, но собирая схему по фиг. 1 в одном баллоне, можно избавиться и от этой неприятности. Схему по фиг. 1 можно собрать в одном баллоне, сделав общий катод, сетку в виде спирали и анод в виде электрически не связанных колечек. Сетку можно сделать спиральной и вывести два конца спирали (фиг. 8). Бегуш,ая волна будет располагаться по спиральной сетке. Чтобы обеспечить безиндуктивность сетки на у. к. в., нужно после каждого витка менять наг1равление закручивания спирали, (например, первый виток идет по часовой стрелке, второй-против часовой стрелки, третий-опять по часовой и т. д.) или вообще форму сетки не делать спиральной.

Следует отметить след)пощие три качества умножителя:

1)регулировкой смещения и амплитуды генератора Г. В. Ч. можно увеличивать амплитуду умноженной частоты;

2)регулировкой индуктивности в нагрузочной цепи можно добиться приближения умноженной частоты к строго синусоидальной;

3)при средних размерах умножителя, например, при таком баллоне и других конструктивных размерах, как у лампы

СО-124, можно получить, по мнениюавтора, при конструкции по фиг. 8,. волны порядка долей миллиметра. При достаточно малых размерах и сантиметровых волнах возможно, по мнению автора, достичь инфракрасной границы и даже зайти далее вглубь светового диапазона. Если питать нить постоянным, током, то, учитывая распределение постоянного потенциала по длине нити,, сетку следует делать конусообразной. При расчете главную роль играет расчет междусеточных сопротивлений для того, чтобы обеспечить режим бегущей волны.

При работе на указанных волнах, так как генератор будет работать очень далеко от резонанса, лучще сделать дисковое распределение анодов (фиг. 9).

Сетка должна работать в режиме бегущей волны. Питание сетки происходит от у. к. в генератора.

Предмет изобретения.

1.Ламповый умножитель частоты, со-стоящий из нескольких ламп, аноды которых соединены параллельно, отличающийся тем, что вдоль их сеток, соединенных последовательно, возбуждены бегущие электрические волны, с целью попеременного введения в работу разных ламп.

2.Видоизменение умножителя по п. 1, отличающееся тем, что вместо нескольких ламп применена одна, имеющая один катод, одну сетку, вдоль которойвозбуждают бегущую волну, и несколько, анодов.

ф иг1

сЬигб

ioHO

2. аноа Зано та

cerrti a

Фиг2

фиг. 9

, анод I

«„„.

Л Л

THOgZ