Пентода - Pentode

Image
Обозначение пентода
Электроды, сверху вниз:
анод (пластина),
подавитель, сетка,
экран, сетка,
сетка,
катод,
нагреватель (нить)

Пентодный представляет собой электронное устройство , имеющее пять активных электродов . Этот термин чаще всего применяется к усилительной вакуумной лампе с тремя сетками (термоэмиссионный клапан), который был изобретен Жилем Холстом и Бернхардом Д.Х. Теллегеном в 1926 году. Пентод состоит из вакуумированной стеклянной оболочки, содержащей пять электродов в следующем порядке: нить накала для косвенного воздействия. нагрев катода , а решетку управления , на сетку экрана , а защитная сетка , и пластину ( анод ). Пентод (называемый «усилителем с тремя сетками» в некоторой ранней литературе) был разработан на основе лампы тетрода путем добавления третьей сетки, подавляющей сетки. Это служило для предотвращения попадания эмитируемых пластиной электронов вторичной эмиссии на сетку экрана, что вызывало нестабильность и паразитные колебания в тетроде. Пентод тесно связан с лучевым тетродом . Пентоды широко использовались в промышленном и бытовом электронном оборудовании, таком как радиоприемники и телевизоры, до 1960-х годов, когда они были заменены транзисторами. В настоящее время они используются в основном в мощных промышленных устройствах, таких как радиопередатчики. Устаревшие бытовые лампы все еще используются в некоторых устаревших и специальных ламповых аудиоустройствах.

Типы пентодов

  • Лампы с переменной крутизной (« переменная-мю », « дистанционная отсечка » или « суперконтроль ») - это лампы с неравномерным шагом сетки, что позволяет им обрабатывать широкий диапазон уровней входного сигнала без чрезмерного перекрестия. модуляционные искажения , и поэтому полезны в радиочастотных каскадах, где к пентоду применяется автоматическая регулировка усиления . Первыми коммерческими лампами с переменной мю были 550 и 551, разработанные Стюартом и Сноу примерно в 1929 году. Другие примеры включают: EF50 , 1T4, 6K7, 6BA6 и EF83 (хотя, возможно, EF85 / 6BY7 и, конечно, 6JH6, могут быть описывается как пентоды с " полуудаленным отсечением ").
  • Пентоды с резкой отсечкой («высокий наклон» или обычные) имеют более обычный равномерный интервал между проволоками сетки, поэтому взаимная проводимость уменьшается по существу равномерно с увеличением отрицательного смещения и имеет более резкую отсечку. Эти пентоды больше подходят для усилителей звука. Примеры включают: EF37A, EF86 / 6267, 1N5GT, 6AU6A, 6J7GT. Часто, но не всегда, в европейской схеме именования клапанов для пентодов четное число указывает на устройство с резкой отсечкой, а нечетное - на дистанционное; EF37 был исключением из этой общей тенденции, возможно, из-за его истории как обновления EF36 ( «Mullard EF36, EF37 и EF37A» в Национальном музее клапанов ).
  • Пентоды с выходной мощностью , EL34 , EL84 , 6CL6, 6F6, 6G6, SY4307A и 6K6GT являются некоторыми примерами настоящих пентодов, используемых для усиления мощности, с использованием решетки подавителя, а не пластин для формирования луча с более высокой эффективностью, используемых в тетродах пучка. (Тетроды луча также иногда назывались "пентодами луча" и включают версию 6CA7 Sylvania (и, возможно, GE) EL34, 6V6GT и GEC KT66 и KT88. Другие источники предпочитают названия, такие как "усилитель мощности луча" или "луч power tube », возможно, из-за осторожности в отношении патента Philips на пентод). Пентоды выходной мощности для конкретных телевизионных требований, эффективные для своей работы, но, возможно, недостаточно линейные для звука, были названы:
    • пентоды
    видеовыхода , например 15A6 / PL83, PL802
  • вывод кадров или пентоды вертикального отклонения , такие как PL84 и секции пентодов 18GV8 / PCL85.
  • линейный выход или пентоды горизонтального отклонения , такие как PL36, 27GB5 / PL500, PL505 и т. д.
  • «Триод-пентод» - это единая огибающая, содержащая как триод, так и пентод, например, ECF80 или ECL86.

    • Преимущества перед тетродом

    Простой тетрод или трубка с экранной сеткой предлагала больший коэффициент усиления, большую мощность и более высокую частотную способность, чем более ранние триоды . Однако в тетроде вторичные электроны, выбитые из анода (пластины) электронами с катода, ударяющими о него (процесс, называемый вторичной эмиссией ), могут течь к сетке экрана из-за ее относительно высокого потенциала. Этот ток электронов, покидающих анод, уменьшает чистый анодный ток I a . Когда анодное напряжение V a увеличивается, электроны с катода ударяются об анод с большей энергией, выбивая больше вторичных электронов, увеличивая этот ток электронов, покидающих анод. Результатом является то , что в тетроде анодный ток I оказывается уменьшаться с увеличением анодного напряжения V A , на части характеристической кривой . Это свойство (Δ V a / Δ I a <0) называется отрицательным сопротивлением . Это может привести к нестабильности тетрода, что приведет к паразитным колебаниям на выходе, которые в некоторых случаях называются динатронными колебаниями .

    Пентод, представленный Tellegen , имеет дополнительный электрод или третью сетку, называемую сеткой подавителя , расположенную между сеткой экрана и анодом, что решает проблему вторичной эмиссии. На сетку подавителя подается низкий потенциал - обычно она либо заземлена, либо подключена к катоду. Электроны вторичной эмиссии от анода отталкиваются отрицательным потенциалом на сетке подавителя, поэтому они не могут достичь сетки экрана, а возвращаются к аноду. Первичные электроны с катода имеют более высокую кинетическую энергию, поэтому они все еще могут проходить через решетку подавителя и достигать анода.

    Следовательно, пентоды могут иметь более высокий выходной ток и более широкий размах выходного напряжения; анод / пластина может даже иметь более низкое напряжение, чем сетка экрана, но все же хорошо усиливать.

    Сравнения с триодом

    • Пентоды (и тетроды), как правило, имеют гораздо более низкую емкость обратной связи из-за эффекта экранирования второй сетки.
    • Пентоды, как правило, имеют более высокий шум (шум разделения ) из-за случайного разделения катодного тока между экранной сеткой и анодом,
    • Триоды имеют более низкое внутреннее анодное сопротивление и, следовательно, более высокий коэффициент демпфирования при использовании в схемах вывода звука по сравнению с пентодами, когда отрицательная обратная связь отсутствует. Это также снижает потенциальное усиление напряжения, получаемое от триода по сравнению с пентодом той же крутизны, и обычно означает, что более эффективный выходной каскад может быть сделан с использованием пентодов с более низким сигналом возбуждения.
    • На пентоды почти не влияют изменения напряжения питания, и поэтому они могут работать с более плохо стабилизированными источниками, чем триоды.
    • Пентоды и триоды (и тетроды) имеют по существу аналогичные отношения между входным напряжением сетки (одной) и выходным током анода, когда анодное напряжение поддерживается постоянным, то есть близким к квадратичной зависимости.

    использование

    Image
    General Electric 12AE10 двойной пентод

    Пентодные лампы впервые были применены в радиоприемниках потребительского типа. Хорошо известный тип пентода, EF50 , был разработан до начала Второй мировой войны и широко использовался в радиолокационных установках и другом военном электронном оборудовании. Пентод способствовал электронному перевесу союзников.

    Компьютер Colossus и Manchester младенец использовали большое количество пентода EF36. Позднее лампа 7AK7 была специально разработана для использования в компьютерной технике.

    После Второй мировой войны пентоды широко использовались в телевизионных приемниках, особенно в преемнике EF50, EF80. На смену вакуумным лампам пришли транзисторы в 1960-х годах. Тем не менее, они по- прежнему будут использоваться в некоторых приложениях, в том числе радиопередатчиков высокой мощности и (из - за их хорошо известный звук клапана ) в высоком конце и профессиональных аудио приложений, микрофонные предусилители и электрических гитарных усилителей . Большие запасы в странах бывшего Советского Союза обеспечивают постоянные поставки таких устройств, некоторые из которых предназначены для других целей, но адаптированы для использования со звуком, например, передающая лампа GU-50 .

    Пентодные схемы с триодной перемычкой

    Экранная сетка (сетка 2) пентода может быть соединена с анодом (пластиной), и в этом случае он возвращается к обычному триоду с соизмеримыми характеристиками (меньшее сопротивление анода, меньшая мю, меньший шум, требуется большее напряжение привода). В этом случае говорят, что устройство связано с триодом или с триодом. Иногда это предоставляется в качестве опции в схемах усилителя на пентодах для аудиофилов , чтобы придать желаемые «звуковые качества» триодного усилителя мощности. Резистор может быть включен последовательно с сеткой экрана, чтобы избежать превышения мощности или напряжения сетки экрана, а также для предотвращения местных колебаний. Подключение триода - полезный вариант для аудиофилов, которые хотят избежать расходов на «настоящие» мощные триоды.

    Смотрите также

    Рекомендации