Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
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 (термоэлектронный клапан), который был изобретен Жилем Холстом и Бернхардом Д.Х. Теллегеном в 1926 году. [1] Пентод состоит из вакуумированной стеклянной оболочки, содержащей пять электродов в следующем порядке: a нить накала для косвенного нагрева катода , управляющей сетки , экранной сетки , подавляющей сетки и пластины ( анода). Пентод (называемый «усилителем с тремя сетками» в некоторой ранней литературе [2] ) был разработан из лампы тетрода путем добавления третьей сетки, подавляющей сетки. Это служило для предотвращения попадания вторично-эмиссионных электронов, испускаемых пластиной [3] [4] [5] пластиной, 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 в основном используются в мощных промышленных устройствах, таких как радиопередатчики. Устаревшие бытовые лампы все еще используются в некоторых устаревших и специальных ламповых аудиоустройствах.

Типы пентодов [ править ]

  • 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. [6] Другие примеры включают: EF50 , 1T4, 6K7, 6BA6 и EF83 (возможно, EF85 / 6BY7 и, конечно, 6JH6). , можно было бы описать как " полуудаленное отключение«пентоды). [7]
  • 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. (Лучевые тетроды также иногда назывались «лучевыми пентодами» [8] и включают в себя Sylvania (и, возможно, GE) 6CA7 версии EL34, 6V6GT и GEC KT66 и KT88. Другие источники предпочитают названия, такие как «усилитель мощности луча». или «трубка мощности луча», 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 [ править ]

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 . Поскольку анодное напряжение V aувеличивается, 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. [9]

Сравнения с триодом [ править ]

  • 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 с той же крутизной, и обычно означает, что более эффективный выходной каскад может быть сделан с использованием пентодов с более низким управляющим сигналом мощности.
  • 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 (один) и выходным током анода, когда анодное напряжение поддерживается постоянным, то есть близким к квадратичному соотношению.

Использование [ править ]

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. [10] [11] [12] [13] Позднее лампа 7AK7 была специально разработана для использования в компьютерном оборудовании. [14]

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 [ править ]

Экранная сетка (сетка 2) пентода может быть подключена к аноду (пластине), и в этом случае он возвращается к обычному триоду с соизмеримыми характеристиками (более низкое сопротивление анода, более низкая мю, более низкий уровень шума, 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.

См. Также [ править ]

  • Луч тетрод
  • Пентодный транзистор
  • Техническая спецификация звукового усилителя Valve
  • Список электронных ламп

Ссылки [ править ]

  1. ↑ G. Holst и BDH Tellegen, «Средства для усиления электрических колебаний», патент США 1945040, январь 1934 г.
  2. ^ "Руководство по приемной трубке RCA, 1940"; p118
  3. ^ Серия обучения электричеству и электронике военно-морского флота, Модуль 06: Введение в электронную эмиссию, лампы и источники питания . ВМС США. 1998. с. 13. ISBN 132966776X.
  4. ^ Уитакер, Джерри (2016). Справочник по силовым вакуумным трубкам, 3-е издание . CRC Press. п. 87. ISBN 978-1439850657.
  5. ^ Solymar Лазло (2012). Современная физическая электроника . Springer Science and Business Media. п. 8. ISBN 978-9401165075.
  6. ^ Стюарт, B & Snow, HA (1930). Снижение искажений и перекрестных помех в радиоприемниках с помощью тетродов с переменным мю. Proc IRE, Vol 18, Issue 12, pp2102 - 2127
  7. ↑ Грейсон Эванс (23 июля 2014 г.). Дизайн с полым состоянием, 2-е издание . Lulu.com. С. 45–. ISBN 978-1-300-96521-3.
  8. ^ "Техническое руководство по приемным трубкам Sylvania, 14-е издание", стр. 143
  9. ^ "Руководство по приемной трубке RCA, 1940"; p8.
  10. ^ Тони Сейл. «Проект восстановления Колосса»
  11. ^ Тони Сейл. «Колосс: его назначение и действие» .
  12. ^ Майкл Сонби. "Звуковые пентоды слабого сигнала". Архивировано 13 декабря 2016 г. в Wayback Machine .
  13. ^ Б. Джек Коупленд. «Колосс: секреты компьютеров для взлома кода Блетчли-Парка» .
  14. ^ Сильвания. Служба инженерных данных. 7AK7 . Июль 1953 г.