Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Төрт белсенді электродты вакуум түтігі – төрт элементті вакуум түтігі.
Vacuum tube with four active electrodes
the four element vacuum tube
Тетрод – төрт белсенді электродты вакуум түтігі (британдық ағылшын тілінде клапан деп аталады). Тетродтың ортасынан бастап төрт электроды бар: термиондық катод, бірінші және екінші торлар, және пластина (британдық ағылшын тілінде анод деп аталады). Тетродтардың бірнеше түрі бар, ең көп таралғаны – экрандық торлы түтік және сәулелік тетрод. Экрандық торлы түтіктерде және сәулелік тетродтарда бірінші тор басқару торы, ал екінші тор – экран торы болып табылады. Басқа тетродтарда торлардың бірі басқару торы, ал екіншісі әртүрлі функцияларды орындай алады. Тетрод 1920 жылдары алғашқы күшейткіш вакуумдық түтік – триодтың шектеулерін жою үшін қосымша тор қосу арқылы жасалды. 1913-1927 жылдар аралығында тетродты клапандардың үш түрлі түрі пайда болды. Олардың барлығы түтік арқылы өтетін токтың негізгі басқарушысы ретінде жұмыс істейтін қалыпты басқару торымен жабдықталған, бірақ олар басқа тордың арналуына қарай ерекшеленді. Тарихи пайда болу ретімен олар: кеңістіктік заряд торы, екі торлы клапан және экрандық торлы түтік. Соңғысы екі түрлі нұсқада пайда болды, олардың қолданылу салалары әртүрлі: орта жиілікті, кішкентай сигналды күшейтуге қолданылатын экрандық торлы клапан және кейін пайда болған сәулелік тетрод, аудио немесе радио жиілікті қуатты күшейтуге қолданылды. Біріншісі тез арада радиожиілікті пентодпен алмастырылды, ал екіншісі бастапқыда пентодқа балама ретінде аудио қуатты күшейткіш құрылғы ретінде әзірленді. Сәулелік тетрод жоғары қуатты радио тарату түтігі ретінде де жасалды. Тетродтар радио, теледидар және аудио жүйелер сияқты көптеген тұтынушылық электрондық құрылғыларда кеңінен қолданылды, бірақ 1960 және 70 жылдары клапандарды транзисторлармен алмастырды. Сәулелік тетродтар аудио күшейткіштер мен радио таратушылар сияқты қуатты қолданыстарда соңғы кездерге дейін қолданылып келді.
A tetrode is a vacuum tube (called valve in British English) having four active electrodes. The four electrodes in order from the centre are: a thermionic cathode, first and second grids, and a plate (called anode in British English). There are several varieties of tetrodes, the most common being the screen grid tube and the beam tetrode. In screen grid tubes and beam tetrodes, the first grid is the control grid and the second grid is the screen grid. In other tetrodes one of the grids is a control grid, while the other may have a variety of functions. The tetrode was developed in the 1920s by adding an additional grid to the first amplifying vacuum tube, the triode, to correct limitations of the triode. During the period 1913 to 1927, three distinct types of tetrode valves appeared. All had a normal control grid whose function was to act as a primary control for current passing through the tube, but they differed according to the intended function of the other grid. In order of historical appearance these are: the space charge grid tube, the bi grid valve, and the screen grid tube. The last of these appeared in two distinct variants with different areas of application: the screen grid valve proper, which was used for medium frequency, small signal amplification, and the beam tetrode which appeared later, and was used for audio or radio frequency power amplification. The former was quickly superseded by the rf pentode, while the latter was initially developed as an alternative to the pentode as an audio power amplifying device. The beam tetrode was also developed as a high power radio transmitting tube. Tetrodes were widely used in many consumer electronic devices such as radios, televisions, and audio systems until transistors replaced valves in the 1960s and 70s. Beam tetrodes have remained in use until quite recently in power applications such as audio amplifiers and radio transmitters.
Қалай жұмыс істейді
Тетрод триодқа ұқсас жұмыс істейді, ол одан дамытылған. Жылытқыш немесе қыздырғыш арқылы өтетін ток катодты қыздырып, термиондық эмиссия арқылы электрондарды бөліп шығарады. Плита мен катод арасындағы оң кернеу екі тордан катодтан плитаға электрондар ағынын қамтамасыз етеді. Басқару торына қолданылатын өзгеретін кернеу осы токты басқарып, плита тогының өзгеруіне себеп болады. Плита тізбегіндегі кедергілік немесе басқа жүктеме болғанда, өзгеретін ток плитада өзгеретін кернеуді тудырады. Дұрыс бейімдеу жасалғанда, бұл кернеу басқару торына қолданылған айнымалы ток кернеуінің күшейтілген (бірақ инверттік) нұсқасы болып табылады, бұл кернеуді күшейтуді қамтамасыз етеді. Тетродтағы екінші тордың функциясы тетродтың түріне қарай өзгереді; бұл мәселе төменде талқыланады.
The tetrode functions in a similar way to the triode, from which it was developed. A current through the heater or filament heats the cathode, which causes it to emit electrons by thermionic emission. A positive voltage is applied between the plate and cathode, causing a flow of electrons from the cathode to plate through the two grids. A varying voltage applied to the control grid can control this current, causing variations in the plate current. With a resistive or other load in the plate circuit, the varying current will result in a varying voltage at the plate. With proper biasing, this voltage will be an amplified (but inverted) version of the AC voltage applied to the control grid, providing voltage gain. In the tetrode, the function of the other grid varies according to the type of tetrode; this is discussed below.
Ғарыштық зарядтау тор торсы
Ғарыш зарядты торлы түтік – тетродтың алғашқы түрі. Эдвин Говард Армстронг пен Ли де Форест ойлап тапқан аудион триодының әрекетін зерттеу барысында Ирвинг Лангмуир қыздырылған термиондық катодтың катодтың айналасында ғарыш зарядты немесе электрон бұлтын құратынын анықтады. Бұл бұлт виртуалды катод рөлінде әрекет ететін. Анодтың төмен кернеуі кезінде ғарыш зарядтағы электрондардың көп бөлігі катодқа қайта оралып, анод тогына үлес қоспайтын; тек оның сыртқы шегіндегілері ғана анодтың электр өрісіне түсіп, оған қарай үдемеленетін. Дегенмен, егер катод пен басқару торы арасына төмен оң потенциалы бар тор (шамамен 10 В) енгізілсе, ғарыш зарядты катодтан әрі қарай кеңейтуге болады. Бұл екі тиімді әсерге ие болды, екеуі де басқа электродтардың (анод пен басқару торының) ғарыш зарядтағы электрондарға тигізетін әсерімен байланысты. Біріншіден, анодтың төмен кернеуінде анод тогын айтарлықтай арттыруға болады; мұндай жағдайда түтік төмен анод кернеуінде де жақсы жұмыс істей алады. Екіншіден, түтіктің өткізгіштігі (басқару торының кернеуіне қатысты анод тогының өзгеру жылдамдығы) артты. Бұл соңғы әсер ерекше маңызды болды, себебі түтік арқылы алынатын кернеу күшейтілді. Ғарыш зарядты түтіктер түтіктердің барлық дәуірінде пайдалы құрылғы болып қала берді және 12 В тікелей қуаттандырумен жұмыс істейтін автомобиль радиолары сияқты қолданыстарда қолданылды, онда тек төмен анод кернеуі ғана қол жетімді болды. Осы принцип пентодтар сияқты басқа көп торлы түтіктерге де қолданылды. Мысалы, Sylvania 12K5 "ғарыш зарядты жұмыс істеуге арналған тетрод" деп сипатталды. Ол қуат күшейткіш драйвері ретінде қолдануға арналған, онда потенциалдар 12 В автомобиль аккумуляторынан тікелей алынады. Ғарыш зарядты торы +12 В кернеуде жұмыс істеді, бұл анодтың қоректендіру кернеуімен бірдей. Ғарыш зарядты тетродтың тағы бір маңызды қолданылуы – өте кішкентай токтарды анықтау және өлшеуге арналған электрометр түтігі. Мысалы, General Electric FP54 "өте жоғары кіріс кедергісіне және өте төмен тор тогына ие болу үшін жасалған ғарыш зарядты торлы түтік" деп сипатталды. Ол 10 амперден аз токтарды күшейтуге және 5 x 10 амперге дейінгі токтарды өлшеуге қабілетті. Оның ток күшейткіш коэффициенті 250 000-ға жетеді және анод кернеуі 12 В, ал ғарыш зарядты торының кернеуі +4 В құрайды. Электрометрлік тетродта басқару тогының ғарыш зарядты торы арқылы төмендеу механизмі – катодтан пайда болатын оң иондардың басқару торына жетуіне кедергі келтіру. Ескеріңіз, триодқа ғарыш зарядты торы қосылғанда, алынған тетродтың бірінші торы ғарыш зарядты торы, ал екінші торы басқару торы болып табылады.
The space charge grid tube was the first type of tetrode to appear. In the course of his research into the action of the audion triode tube invented by Edwin Howard Armstrong and Lee de Forest, Irving Langmuir found that the action of the heated thermionic cathode was to create a space charge, or cloud of electrons, around the cathode. This cloud acted as a virtual cathode. With low applied anode voltage, many of the electrons in the space charge returned to the cathode, and did not contribute to the anode current; only those at its outer limit would be affected by the electric field due to the anode, and would be accelerated towards it. However, if a grid bearing a low positive applied potential (about 10V) were inserted between the cathode and the control grid, the space charge could be made to extend further away from the cathode. This had two advantageous effects, both related to the influence of the electric fields of the other electrodes (anode and control grid) on the electrons of the space charge. First, a significant increase in anode current could be achieved with low anode voltage; the valve could be made to work well with lower applied anode voltage. Second, the transconductance (rate of change of anode current with respect to control grid voltage) of the tube was increased. The latter effect was particularly important since it increased the voltage gain available from the valve. Space charge valves remained useful devices throughout the valve era, and were used in applications such as car radios operating directly from a 12V supply, where only a low anode voltage was available. The same principle was applied to other types of multi grid tubes such as pentodes. As an example, the Sylvania 12K5 is described as "a tetrode designed for space charge operation. It is intended for service as a power amplifier driver where the potentials are obtained directly from a 12V automobile battery." The space charge grid was operated at +12V, the same as the anode supply voltage. Another important application of the space charge tetrode was as an electrometer tube for detecting and measuring extremely small currents. For example, the General Electric FP54 was described as a "space charge grid tube designed to have a very high input impedance and a very low grid current. It is designed particularly for amplification of direct currents smaller than about 10 amperes, and has been found capable of measuring currents as small as 5 x 10 amperes. It has a current amplification factor of 250,000, and operates with an anode voltage of 12V, and space charge grid voltage of +4V." The mechanism by which the space charge grid lowers control grid current in an electrometer tetrode is that it prevents positive ions originating in the cathode from reaching the control grid. Note that when a space charge grid is added to a triode, the first grid in the resulting tetrode is the space charge grid, and the second grid is the control grid.
Супергетеродин қабылдағышы
Қазіргі заманғы супергетеродинді (немесе супергет) қабылдағыштың принципі (алғашқыда суперсоник гетеродинді қабылдағыш деп аталды, себебі аралық жиілік ультрадыбыстық жиілікте болды) 1917 жылы Францияда Люсьен Леви ойлап тапты (66-бет), бірақ көбінесе Эдвин Армстронгқа да авторлық құқығы беріледі. Супергеттің ойлап шығарылуының бастапқы себебі – экрандық торлы клапан пайда болғанға дейін күшейткіш клапандар, содан кейін триодтар, Миллер эффектісіне байланысты радиожиіліктерді (яғни 100 кГц-тен жоғары жиіліктерді) күшейте алмауы еді. Супергетеродиндік конструкцияда кіріс радиосигналын күшейткеннің орнына, ол алдымен тұрақты радиожиілікті (РЖ) осциллятормен (жергілікті осциллятор деп аталады) араластырылып, әдетте 30 кГц гетеродинді құрайды. Бұл аралық жиілік (АЖ) сигналы кіріс сигналмен бірдей оқшаулау сызығына ие болды, бірақ тасымалдаушы жиілігі әлдеқайда төмен болғандықтан, триодтар арқылы тиімді күшейтілуі мүмкін еді. Сигнал анықталғанда, жоғары жиілікті радиосигналдың бастапқы модуляциясы алынады. Бұл біршама күрделі техника болатын, бірақ экрандық торлы тетродтар радиожиілікті (РЖ) қабылдағыштарды практикалық еткенде қолданудан шықты. Алайда, супергетеродиндік принцип 1930 жылдардың басында олардың басқа артықшылықтары, мысалы, жоғары селективтілік бағаланғанда қайта пайда болды және қазіргі заманғы қабылдағыштардың барлығы дерлік осы принцип бойынша жұмыс істейді, бірақ жоғары аралық жиілікпен (кейде бастапқы РЖ жиілігінен де жоғары) және триодтардың жоғары (радио) жиілікті сигналдарды күшейту шектеуін басып өткен күшейткіштермен (мысалы, тетродтармен) жұмыс істейді. Супергетеродиндік тұжырымдаманы жергілікті осциллятор ретінде клапанды және антенна сигналы мен жергілікті осцилляторды кіретін сигналдар ретінде қабылдайтын араластырғыш ретінде жеке клапанды пайдалану арқылы жүзеге асыруға болады. Бірақ экономикалық тұрғыдан қарағанда, бұл екі функцияны бір екіторлы тетродада біріктіруге болады, ол антеннадан РЖ сигналын осцилляциялап және жиілігін араластырады. Кейінірек бұл пентагритті түрлендіргіш түтігі арқылы да орындалды, бұл ұқсас екі кіретін күшейткіш/осцилляциялық клапан, бірақ (пентодалы түтіктер сияқты) басқыншы торды және осы жағдайда екі экрандық торды біріктірді, бұл пластинаны және екі сигналдық торларды бір-бірінен электростатикалық түрде оқшаулау үшін жасалған. Бүгінгі күні, арзан жартылай өткізгіш технологиясына (транзисторларға) негізделген қабылдағыштарда, екі функцияны бір белсенді құрылғыда біріктірудің ешқандай экономикалық пайдасы жоқ.
The principle of the modern superheterodyne (or superhet) receiver (originally named the super sonic heterodyne receiver, because the intermediate frequency was at an ultrasonic frequency) was invented in France by Lucien Levy in 1917 (p 66), though credit is usually also given to Edwin Armstrong. The original reason for the invention of the superhet was that before the appearance of the screen grid valve, amplifying valves, then triodes, had difficulty amplifying radio frequencies (i. e. frequencies much above 100 kHz) due to the Miller effect. In the superheterodyne design, rather than amplifying the incoming radio signal, it was first mixed with a constant RF oscillator (the so called local oscillator) to produce a heterodyne of typically 30 kHz. This intermediate frequency (IF) signal had an identical envelope as the incoming signal but a much lower carrier frequency, so it could be efficiently amplified using triodes. When detected, the original modulation of the higher frequency radio signal is obtained. A somewhat complicated technique, it went out of favor when screen grid tetrodes made tuned radio frequency (TRF) receivers practical. However the superheterodyne principle resurfaced in the early 1930s when their other advantages, such as greater selectivity became appreciated, and almost all modern receivers operate on this principle but with a higher IF frequency (sometimes higher than the original RF) with amplifiers (such as the tetrode) having surpassed the triode's limitation in amplifying high (radio) frequency signals. The superheterodyne concept could be implemented using a valve as the local oscillator and a separate valve as the mixer which takes the antenna signal and the local oscillator as input signals. But for economy, those two functions could also be combined in a single bi grid tetrode which would both oscillate and frequency mix the RF signal from the antenna. In later years this was similarly accomplished by the pentagrid converter tube, a similar two input amplifying/oscillating valve, but which (like pentode tubes) incorporated a suppressor grid and in this case two screen grids in order to electrostatically isolate the plate and both signal grids from each other. In today's receivers, based on inexpensive semiconductor technology (transistors), there is no cost benefit in combining the two functions in one active device.
Шілкеніш торлы клапан
Экрандық торлы түтік, триодқа қарағанда, басқару торы мен анодтың сыйымдылығын әлдеқайда кішірейтіп, күшейту коэффициентін әлдеқайда арттырады. Триодты қолданатын радиожиілікті күшейткіш тізбектері триодтың анод-тор сыйымдылығына байланысты тербеліске ұшырауға бейім болды. Экрандық торлы түтіктерде басқару торы мен анодтың арасына экрандық тор, қорғау торы немесе кейде үдеткіш тор деп аталатын тор орналастырылады. Экрандық тор басқару торы мен анодтың арасында электростатикалық қорғаныс қамтамасыз етеді, олардың арасындағы сыйымдылықты өте аз деңгейге дейін төмендетеді. 1915-1916 жылдары физик Уолтер Х. Шотки анодтың электр өрісінің катод кеңістігіндегі зарядқа және басқару торына тигізетін әсерін азайту үшін электростатикалық қорғаныс үшін анод пен басқару торының арасына орналасқан торлы алғашқы түтіктерді жасады. Шотки 1916 жылы Германияда және 1919 жылы АҚШ-та осы экрандық торлы түтіктерге патент алды. Бұл түтіктер Германияда өндірілді және Siemens Schottky түтіктері деп аталды. 1920 жылдардың екінші жартысында Нил Х. Уильямс және Альберт Халл (General Electric), H. J. Раунд (MOV) және Бернард Теллеген (Phillips) жақсартылған экрандық торлы түтіктерді жасады. Бұл жақсартылған түтіктер алғаш рет 1927 жылы нарыққа шығарылды. Анод-тор сыйымдылығы арқылы (Миллер эффектісі) триодқа кері байланыс тербеліске әкелуі мүмкін, әсіресе анод пен тор радиожиілікті (RF) күшейткіште әдеттегідей резонаторлық тізбектерге қосылғанда. 100 кГц-тен жоғары жиіліктер үшін бейтараптандыру тізбегі қажет болды. Кішкентай сигналды күшейтуге арналған әдеттегі триодтың анод-тор сыйымдылығы 8 пФ болса, ал типік экрандық торлы клапан үшін бұл көрсеткіш 0,025 пФ-қа тең болды. Жақсы жобаланған экрандық торлы RF күшейткіш сатысы үшін бейтараптандыру тізбегі қажет болмады. Экрандық тор оң тұрақты ток кернеуімен және ток өткізбейтін конденсатор арқылы жерге қосылған АЖ жермен байланысты. Анод тогы басқару торы мен экрандық тор кернеуімен басқарылады. Сондықтан тетродтар негізінен өздерінің транскондуктивтілігімен (бақылау торы кернеуіне қатысты анод тогының өзгеруі) сипатталады, ал триодтар өздерінің күшейту коэффициентімен (mu), олардың ең жоғары мүмкін кернеу пайдасымен сипатталады. Экрандық торлы клапандар пайда болған кезде радиоқабылдағыштарда қолданылатын әдеттегі триодтың анодтық динамикалық кедергісі 20 кОм немесе одан аз болса, ал типік экрандық торлы клапан үшін бұл көрсеткіш 500 кОм-ға тең болды. Типік триодты орта толқынды RF күшейткіш сатысы шамамен 14 есе кернеуді арттырды, бірақ экрандық торлы RF күшейткіш сатыстары кернеуді 30-60 есеге дейін арттырды. Анод-тор сыйымдылығының өте төмендігін толық пайдалану үшін радио құрылымында анод пен тор тізбектері арасындағы қорғаныс байқалды. S625 клапаны ішкі экрандық тордың орналасуына сәйкес келетін жерге орнатылған, жазық металл қалқанға бекітілді. Кіріс немесе басқару торы тізбегі қалқанның бір жағында, ал анод немесе шығыс тізбегі екінші жағында орналасқан. S23 түтікшелерін пайдаланатын қабылдағышта екі сатылы радиожиілікті күшейткіштің әрбір сатысы, сондай-ақ реттелген детектор сатысы электростатикалық қорғаныс үшін жеке үлкен металл қорапқа салынған. Бұл қораптар суретте алынып тасталған, бірақ қораптардың негіздерінің жоғары көтерілген жиектері көрінеді. Осылайша экрандық торлы клапандар радиожабдықтарда орташа және жоғары жиілік диапазондарында радиожиілікті күшейтуді жақсартты. Олар 1927 жылдың соңынан 1931 жылға дейін радиоқабылдағыштардың радиожиілікті күшейткіш сатысын жобалауда кеңінен қолданылды, содан кейін пентода түтігімен ығыстырылды.
The screen grid tube provides much smaller control grid to anode capacitance and much greater amplification factor than a triode. Radio frequency amplifier circuits using triodes were prone to oscillation due to the grid to anode capacitance of the triode. In the screen grid tube, a grid referred to as the screen grid, shield grid or sometimes accelerating grid is inserted between the control grid and the anode. The screen grid provides an electrostatic shield between the control grid and the anode, reducing the capacitance between them to a very small amount. To reduce the influence of the anode's electric field on the cathode space charge and on the control grid, during 1915 1916 physicist Walter H. Schottky developed the first tubes having a grid positioned between the anode and the control grid to provide an electrostatic shield. Schottky patented these screen grid tubes in Germany in 1916 and in the U. S. in 1919. These tubes were produced in Germany and known as Siemens Schottky tubes. During the latter half of the 1920s, Neal H. Williams and Albert Hull at General Electric, H. J. Round at MOV and Bernard Tellegen at Phillips developed improved screen grid tubes. These improved screen grid tubes were first marketed in 1927. Feedback through the anode to grid capacitance (Miller effect) of the triode could cause oscillation, especially when both anode and grid were connected to tuned resonant circuits as is usual in a radio frequency (RF) amplifier. For frequencies above about 100 kHz, neutralizing circuitry was necessary. A typical triode used for small signal amplification had a grid to anode capacitance of 8 pF, while the corresponding figure for a typical screen grid valve was 0.025 pF. Neutralizing circuits were not required for a well designed screen grid tube RF amplifier stage. The screen grid is connected to a positive DC voltage and at AC ground as insured by a bypass capacitor to ground. The anode current is controlled by the control grid and screen grid voltages. Consequently, tetrodes are mainly characterized by their transconductance (change in anode current relative to control grid voltage) whereas triodes are characterized by their amplification factor (mu), their maximum possible voltage gain. At the time of the introduction of screen grid valves, a typical triode used in radio receivers had an anode dynamic resistance of 20 kΩ or less while the corresponding figure for a typical screen grid valve was 500 kΩ. A typical triode medium wave RF amplifier stage produced voltage gain of around 14, but screen grid tube RF amplifier stages produced voltage gains of 30 to 60. To take full advantage of the very low grid anode capacitance, the shielding between anode and grid circuits was observed in the construction of the radio. The S625 valve was mounted in a grounded, plane, metal shield aligned to correspond with the position of the internal screen grid. The input, or control grid circuit was on one side of the shield, while the anode, or output circuit was on the other. In the receiver shown using S23 tubes, each entire stage of the 2 stage rf amplifier, as well as the tuned detector stage, was enclosed in an individual large metallic box for electrostatic shielding. These boxes have been removed in the illustration, but the up turned edges of the bases of the boxes can be seen. Thus screen grid valves permitted better radio frequency amplification in the medium and high frequency ranges in radio equipment. They were commonly used in the design of radio frequency amplification stage(s) of radio receivers from late 1927 through 1931, then were superseded by the pentode tube.
Шілтелі клапандарының анодтық ерекшелігі
Экрандық торлы клапанның шектеулі қолданылуының және оның RF пентодымен (1930 жылы енгізілген) тез алмастырылуының себебі, бұрынғы типті түтіктің ерекше анодтық сипаттамасы болды (яғни, анод кернеуіне қатысты анод тогының өзгеруі). Қалыпты қолдануда анод кернеуі шамамен 150 В, ал экрандық тордың кернеуі шамамен 60 В болатын (Thrower p 183). Осылайша, экрандық торлы клапанның анодтық сипаттамасы триодтан мүлдем өзгеше. Анод кернеуі экрандық тордан төмен болғанда, динатрон аймағы немесе тетродтық қисық деп аталатын ерекше теріс кедергі сипаттамасы байқалады. Анод кернеуі экрандық тор кернеуінен жоғары болғандағы төмен еңістің шамамен тұрақты ток аймағы да триодтан айтарлықтай ерекшеленеді және экрандық торлы түтікті күшейткіш ретінде пайдалануға мүмкіндік береді. Төмен еңіс өте қажетті, себебі ол құрылғының өндіре алатын кернеу күшейімін едәуір арттырады. Алғашқы экрандық торлы клапандардың күшейту коэффициенттері (яғни, транспроводниктің және анодтың еңіске қарсы кедергісінің (R) көбейтіндісі) салыстырмалы триодтан елу есе немесе одан да көп болды. Сәулелі тетродтың анодтық сипаттамасы қуатты пентодтың анодтық сипаттамасына қарағанда төмен анод кернеулерінде аз дөңгелектенеді, нәтижесінде бірдей анодтық қуат көзінде үлкен қуат шығысы және үшінші гармоникалық бұрмаланудың азаюына қол жеткізіледі. Сәулелі тетродтар әдетте аудио жиіліктен радио жиілікке дейін қуатты күшейту үшін қолданылады. Сәулелі тетрод 1933 жылы Ұлыбританияда үш EMI инженері – Исаак Шоенберг, Кэбот Булл және Сидни Роддамен патенттелген.
The reason for the limited applicability of the screen grid valve, and its rapid replacement by the RF pentode (introduced around 1930) was the peculiar anode characteristic (i. e. variation of anode current with respect to anode voltage) of the former type of tube. In normal applications, the anode voltage was about 150 V, while that of the screen grid was about 60 V (Thrower p 183). The anode characteristic of a screen grid valve is thus quite unlike that of a triode. Where the anode voltage is less than that of the screen grid, there is a distinctive negative resistance characteristic, called the dynatron region or tetrode kink. The approximately constant current region of low slope at anode voltages greater than the screen grid voltage is also markedly different from that of the triode, and provides the useful region of operation of the screen grid tube as an amplifier. The low slope is highly desirable, since it greatly enhances the voltage gain which the device can produce. Early screen grid valves had amplification factors (i. e. the product of transconductance and anode slope resistance, R) fifty times or more greater than that of comparable triode. The anode characteristic of the beam tetrode is less rounded at lower anode voltages than the anode characteristic of the power pentode, resulting in greater power output and less third harmonic distortion with the same anode supply voltage. Beam tetrodes are usually used for power amplification, from audio frequency to radio frequency. The beam tetrode was patented in Britain in 1933 by three EMI engineers, Isaac Shoenberg, Cabot Bull and Sidney Rodda.
Критикалық қашықтық тетроды
Лондон қаласындағы High Vacuum Valve компаниясы (Hivac) 1935 жылдың тамызында J. H. Owen Harries-тің критикалық қашықтық эффектісін пайдаланып, анод кернеуі – анод тогы сипаттамасының динатрон аймағын жоюға мүмкіндік берген қуат шығысы тетродтарының желісін ұсынды. Критикалық қашықтық құбырлары анодтың екінші электронды зарядтарының анодқа қайта оралуын қолданды. Критикалық қашықтық тетродының ерекше физикалық қасиеттері – үлкен экрандық тор мен анод аралығы және эллипстік тор құрылымы болды. Эллипстік торлар басқару торының тірек таяқшаларын катодтан алыстатуға мүмкіндік берді, осылайша басқару торы кернеуімен күшейткіш коэффициентіне тигізетін әсерін азайтуға болады. Басқару торының кернеуі нөлге тең немесе теріс болғанда, басқару торының тірек таяқшалары мен басқару торы катодтан шығатын электрон ағынын екі кеңістіктік ток аймағына, 180 градус бұрышпен, анодтың айналасының екі кең секторына бағыттады. Бұл ерекшеліктер салыстырмалы қуат пентодына қарағанда сәл жоғары шығыс қуатын және төмен бұрмалануды қамтамасыз етті, себебі анодтың төменгі кернеуінде қанығу жүреді және анод кернеуінің төменгі мәндерінде анод тогының сипаттамасының қисықтығы артады (радиусы кішірейеді). Осы типтегі тетродтардың бірнеше түрі отандық қабылдағыштар нарығына бағытталды, олардың кейбіреулері екі вольтқа дейін тікелей токпен жұмыс істейтін, аз қуатты батареялық жиынтықтарға арналған жіптері болды, ал басқалары желілік жұмыс үшін төрт вольт немесе одан жоғары қыздырғыштары бар жанама қыздырылатын катодтарға ие болды. Шығыс қуаты 0,5 Вт-тан 11,5 Вт-қа дейін ауыспалы. Қызығы, бұл жаңа клапандардың бірнешеуі қазіргі пентодтармен шамамен бірдей сипаттамаларға ие болды. Мысалдар: Y220 (0,5 Вт, 2 В жіп), AC/Y (3 Вт, 4 В қыздырғыш), AC/Q (11,5 Вт, 4 В қыздырғыш).
The High Vacuum Valve company of London, England (Hivac) introduced a line of power output tetrodes in August 1935 that utilized J. H. Owen Harries' critical distance effect to eliminate the dynatron region of the anode voltage anode current characteristic. The critical distance tubes utilized space charge return of anode secondary electrons to the anode. Distinctive physical characteristics of the critical distance tetrode were large screen grid to anode distance and elliptical grid structure. The elliptical grids permitted the control grid support rods to be farther away from the cathode so as to reduce their effect on amplification factor with control grid voltage. At zero and negative control grid voltage, the control grid support rods and control grid formed the electron stream from the cathode into two major regions of space current, 180 degrees apart, directed toward two wide sectors of the anode circumference. These features resulted in somewhat greater output power and lower distortion than a comparable power pentode, due to saturation occurring at lower anode voltage and increased curvature (smaller radius) of the anode voltage anode current characteristic at low anode voltages. A range of tetrodes of this type were introduced, aimed at the domestic receiver market, some having filaments rated for two volts direct current, intended for low power battery operated sets; others having indirectly heated cathodes with heaters rated for four volts or higher for mains operation. Output power ratings ranged from 0.5 watts to 11.5 watts. Confusingly, several of these new valves bore the same type number as existing pentodes with almost identical characteristics. Examples include Y220 (0.5W, 2V filament), AC/Y (3W, 4V heater), AC/Q (11.5W, 4V heater).