Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Бес электродты вакуумдық түтік
Vacuum tube with five electrodes
Пентаод – бес электродтан тұратын электрондық құрылғы. Бұл термин көбінесе 1926 жылы Жиль Холст пен Бернхард Д.Х. Тельген ойлап тапқан үш торлы күшейткіш вакуумдық түтікшеге немесе термоиондық клапанға қатысты қолданылады. Пентаод (кейбір әдебиеттерде үштік торлы күшейткіш деп аталады) экрандық торлы түтікшеден (немесе қалқандық торлы түтікшеден – тетрод түтігінің бір түрі) экрандық тор мен анодтың арасына қосымша тор орнату арқылы жасалды. Экрандық торлы түтікшенің күшейткіш ретіндегі тиімділігі анодтан электронды екіншілік эмиссияға байланысты шектеулі болды. Қосымша торды басқыш тор деп атайды. Басқыш тор әдетте катодтың потенциалында немесе оған жақын жұмыс істейді және анодтан шыққан екіншілік эмиссиялық электрондардың экрандық торға жетіп, оған кедерлес болуына жол бермейді. Басқыш тордың қосылуы күшейткіш режімінде пентаодтың анодынан экрандық торлы түтікшенің анодына қарағанда бірдей анодтық кернеуде әлдеқайда үлкен шығыс сигнал амплитудасын алуға мүмкіндік береді. Пентаодтар 1960-1970 жылдар аралығында электрондық жабдықтарда кеңінен өндіріліп, қолданылды, одан кейін транзисторлар жаңа конструкцияларда түтікшелерді ығыстырды. ХХІ ғасырдың бірінші тоқсанында жоғары қуатты радиожиіліктік қолданыстар, музыкалық аспаптар күшейткіштері (әсіресе гитаралар), үй аудио және таңдамалы нарықтар үшін бірнеше пентаодтық түтікшелер өндірілді.
A pentode is an electronic device having five electrodes. The term most commonly applies to a three grid amplifying vacuum tube or thermionic valve that was invented by Gilles Holst and Bernhard D. H. Tellegen in 1926. The pentode (called a triple grid amplifier in some literature) was developed from the screen grid tube or shield grid tube (a type of tetrode tube) by the addition of a grid between the screen grid and the plate. The screen grid tube was limited in performance as an amplifier due to secondary emission of electrons from the plate. The additional grid is called the suppressor grid. The suppressor grid is usually operated at or near the potential of the cathode and prevents secondary emission electrons from the plate from reaching the screen grid. The addition of the suppressor grid permits much greater output signal amplitude to be obtained from the plate of the pentode in amplifier operation than from the plate of the screen grid tube at the same plate supply voltage. Pentodes were widely manufactured and used in electronic equipment until the 1960s to 1970s, during which time transistors replaced tubes in new designs. During the first quarter of the 21st century, a few pentode tubes have been in production for high power radio frequency applications, musical instrument amplifiers (especially guitars), home audio and niche markets.
Пентадтардың түрлері
Кәдімгі пентодтар өткір кесу немесе жоғары еңісті пентодтар деп аталады және басқару торында біркелкі апертура өлшеміне ие. Басқару торының біркелкі құрылысы күшейту коэффициентінің (mu немесе μ) және транскондуктивтіліктің торының кернеуі теріс болған сайын өте аз өзгеруіне, нәтижесінде пластина тогының айқын түрде тоқтауына әкеледі. Бұл пентодтар басқару желісіндегі сигналдың және смещенияның шектеулі диапазонында жұмыс істейтін күшейткіш схемаларында қолдануға қолайлы. Мысалдар: EF37A, EF86/6267, 1N5GT, 6AU6A, 6J7GT. Көбінесе, бірақ әрқашан емес, пентодтарды еуропалық түрде белгілегенде, жұп сан өткір кесу құрылғысын, ал тақ сан – қашық кесу құрылғысын білдіреді. EF37 осы жалпы тенденциядан ерекшелік еді, мүмкін EF36-ға жаңарту ретіндегі тарихына байланысты ("Муллард EF36, EF37 және EF37A" Ұлттық клапан мұражайында). Қашық кесу, өзгермелі mu, супер бақылау немесе өзгермелі еңісті пентодтар анод тогын тоқтатпай, әдеттегі пентодтарға қарағанда басқару желісінде әлдеқайда үлкен сигнал және смещения кернеулерін өңдей алады. Өзгермелі mu пентодының басқару торы осылай құрылған, басқару торы кернеуінің өзгеруі катодқа қатысты теріс өскенде анод тогының өзгеруіне әсері азаяды. Басқару торы көбінесе өзгермелі қадамды спираль түрінде болады. Басқару торы кернеуі теріс болған сайын, құбырдың күшейту коэффициенті кішірейеді. Өзгермелі mu пентодтары бұрмалауды және кросс-модуляцияны (интермодуляцияны) азайтады және әдеттегі пентодтарға қарағанда күшейткіштің динамикалық диапазонын кеңейтеді. Өзгермелі mu пентодтары алғаш рет радио қабылдағыштардың радиожиілікті күшейткіш сатыларында, әдетте автоматты дыбыс деңгейін реттеумен қолданылды және сигнал мен басқару кернеулерінің үлкен өзгерулерінде жұмыс істеуге қабілеттілікті қажет ететін басқа да қолдануларда қолданылады. Коммерциялық түрде қол жетімді алғашқы өзгермелі mu пентодтары 1932 жылы шыққан RCA 239 және 1933 жылы шыққан Mullard VP4 болды. Қуат пентодтары немесе қуат күшейткіш пентодтары. Қуат пентодтары қарапайым пентодтарға қарағанда жоғары ток, жоғары температура және жоғары кернеуде жұмыс істеу үшін жасалған. Қуат пентодының катоды құбыр арқылы жүктеме кедергісінде қажетті қуатты алу үшін жеткілікті электрондық эмиссияны қамтамасыз ете алады. Қуат пентодының пластинасы немесе аноды қарапайым пентодқа қарағанда көбірек қуатты таратуға қабілетті болып жасалған. EL34, EL84, 6CL6, 6F6, 6G6, SY4307A және 6K6GT қуатты күшейтуге арналған пентодтардың мысалдары. Теледидардың нақты талаптарына арналған кейбір қуат пентодтары: бейне шығыс пентодтары, мысалы 15A6/PL83, PL802; кадрлық шығыс немесе тік бұрылу пентодтары, мысалы PL84 және 18GV8/PCL85 пентодтық бөлімдері; желілік шығыс немесе көлденең бұрылу пентодтары, мысалы PL36, 27GB5/PL500, PL505 және т.б. "Триод пентоды" – ECF80 немесе ECL86 сияқты триод пен пентодты бірге қамтитын бір корпус.
Ordinary pentodes are referred to as sharp cutoff or high slope pentodes and have uniform aperture size in the control grid. The uniform construction of the control grid results in the amplification factor (mu or μ} and transconductance changing very little with increasingly negative grid voltage, resulting in fairly abrupt cutoff of plate current. These pentodes are suitable for application in amplifier designs that operate over limited ranges of signal and bias on the control grid. Examples include: EF37A, EF86/6267, 1N5GT, 6AU6A, 6J7GT. Often, but not always, in the European valve naming scheme for pentodes an even number indicated a sharp cutoff device while odd indicated remote cutoff; the EF37 was an exception to this general trend, perhaps due to its history as an update to the EF36 ("The Mullard EF36, EF37 and EF37A" at the National Valve Museum). Remote cutoff, variable mu, super control or variable slope pentodes handle much greater signal and bias voltages on the control grid than ordinary pentodes, without cutting off the anode current. The control grid of the variable mu pentode is constructed so as to result in a given incremental change of control grid voltage having less effect on change of anode current as the control grid voltage increases negatively relative to the cathode. The control grid often has the form of a helix of varying pitch. As the control grid voltage becomes more negative, the amplification factor of the tube becomes smaller. Variable mu pentodes reduce distortion and cross modulation (intermodulation) and permit much larger amplifier dynamic range than ordinary pentodes. Variable mu pentodes were first applied in radio frequency amplifier stages of radio receivers, typically with automatic volume control, and are applied in other applications requiring the ability to operate over large variations of signal and control voltages. The first commercially available variable mu pentodes were the RCA 239 in 1932 and the Mullard VP4 in 1933. Power pentodes or power amplifier pentodes. Power pentodes are designed to operate at higher currents, higher temperatures and higher voltages than ordinary pentodes. The cathode of the power pentode is designed to be capable of sufficient electron emission to give the required current through the tube to produce the desired power in the load impedance. The plate or anode of a power pentode is designed to be capable of dissipating more power than that of an ordinary pentode. The EL34, EL84, 6CL6, 6F6, 6G6, SY4307A and 6K6GT are some examples of pentodes designed for power amplification. Some power pentodes for specific television requirements were:
video output pentodes, e. g. 15A6/PL83, PL802
frame output or vertical deflection pentodes, such as the PL84 and the pentode sections of the 18GV8/PCL85. line output or horizontal deflection pentodes, such as the PL36, 27GB5/PL500, PL505 etc. A "triode pentode" is a single envelope containing both a triode and a pentode, such as an ECF80 or ECL86.
Тетродқа қарағанда артықшылықтары
Қарапайым тетрод немесе экрандық торлы түтік бұрынғы триодқа қарағанда үлкен күшейту коэффициентін, жоғары қуатты және жоғары жиілікті мүмкіндіктерді ұсынды. Алайда, тетродта катодтан анодқа (пластинаға) соққан электрондардың салдарынан анодтан шығатын екіншілік электрондар (екіншілік эмиссия деп аталатын процесс) экрандық торға, оның салыстырмалы түрде жоғары потенциалына ағып түсуі мүмкін. Анодтан шығатын бұл электрон тогы анодтың таза тогы Ia-ны азайтады. Анод кернеуі Va жоғарылаған сайын, катодтан шыққан электрондар анодқа көбірек энергиямен соқтығысып, одан да көп екіншілік электрондарды шығарып, анодтан шығатын электрон тогын арттырады. Нәтижесінде, тетродта анод тогы Ia, анод кернеуі Va-ның өсуімен сипаттама қисығының бір бөлігінде төмендейді. Бұл қасиет (ΔVa/ΔIa < 0) теріс кедергі деп аталады. Бұл тетродтың тұрақсыз болуына және кейбір жағдайларда динатрон осцилляциялары деп аталатын шығыстағы паразиттік тербелістерге әкелуі мүмкін. Теллеген ұсынған пентодта қосымша электрод немесе үшінші тор бар, ол экрандық тор мен анодтың арасында орналасқан және екіншілік эмиссия мәселесін шешеді. Супрессорлық торға төмен потенциал беріледі – әдетте ол жерге қосылады немесе катодқа жалғанады. Анодтан шығатын екіншілік эмиссиялық электрондар супрессорлық тордың теріс потенциалымен қайтарылып, экрандық торға жете алмай, анодқа қайта оралады. Катодтан шыққан негізгі электрондар жоғары кинетикалық энергияға ие болғандықтан, олар супрессорлық тор арқылы өтіп, анодқа жете алады. Сондықтан пентодтар жоғары ток шығысын және кең шығыс кернеу ауытқуын қамтамасыз етеді; анод/пластина тіпті экрандық тордан төмен кернеуде болса да, жақсы күшейтуге қабілетті.
The simple tetrode or screen grid tube offered a larger amplification factor, more power and a higher frequency capability than the earlier triode. However, in the tetrode secondary electrons knocked out of the anode (plate) by the electrons from the cathode striking it (a process called secondary emission) can flow to the screen grid due to its relatively high potential. This current of electrons leaving the anode reduces the net anode current Ia. As the anode voltage Va is increased, the electrons from the cathode hit the anode with more energy, knocking out more secondary electrons, increasing this current of electrons leaving the anode. The result is that in the tetrode the anode current Ia is found to decrease with increasing anode voltage Va, over part of the characteristic curve. This property (ΔVa/ΔIa < 0) is called negative resistance. It can cause the tetrode to become unstable, leading to parasitic oscillations in the output, called dynatron oscillations in some circumstances. The pentode, as introduced by Tellegen, has an additional electrode, or third grid, called the suppressor grid, located between the screen grid and the anode, which solves the problem of secondary emission. The suppressor grid is given a low potential—it is usually either grounded or connected to the cathode. Secondary emission electrons from the anode are repelled by the negative potential on the suppressor grid, so they can't reach the screen grid but return to the anode. The primary electrons from the cathode have a higher kinetic energy, so they can still pass through the suppressor grid and reach the anode. Pentodes, therefore, can have higher current outputs and a wider output voltage swing; the anode/plate can even be at a lower voltage than the screen grid yet still amplify well.
Қолданылуы
Пентадодтық түтіктер алғаш рет тұтынушылық радиоқабылдағыштарда қолданылды. Белгілі бір ЭФ50 пентодалық типі Екінші дүниежүзілік соғыс басталғанға дейін жасалған және радарлық жиынтықтарда және басқа да әскери электрондық жабдықтарда кеңінен пайдаланылды. Пентодалар одақтастардың электроникада басымдыққа ие болуына үлкен үлес қосты. Colossus және Manchester Baby компьютерлері көптеген EF36 пентодалық түтіктерді қолданды. Кейіннен 7АК7 түтігі компьютерлік жабдықтар үшін арнайы әзірленді. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін пентодалар теледидар қабылдағыштарында, әсіресе EF50-нің ізбасары EF80 ретінде кеңінен қолданылды. 1960-шы жылдары вакуумдық түтіктер транзисторлармен алмастырылды. Дегенмен, олар әлі де кейбір қолдануларда қолданылып келеді, оның ішінде жоғары қуатты радио хабар таратушыларда және (өздерінің әйгілі клапанды дыбысының арқасында) жоғары сапалы және кәсіби аудио жүйелерде, микрофондық алдын ала күшейткіштерде және электр гитара күшейткіштерінде. Бұрынғы Кеңес Одағы елдеріндегі үлкен қоймалар мұндай құрылғылардың үздіксіз жеткізілімін қамтамасыз етіп келеді, олардың кейбіреулері басқа мақсаттар үшін жасалған, бірақ GU 50 таратушы түтігі сияқты аудио қолдануға бейімделген.
Pentode tubes were first used in consumer type radio receivers. A well known pentode type, the EF50, was designed before the start of World War II, and was extensively used in radar sets and other military electronic equipment. The pentode contributed to the electronic preponderance of the Allies. The Colossus computer and the Manchester Baby used large numbers of EF36 pentode tubes. Later on, the 7AK7 tube was expressly developed for use in computer equipment. After World War II, pentodes were widely used in TV receivers, particularly the successor to the EF50, the EF80. Vacuum tubes were replaced by transistors during the 1960s. However, they continue to be used in certain applications, including high power radio transmitters and (because of their well known valve sound) in high end and professional audio applications, microphone preamplifiers and electric guitar amplifiers. Large stockpiles in countries of the former Soviet Union have provided a continuing supply of such devices, some designed for other purposes but adapted to audio use, such as the GU 50 transmitter tube.
Триодты пентодты контурлар
Пентадода экрандық торшасы (2-тұршақ) анодқа (тақтаға) қосылуы мүмкін, онда ол тиісті сипаттамалары бар қарапайым триодқа айналады (төменгі анодтық кедергі, төменгі мю, төменгі шу, көбірек басқару кернеуі қажет). Бұл жағдайда құрылғы "триодтық қосылымда" немесе "триодтық режимде" жұмыс істейді деп айтылады. Бұл кейде аудиофильдік пентодалы күшейткіш тізбектерінде триодтық қуат күшейткіштің ізделінетін "дыбыстық ерекшеліктерін" алу үшін опция ретінде ұсынылады. Экрандық тордың қуат және кернеу шегінен асып кетуін болдырмау және жергілікті тербелістерді жою үшін экрандық торға тізбектей резистор қосылуы мүмкін. Триодтық қосылым – "нағыз" қуатты триодтардың құнынан сақтануды қалайтын аудиофилдер үшін пайдалы мүмкіндік.
A pentode can have its screen grid (grid 2) connected to the anode (plate), in which case it reverts to an ordinary triode with commensurate characteristics (lower anode resistance, lower mu, lower noise, more drive voltage required). The device is then said to be "triode strapped" or "triode connected". This is sometimes provided as an option in audiophile pentode amplifier circuits, to give the sought after "sonic qualities" of a triode power amplifier. A resistor may be included in series with the screen grid to avoid exceeding the screen grid's power or voltage rating, and to prevent local oscillation. Triode connection is a useful option for audiophiles who wish to avoid the expense of 'true' power triodes.