Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Желілік ақауларды анықтағыш – амплитудалық модуляцияланған айнымалы токты демодуляциялап, қалпына келтірілген модуляциялық кернеуді күшейтетін электрондық тізбек. Тізбек вакуумдық түтіктің желілік емес катодты желілік өткізгіштік сипаттамасын және күшейту коэффициентін басқару үшін пайдаланады. Ли Де Форест шамамен 1912 жылы ойлап тапқан, ол 1930 жылға дейін алғашқы вакуумдық түтікті радио қабылдағыштардағы детектор (демодулятор) ретінде қолданылды.
A grid leak detector is an electronic circuit that demodulates an amplitude modulated alternating current and amplifies the recovered modulating voltage. The circuit utilizes the non linear cathode to control grid conduction characteristic and the amplification factor of a vacuum tube. Invented by Lee De Forest around 1912, it was used as the detector (demodulator) in the first vacuum tube radio receivers until the 1930s.
Тарих
Триодты түтіктерді (Аудион) детектор ретінде қолданудың алғашқы кезеңдерінде желілік тізбекке резистор енгізілмеген. 1906 жылы Сеуолл Кэбот вакуумдық түтік детекторларының желілік тізбегінде алғаш рет қарсылықты қолданған болуы мүмкін. Кэбот желілік конденсаторды разрядтау үшін қаламмен белгі салғанын, түтіктің желілік терминалына тиген кезде детектор тоқтағаннан кейін жұмысын қайта бастайтынын анықтағаннан кейін жазды. Эдвин Х. Армстронг 1915 жылы "желілік конденсаторды разрядтау үшін" желілік конденсаторға орналастырылған бірнеше жүз мың омдық кедергіні қолдануды сипаттады. Желілік ақауларды анықтаудың ең гүлденген кезеңі 1920 жылдары болды, сол кезде аккумулятормен жұмыс істейтін, көп диалды радиожиілікті қабылдағыштар, тікелей қыздырылатын катодтары бар және төмен күшейту коэффициентіне ие триодтар заманауи технология болып саналды. Zenith 11, 12 және 14 модельдері осы радиолардың мысалдары. 1927 жылы жаңа конструкциялар үшін экрандық торлы түтіктер қолжетімді болғаннан кейін көптеген өндірушілер пластиналық детекторларға көшті. Көбейту: желідегі өзгермелі тұрақты ток (DC) кернеуі пластиналық токты басқаруға тырысады. Қалпына келтірілген модуляциялық сигналдың кернеуі пластиналық тізбекте күшейтіліп, кішкентай кіріс сигналдары деңгейінде желілік ақауды анықтаушы диодты детекторға қарағанда жоғары аудио жиілікті шығыс береді. Пластиналық токқа регенеративті қабылдағыштарда пайдаланылатын қабылданған сигналдың радиожиіліктік компоненті кіреді.
Early applications of triode tubes (Audions) as detectors usually did not include a resistor in the grid circuit. First use of a resistance in the grid circuit of a vacuum tube detector circuit may have been by Sewall Cabot in 1906. Cabot wrote that he made a pencil mark to discharge the grid condenser, after finding that touching the grid terminal of the tube would cause the detector to resume operation after having stopped. Edwin H. Armstrong, in 1915, describes the use of "a resistance of several hundred thousand ohms placed across the grid condenser" for the purpose of discharging the grid condenser. The heyday for grid leak detectors was the 1920s, when battery operated, multiple dial tuned radio frequency receivers using low amplification factor triodes with directly heated cathodes were the contemporary technology. The Zenith Models 11, 12, and 14 are examples of these kinds of radios. After screen grid tubes became available for new designs in 1927, most manufacturers switched to plate detectors, Detection transitions at larger carrier amplitudes to linear detection behavior due to unilateral conduction from the cathode to grid. Amplification: The varying direct current (dc) voltage of the grid acts to control the plate current. The voltage of the recovered modulating signal is increased in the plate circuit, resulting in the grid leak detector producing greater audio frequency output than a diode detector, at small input signal levels. The plate current includes the radio frequency component of the received signal, which is made use of in regenerative receiver designs.
Операция
Басқару торы мен катод диод ретінде жұмыс істейді, сонымен бірге басқару торының кернеуі катодтан пластинаға дейінгі электрон ағынына әдеттегідей әсер етеді. Схемада конденсатор (торлық конденсатор) радиожиілік сигналын (тасымалдағыш) электрондық құбырдың басқару торына қосады. Конденсатор тордағы тұрақты кернеудің қалыптасуына көмектеседі. Конденсатордың импедансы тасымалдағыш жиілігінде кішкентай, ал модуляциялық жиіліктерде жоғары болады. Резистор (торлық ақау) конденсатормен параллель немесе тордан катодқа қосылады. Резистор тұрақты ток зарядының конденсатордан "ағуына" мүмкіндік береді және тордың смещениесін орнатуда қолданылады. Шағын тасымалдағыш сигнал деңгейінде, әдетте 0,1 вольттан аспайды, тор-катод кеңістігінде сызықты емес кедергі байқалады. Тор тогы тасымалдағыш жиілік циклінің 360 градусы бойында пайда болады. Тасымалдағыш кернеуінің оң жағындағы өсу кезінде тор тогы, теріс жағындағы төмендеуге қарағанда көбірек артады, себебі бұл аймақта тор тогы мен тор кернеуі арасындағы қисық сызық параболалық болады. Бұл асимметриялық тор тогы модуляциялық жиіліктерді қамтитын тұрақты тор кернеуін қалыптастырады. Осы жұмыс режимінде демодуляцияланған сигнал динамикалық тор кедергісімен қатар пайда болады, ол әдетте 50 000-ден 250 000 Ом-ға дейін болады, ал торлық конденсатор және тор сыйымдылығы бірге тордағы дыбыс жиілігінің енін анықтайтын төмен өткізгіш сүзгі құрайды. Осы аймақта жұмыс істеуге оңтайландырылған торлық ақауды анықтау электр торы бойынша анықтау немесе торлық қуат бойынша анықтау деп аталады. Тор тогы тек тасымалдағыш жиілік циклінің оң шыңдарында ғана пайда болады. Қосылма конденсатор катодтан торға дейінгі түзету әрекетінің нәтижесінде тұрақты ток зарядына ие болады. Конденсатор резистор арқылы (яғни, торлық ақау арқылы) тасымалдағыш кернеуі төмендеген кезде разрядталады. Тұрақты тор кернеуі амплитудалық модуляцияланған сигналдың модуляциялық орташасына байланысты өзгереді. Пластина тогы құбырдың сипаттамаларымен бірге қажетті күшейтуді алу үшін таңдалған жүктеме кедергісі арқылы өтеді. Регенерацияланбаған қабылдағыштарда тасымалдағыш жиілігінің күшеюіне жол бермеу үшін пластинадан катодқа тасымалдағыш жиілігінде төмен кедергілі конденсатор қосылады.
The control grid and cathode are operated as a diode while at the same time the control grid voltage exerts its usual influence on the electron stream from cathode to plate. In the circuit, a capacitor (the grid condenser) couples a radio frequency signal (the carrier) to the control grid of an electron tube. The capacitor also facilitates development of dc voltage on the grid. The impedance of the capacitor is small at the carrier frequency and high at the modulating frequencies. A resistor (the grid leak) is connected either in parallel with the capacitor or from the grid to the cathode. The resistor permits dc charge to "leak" from the capacitor and is utilized in setting up the grid bias. At small carrier signal levels, typically not more than 0.1 volt, the grid to cathode space exhibits non linear resistance. Grid current occurs during 360 degrees of the carrier frequency cycle. The grid current increases more during the positive excursions of the carrier voltage than it decreases during the negative excursions, due to the parabolic grid current versus grid voltage curve in this region. This asymmetrical grid current develops a dc grid voltage that includes the modulation frequencies. In this region of operation, the demodulated signal is developed in series with the dynamic grid resistance , which is typically in the range of 50,000 to 250,000 ohms. and the grid condenser along with the grid capacitance form a low pass filter that determines the audio frequency bandwidth at the grid. Grid leak detection optimized for operation in this region is known as power grid detection or grid leak power detection. Grid current occurs only on the positive peaks of the carrier frequency cycle. The coupling capacitor will acquire a dc charge due to the rectifying action of the cathode to grid path. The capacitor discharges through the resistor (thus grid leak) during the time that the carrier voltage is decreasing. The dc grid voltage will vary with the modulation envelope of an amplitude modulated signal. The plate current is passed through a load impedance chosen to produce the desired amplification in conjunction with the tube characteristics. In non regenerative receivers, a capacitor of low impedance at the carrier frequency is connected from the plate to cathode to prevent amplification of the carrier frequency.
Дизайн
Желілік конденсатордың сыйымдылығы желілік кіріс сыйымдылығынан шамамен он есе артық деп таңдалады және әдетте 100-300 пикофарадты (pF) құрайды, экрандық тор және пентодтық түтіктер үшін кішірек мән қолданылады. Егер желілік кедергіден тікелей қыздырылатын катодтың теріс жағына немесе жанама қыздырылатын катодқа тұрақты ток жолы болса, онда желілік кедергі мен желілік токтың көбейтіндісімен анықталатын катодқа шағылыстырылған теріс бастапқы жылдамдық желілік смещение туындайды. Кейбір тікелей қыздырылатын катодтық түтіктер үшін ең қолайлы желілік смещение катодтың теріс жағына қатысты оң кернеуде болады. Мұндай түтіктер үшін желілік кедергіден катодтың оң жағына немесе "А" аккумуляторының оң жағына тұрақты ток жолы жасалады, бұл желілік ток пен желілік кедергінің көбейтіндісімен анықталатын желіде оң тұрақты смещение кернеуін қамтамасыз етеді. Желілік кедергінің кедергісі артқан сайын, желілік кедергі де артады және берілген желілік конденсатор сыйымдылығы үшін желідегі аудио жиіліктердің ені тарылады. Пентодтық және тетродтық түтіктер үшін экрандық тордың кернеуі таңдалған пластиналық жүктеме кедергісімен қатар, қажетті пластиналық ток пен күшейтуді қамтамасыз ету үшін таңдалады немесе реттеледі. Желілік қуаттық детектирование үшін желілік кедергі мен конденсатордың уақыт константасы қайта өңделетін ең жоғары аудио жиіліктің периодынан қысқа болуы керек. 100 пФ конденсатормен бірге 250 000 - 500 000 Ом шамасындағы желілік кедергі қолайлы. Пластиналық токтың тоқтауы үшін салыстырмалы түрде үлкен желілік кернеуді қажет ететін түтік артықшылыққа ие (әдетте күшейту коэффициенті төмен триод). Бұл жобалық тоқтау смещениесінің шамамен төрттен бір бөлігіне сәйкес келетін ең жоғары модуляцияланбаған тасымалдаушы кернеуге сәйкес келеді. Тетродтық және пентодтық түтіктер, сондай-ақ, желілік детекторларда триодтарға қарағанда, кішкентай тасымалдаушы сигнал деңгейінде (шамамен бір вольт немесе одан аз) айтарлықтай жоғары аудио жиілік шығыс амплитудасын береді.
The capacitance of the grid condenser is chosen to be around ten times the grid input capacitance and is typically 100 to 300 picofarads (pF), with the smaller value for screen grid and pentode tubes. If a dc path is provided from the grid leak to an indirectly heated cathode or to the negative end of a directly heated cathode, negative initial velocity grid bias is produced relative to the cathode determined by the product of the grid leak resistance and the grid current. For certain directly heated cathode tubes, the optimum grid bias is at a positive voltage relative to the negative end of the cathode. For these tubes, a dc path is provided from the grid leak to the positive side of the cathode or the positive side of the "A" battery; providing a positive fixed bias voltage at the grid determined by the dc grid current and the resistance of the grid leak. As the resistance of the grid leak is increased, the grid resistance increases and the audio frequency bandwidth at the grid decreases, for a given grid condenser capacitance. For pentode and tetrode tubes, the screen grid voltage is chosen or made adjustable to permit the desired plate current and amplification with the chosen plate load impedance. For grid leak power detection, the time constant of the grid leak and condenser must be shorter than the period of the highest audio frequency to be reproduced. A grid leak of around 250,000 to 500,000 ohms is suitable with a condenser of 100 pF. A tube requiring comparatively large grid voltage for plate current cutoff is of advantage (usually a low amplification factor triode). corresponding to a peak unmodulated carrier voltage of about one quarter of the projected cutoff bias. Tetrode and pentode tubes also produce significantly higher audio frequency output amplitude at small carrier input signal levels (around one volt or less) in grid leak detector applications than triodes.
Артықшылықтар
Желілік ақауларды іздеу құрылғысы, жеке диодтық және күшейткіш түтіктерді пайдалануға қарағанда арзан болуы мүмкін. Кіріс сигналының шағын деңгейінде, тізбек қарапайым диодтық детектордан жоғары шығыс амплитудасын шығарады.
The grid leak detector potentially offers greater economy than use of separate diode and amplifier tubes. At small input signal levels, the circuit produces higher output amplitude than a simple diode detector.
Кемшіліктер
Желілік ақауларды анықтағыштың, әсіресе қалпына келтірмейтін тізбектерде, бір кемшілігі – ол алдыңғы тізбекке қосымша жүктеме түсіру мүмкін.
One potential disadvantage of the grid leak detector, primarily in non regenerative circuits, is that of the load it can present to the preceding circuit.