|
|
|
|
|
Глава 1. Как называются электроды пентода и для чего они нужны. Пентод, как и следует из его названия, содержит пять электродов: катод, управляющую сетку, экранирующую сетку, противодинатронную сетку и анод.
Для примера рассмотрим лампу 6П14П: http://oldradio.ru/tubes/russian/short/pics/6p14p.gif
На этом обозначении самый нижний элемент - подогреватель. Он расположен таким образом, что тепло от него передаётся катоду. Электрически же он от катода изолирован. Прочность этой изоляции бывает разной и зависит от типа лампы. Напряжение между катодом и подогревателем не должно превышать максимального, указанного в документации на лампу, иначе эта изоляция может быть пробита. Для лампы 6П14П, например, это напряжение составляет 100 В.
Катод служит для испускания электродов. Испускать их он может лишь тогда, когда разогрет до определённой температуры. На рисунке катод показан над подогревателем, в лампе же электроды расположены по-другому. А именно, анод имеет форму полого цилиндра, внутри которого протянута спираль подогревателя.
Такая конструкция из отдельных катода и подогревателя характерна для ламп с косвенным накалом. Существуют также лампы с прямым накалом. В них подогреватель сам одновременно является и катодом. Эти лампы потребляют на накал меньшую мощность, но зато требуют питания накала постоянным током.
Ещё выше на обозначении показаны три сетки. Они тоже цилиндрические, вложенные друг в друга, подобно матрёшкам, но на рисунке показаны как плоские. Их названия следует запомнить назубок и никогда не путать. То же касается и порядка их расположения.
Итак, самая нижняя сетка на рисунке называется управляющей. На неё подаются два сразу напряжения: переменное напряжение сигнала и постоянное напряжение смещения. При самом распространённом режиме работы лампы - когда анодное напряжение является высоким - напряжение смещения отрицательное. Почему именно так, и каким образом его делают отрицательным, я расскажу потом.
Следующая сетка, обозначение которой расположено на рисунке посередине - экранирующая. Она нужна для того, чтобы разорвать ёмкостную связь между анодом лампы и управляющей сеткой. На неё обычно подают чуть меньшее положительное напряжение, чем на анод. Пока на аноде есть высокое напряжение, ток через экранирующую сетку невелик. Но стоит анодной цепи по тем или иным причинам оборваться, как потребляемый экранирующей сеткой ток может резко возрасти и даже её расплавить. Чтобы этого не произошло, последовательно с экранирующей сеткой нередко включают ограничительное сопротивление.
Самая верхняя (на рисунке) сетка называется противодинатронной. Она устраняет так называемый динатронный эффект. Дело в том, что экранирующая сетка поданным на неё высоким напряжением настолько разгоняет электроны, что они, столкнувшись с анодом, выбивают из него другие электроны. Они летят обратно к экранирующей сетке и нарушают работу лампы. Противодинатронная же сетка не даёт этим, так называемым, вторичным электронам добраться до экранирующей, поскольку соединена (нередко, как, например, в той же 6П14П, прямо внутри лампы) с катодом и имеет нулевой потенциал относительно него.
Наконец, анод (на рисунке - самый верхний электрод, а на самом деле - самый "толстый" из полых цилиндров) за счёт поданного на него высокого напряжения притягивает те из электронов, которые до него добрались, к себе. |
|
|
|
Глава 2. Как лампа усиливает, зачем ей смещение и почему оно обычно отрицательное. Ты наверняка видел рисунки под названием "семейство характеристик лампы". Положи перед собой любой из них. На таком рисунке по горизонтальной координате показано напряжение на аноде в вольтах, а по вертикальной - ток анода в миллиамперах. Ещё на таком рисунке имеется сразу несколько графиков, рядом с которыми указано некоторое напряжение в вольтах - положительное или отрицательное. Это и есть напряжение смещения. Подают его на управляющую сетку.
Теперь возьми линейку и приложи к тому или иному участку семейства характеристик лампы строго вертикально. Обрати внимание: один из графиков, соответствующий одному напряжению на сетке, пересекает линейку в одной точке, а другой, соответствующий чуть большему или чуть меньшему напряжению на сетке - соответственно, намного выше или намного ниже. Иными словами, сравнительно небольшому изменению напряжения на управляющей сетке соответствует сравнительно большое изменение тока анода. И чем оно большее, тем лучше лампа усиливает. Иными словами, лампа обладает параметром, который называется крутизной. Например, если при изменении напряжения на управляющей сетке на 1 В ток лампы меняется на n миллиампер, то крутизна лампы составляет n ма/В.
Понятно, что анод лампы соединён с источником высокого напряжения не напрямую, а через нагрузку, например, сопротивление или первичную обмотку выходного трансформатора. В первом случае лампа осуществляет так называемое усиление по напряжению, во втором - так называемое усиление по мощности.
Думаю, ты уже знаешь закон Ома и можешь рассчитать, каким будет падение напряжения на том или ином сопротивлении при том или ином токе. Представь себе, что нагрузкой лампы является сопротивление в несколько килоом. Теперь представь, что напряжение на управляющей сетке изменилось на 1 В. Сам посмотри по семейству характеристик, как при этом изменился анодный ток. А затем сам рассчитай, насколько изменилось падение напряжения на сопротивлении. Так ты поймёшь, почему лампа усиливает по напряжению.
Теперь о том, как лампа усиливает по мощности. Здесь всё ещё проще. Дело в том, что мощность, потребляемая управляющей сеткой лампы, очень мала. В анодной же цепи действует довольно большой ток, и при изменении напряжения на управляющей сетке он довольно сильно меняется. Столь же сильно меняется и выделяемая на нагрузке мощность. Когда нагрузка - сопротивление, эта мощность бесполезно рассеивается в виде тепла, поэтому так делают только в предварительных каскадах, где усиление осуществляют по напряжению. В оконечном же каскаде нагрузкой является первичная обмотка выходного трансформатора. Постоянная составляющая анодного тока рассеивается в виде тепла и в этом случае, а вот переменная - согласуется трансформатором с громкоговорителем и подаётся на него. При этом, мощность, выделяемая на громкоговорителе, окажется значительно большей по сравнению с мощностью, потребляемой каскадом от источника сигнала. Так лампа усиливает по мощности.
Если напряжение смещения на сетке лампы будет нулевым, то при высоком анодном напряжении постоянная составляющая анодного тока может оказаться столь большой, что расплавится анод и перегорит выходной трансформатор. Поэтому на управляющую сетку обычно подают относительно катода отрицательное напряжение смещения. Оно удобно ещё и тем, что при этом ток от источника питания смещения не потребляется вообще (вернее, он, конечно есть, но столь мал, что им можно пренебречь). О том, как получают отрицательное напряжение смещения, а также как развязывают вход и выход каскада конденсаторами - в следующей главе. |
|
|
|
Уж такого размера картинку можно было и тегом вставить. |
|
|
|
Глава 3. Где берут отрицательное напряжение смещения и как развязывают ламповый каскад от предыдущего и последующего каскадов конденсаторами. Возможно, ты уже задавался вопросом: а каким образом на управляющую сетку лампы подают сразу два напряжения: постоянное напряжение смещения и переменное напряжение сигнала? Очень простым способом. Источник постоянного напряжения смещения преднамеренно делают со значительным внутренним сопротивлением. А напряжение сигнала подают через конденсатор. Допустим, напряжение смещения равно -8 В, а напряжение сигнала представляет собой синусоиду с размахом 0,5 В. Пока сигнал не подан, на сетку подаётся только напряжение смещения, равное 8 В. А вот когда он подан, то в "нижних" точках синусоиды суммарное напряжение на сетке лампы будет равно 7,5 В, в "середине" - 8 В, а в "верхних" - 8,5 В. Иными словами, напряжение на сетке будет периодически меняться по синусоидальному закону от 7,5 В до 8,5, а потом обратно от 8,5 до 7,5. Теперь ты знаешь, как рассчитать, в каких пределах будет при этом меняться напряжение на нагрузочном сопротивлении. Конденсатор же, обладая свойством не пропускать постоянный ток, предотвратит как попадание постоянного напряжения смещения лампы в предыдущий каскад, так и попадание постоянной составляющей анодного напряжения предыдущего каскада на сетку.
А усиленный сигнал с точки соединения анода лампы с нагрузочным сопротивлением подаётся на сетку лампы следующего каскада тем же способом - через конденсатор. Вот так всё просто: с режимом лампы по постоянному току ничего не происходит, а по переменному он в некоторых пределах при наличии сигнала меняется - и достигается это применением конденсаторов.
Но так происходит только тогда, когда конденсаторы хорошие, то есть, их утечка по постоянному току настолько мала, что ей можно пренебречь. У бумажных конденсаторов она может возрастать до неприемлемо больших величин. Тогда положительное напряжение с анода предыдущей лампы может попадать на управляющую сетку последующей, "уводя" смещение "вверх". При этом, постоянная составляющая анодного тока этой лампы может возрасти до опасной для неё и нагрузки величины. Именно поэтому такие конденсаторы следует менять.
Теперь о том, где берут отрицательное напряжение смещения. Раньше для этого "городили" отдельный источник - батарею или выпрямитель. Такое решение иногда применяется и сегодня - в некоторых доживших до наших дней батарейных приёмниках прошлого, а также в некоторых усилителях, которые строят аудиофилы - ведь, по их мнению, питание смещения от отдельного источника способно, якобы, улучшать звук.
Наиболее же распространённым сегодня является так называемое автоматическое смещение. Именно оно применяется во всех твоих радиолах. Это очень остроумное изобретение. В чём же заключается его суть?
Ты наверняка замечал на схеме радиолы странные сопротивления, включённые между катодом и массой. На них падает всего несколько вольт. Они, собственно, для того и предназначены - чтобы на катоде имелось некоторое небольшое положительное напряжение относительно массы.
Есть в каскадах радиолы и другие сопротивления - гораздо большего номинала, включённые между массой и управляющими сетками ламп. Поскольку входное сопротивление лампы велико, то, несмотря на большой номинал этих сопротивлений, падение напряжения на них близко к нулю. А значит, потенциал управляющей сетки по постоянному току близок к потенциалу массы! С другой стороны, большой номинал этих сопротивлений позволяет переменной составляющей сигнала с предыдущего каскада беспрепятственно поступать на управляющую сетку.
А теперь смотри. На управляющей сетке - почти ноль относительно массы, а на катоде - положительное напряжение относительно массы. Но ведь это эквивалентно отрицательному напряжению на управляющей сетке относительно катода! А это как раз то, что надо для смещения. Вот таким остроумным способом получают отрицательное напряжение смещения ламп в радиоле, где отдельный источник питания для этого отсутствует. Такой вид смещения называют автоматическим, поскольку при изменении анодного напряжения (оно не стабилизировано) пропорционально меняется и напряжение смещения, и режим лампы остаётся близким к оптимальному. Если же напряжение анода стабилизировано, то есть смысл стабилизировать и напряжение смещения, заменив сопротивление в цепи катода на стабилитрон с соответствующим напряжением стабилизации. При нестабилизированном же анодном напряжении (самый распространённый случай) так лучше не делать. Потому что если напряжение анода будет "плавать", а напряжение смещения - синхронно с ним - не будет, то ничего хорошего в смысле качества работы от такого каскада ждать не приходится.
Теперь о конденсаторе, подключённом параллельно катодному сопротивлению. Он нужен для так называемой отрицательной обратной связи. Пока я не буду рассказывать тебе, что это такое, скажу лишь, что она позволяет ценой некоторого снижения усиления каскада уменьшать и вносимые им искажения. |
|
|
|
Глава 4, заключительная. Как "обмануть" пентод и заставить его работать при низком анодном напряжении. Опыты с лампами, где они работают при низком анодном напряжении (в основном, от 5 до 20 В), очень интересны, и, к тому же, безопасны (правда, опасность ожога о баллон, если у лампы мощный подогреватель, остаётся). Но сразу скажу: в классическом режиме, когда напряжение смещения на управляющей сетке отрицательное, а противодинатронная сетка соединена с катодом, пентод при низком анодном напряжении работать откажется категорически. Ток анода будет очень близок к нулю.
Но не огорчайся - есть два способа "обмануть" лампу и заставить её работать при низком анодном напряжении.
Первый из них заключается в следующем. Электроды лампы следует "поменять ролями". Иными словами, использовать управляющую сетку в качестве своего рода "ускоряющего электрода", соединив её с плюсом источника питания, экранирующую сетку - в качестве управляющей (без смещения вообще, то есть, только подав на неё переменную составляющую через конденсатор - при низком анодном напряжении это для лампы и нагрузки безопасно), а противодинатронную - просто соединив с анодом. Понятно, что катод соединяют с массой не через сопротивление, а непосредственно. Именно так работает знаменитая лампа МДС, которая была очень распространена в двадцатых годах (правда, она - тетрод, то есть, противодинатронной сетки у неё вообще нет). Но в наши дни она очень дефицитна и дорога, зато для подобных опытов очень подходит лампа 6Ж5П, которая в таком режиме работает всего от нескольких вольт.
Примеры таких схем: http://www.junkbox.com/electronics/lowvoltagetubes.shtml
Но у этого способа есть один большой недостаток. Не у всех пентодов противодинатронная сетка имеет отдельный вывод. Например, у той же 6П14П или, скажем, у очень распространённой, миниатюрной и экономичной лампы 6Ж1П она прямо в баллоне соединена с катодом. Тем не менее, такую лампу тоже можно использовать при низком напряжении. Всё, что для этого надо - превратить её в триод! Нет, вскрывать лампу, удалять лишние сетки, а затем повторно откачивать воздух не придётся. Все "превращения" осуществляются снаружи. Управляющая сетка будет использоваться по прямому назначению, но с одним отличием: смещение на неё нужно подать не отрицательное, а положительное (опять же, при низком анодном напряжении это безопасно). Катод при этом способе тоже соединяют с массой непосредственно. А поскольку при положительном смещении сетка потребляет ток, номинал сопротивления между плюсом источника питания и управляющей сеткой следует подобрать. Например, для лампы 6Ж1П при напряжении анода, равном 6 В (от него же можно запитать и накал) это сопротивление составит 56 кОм. А с анодом поступим хитро - раз противодинатронная сетка соединена внутри лампы с катодом и не пропускает электроны к настоящему аноду - мы используем вместо анода экранирующую сетку.
Для настоящих триодов, а не "виртуальных", полученных из пентодов, данный способ использования при низком напряжении тоже подходит. В этом случае, все электроды лампы используются по прямому назначению, и единственное, чем такая низковольтная схема отличается от высоковольтной - применением положительного смещения вместо отрицательного. Наиболее хорошо в таком режиме работают лампы 6Н23П, для которых сопротивление смещения берётся равным 1,5 МОм, а анодное напряжение - равным 12 В.
Следует отметить, что импортная лампа 12AU7 способна работать в этом режиме вообще без смещения:
http://www.intio.or.jp/jf10zl/12au70v1.htm
А некоторые триоды, например, 6Н2П, работать в таком режиме не будут. Дело в том, что в них сетка способна при 12 В "съесть и не извиниться" целых 50 мА. Иными словами, даже при очень малом номинале сопротивления смещения сделать напряжение на сетке положительным относительно катода не удастся. Лампа просто не откроется, из чего следует, что лампу 6Н2П использовать при низком анодном напряжении невозможно вообще. Успехов тебе, начинающий! |
|
|
|
А зачем на форум копировать главы из книг?
Проще было бы дать ссылку на оригиналы. |
|
|
|
А это не главы из книг, это я сам специально для начинающего сочинил.
Кстати, рекомендую ему ещё вот что почитать: http://pogorily.livejournal.com/42344.html
--------
В первом сообщении в последнем предложении третьего абзаца опечатка (теперь уже не исправить). На самом деле оно звучит так: "А именно, катод имеет форму полого цилиндра, внутри которого протянута спираль подогревателя". |
|
|
|
Лучше бы описали (для начинающих) ,как собрать на 6П3С (когда-то собирал) ,только я использовал 6П45С , она мощнее\\\\ |
|
|
|
Нет смысла. Акустическая система "открыто-воздушного" типа (с отверстиями в задней стенке и без поролона в ящике) имеет хороший кпд, ей 2..3 Вт для громкого озвучивания большой комнаты вот так хватает.
"Закрыто-воздушную" АС придумали для того, чтобы при меньших габаритах лучше передавать басы, но ценой снижения кпд. Вот тогда-то и начали строить домашние усилители на 15 Вт и более. А что стало потом, все знают ("китайские ватты", "P.M.P.O" и прочее). |
|
|
|
Сами?
Тем более не нужно сюда выкладывать "главы из будущей книги". У Вас же есть свой ресурс - там и заведите раздел, да сочиняйте на здоровье, вспоминая то, что когда-то самим было прочитано в книгах... Это я к тому, что ни чего нового Вы не придумаете (кроме стиля да последовательности изложения), по этому, всё равно, "выстраданый" Вами текст будет выглядеть как цитаты из учебников. Спрашивается - зачем пересказывать своими словами то, что уже есть?
"Обтачиваете" своё литературное "перо"? Так тем более, данный форум не для этого предназначен.
В цитировании или пересказывании есть смысл только когда хотите дать конкретный совет в теме. Так что, не надо "ля-ля". Сами Вы такое сочинить не могли! Вы просто пересказали своими словами то, что прочитали в книгах. 
Для экзамена или реферата - это даже прекрасно (как способ показать свои знания), но для "новой" книги (или с претензией на неё) - нет.
Правда, я не читал, что Вы написали, но, думаю, Вам хватит ума, что бы не искажать известные факты, и памяти - для достоверного пересказа. |
|
|
|
|
