Электроника:Полупроводники/Электронные лампы/Комбинированные электронные лампы: различия между версиями
Valemak (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
Myagkij (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
||
Строка 5: | Строка 5: | ||
=Комбинированные электронные лампы<ref>[https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-13/combination-tubes/ www.allaboutcircuits.com - Combination Tubes]</ref>= | =Комбинированные электронные лампы<ref>[https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-13/combination-tubes/ www.allaboutcircuits.com - Combination Tubes]</ref>= | ||
Подобно тому, как это сейчас происходит с бесконечным усовершенствованием технологии интегральных схем, разработчики электронных ламп пытались объединять различные функции разных видов ламп в едином корпусе, чтобы уменьшить требования к занимаемому объёму в более современном электронном оборудовании лампового типа. Стандартная комбинация в одной стеклянной оболочке – либо два | Подобно тому, как это сейчас происходит с бесконечным усовершенствованием технологии интегральных схем, разработчики электронных ламп пытались объединять различные функции разных видов ламп в едином корпусе, чтобы уменьшить требования к занимаемому объёму в более современном электронном оборудовании лампового типа. Стандартная комбинация в одной стеклянной оболочке – либо два [[диод]]а, либо два [[триод]]а. Идея размещения пар [[диод]]ов внутри общей оболочке имеет большой резон, если ориентироваться на конструкцию двухполупериодного выпрямителя с источником питания, всегда требующего нескольких [[диод]]ов. | ||
Ясное дело, совершенно невозможно объединить тысячи ламповых элементов в единую ламповую оболочку подобно тому, как тысячи | Ясное дело, совершенно невозможно объединить тысячи ламповых элементов в единую ламповую оболочку подобно тому, как тысячи [[транзистор]]ов можно выгравировать на одном куске кремния, но инженеры всё же приложили максимум усилий, чтобы раздвинуть границы миниатюризации и консолидации ламповых элементов. Некоторые из этих ламп, причудливо называемые ''[[компактрон]]ами'', содержали четыре или более ламповых компонента в единой оболочке. | ||
Иногда две разные функционально лампы объединялись в единую комбинированную электронную лампу таким образом, что получившийся гибрид более элегантно решал задачу, чем это могла бы сделать пара отдельных ламп. Примером этого является ''пентагридный преобразователь'', чаще называемый '' | Иногда две разные функционально лампы объединялись в единую комбинированную электронную лампу таким образом, что получившийся гибрид более элегантно решал задачу, чем это могла бы сделать пара отдельных ламп. Примером этого является ''[[пентагридный преобразователь]]'', чаще называемый ''[[гептод]]ом'', используемый в некоторых конструкциях [[супергетеродинных радиоприёмников]]. Эти лампы содержали семь элементов: 5 сеток, [[катод]] и пластину. Две сетки обычно зарезервированы для входного сигнала, остальные три предназначены для экранирования и подавления (для повышения производительности). Комбинируя супергетеродинные функции генератора и микшера сигналов вместе в единой лампе, связь сигналов между этими двумя каскадами выглядела естественно. Вместо того, чтобы строить отдельно схему генератора и отдельно схему [[микшер]]а (где генератор создаёт переменное напряжение, а микшер, «смешивает» это напряжение с другим сигналом), секция генератора пентагридного преобразователя создавала поток электронов, амплитуда колебания которого зависела от интенсивности потока, который затем напрямую проходил через другую сетку для «смешивания» с другим сигналом. | ||
Эту же лампу иногда использовали по-другому: подав напряжение постоянного тока на одну из управляющих сеток, можно было изменить ламповый коэффициент усиления для сигнала, подаваемого на другую управляющую сетку. Это так называемая ''операция с переменным мю'', потому что «мю» (µ) лампы (т.е. её коэффициент усиления, измеряемый как отношение изменения напряжения между пластиной и | Эту же лампу иногда использовали по-другому: подав напряжение постоянного тока на одну из управляющих сеток, можно было изменить ламповый коэффициент усиления для сигнала, подаваемого на другую управляющую сетку. Это так называемая ''операция с переменным мю'', потому что «мю» (µ) лампы (т.е. её коэффициент усиления, измеряемый как отношение изменения напряжения между пластиной и [[катод]]ом к изменению напряжения между сеткой и [[катод]]ом при постоянном токе пластины) может быть изменён сигналом управляющего напряжения постоянного тока. | ||
Неутомимые инженеры-электронщики также обнаружили способы использования подобных многопараметрических возможностей «младших» ламп, таких как | Неутомимые [[инженеры-электронщики]] также обнаружили способы использования подобных многопараметрических возможностей «младших» ламп, таких как [[тетрод]]ы и [[пентод]]ы. Одним из примеров: так называемый ультра-линейный аудиоусилитель мощности, изобретённый парой инженеров [[Дэвид Хафлер]] и [[Херб Кероэс]], в котором используется сочетание тетродной лампы с «развёрнутым» выходным [[трансформатор]]ом, что существенно улучшило линейность усилителя (поскольку уменьшило уровни искажения). Рассмотрим «несимметричный» ламповый усилитель на [[триод]]е с выходным [[трансформатор]]ом, мощность которого подаётся непосредственно на динамик: | ||
[[File:III-13_7_1.jpg|400px|center|thumb|'''Рис. 1.''' «Несимметричный» ламповый усилитель на | [[File:III-13_7_1.jpg|400px|center|thumb|'''Рис. 1.''' «Несимметричный» ламповый усилитель на [[триод]]е с выходным [[трансформатор]]ом.|alt=Рис. 1. «Несимметричный» ламповый усилитель на триоде с выходным трансформатором.]] | ||
Если мы заменим триод в этой схеме на тетрод, то увидим улучшение коэффициента усиления схемы в результате электростатического экранирования, обеспечиваемого экраном, предотвращающим нежелательную обратную связь между пластиной и управляющей сеткой: | Если мы заменим [[триод]] в этой схеме на [[тетрод]], то увидим улучшение коэффициента усиления схемы в результате электростатического экранирования, обеспечиваемого экраном, предотвращающим нежелательную обратную связь между пластиной и управляющей сеткой: | ||
[[File:III-13_7_2.png|400px|center|thumb|'''Рис. 2.''' «Несимметричный» ламповый усилитель на | [[File:III-13_7_2.png|400px|center|thumb|'''Рис. 2.''' «Несимметричный» ламповый усилитель на [[тетрод]]е с выходным [[трансформатор]]ом.|alt=Рис. 2. «Несимметричный» ламповый усилитель на тетроде с выходным трансформатором.]] | ||
Однако экран | Однако экран [[тетрод]]а может служить не только защитным средством для сетки от пластины. Его также можно использовать как второй элемент управления, как и саму сетку. Если сделать «отвод» на первичной обмотке [[трансформатор]]а, и этот «отвод» подключить к экрану, на экран будет поступать напряжение, которое изменяется в зависимости от усиливаемого сигнала (обратной связи). В частности, сигнал обратной связи пропорционален скорости изменения магнитного потока в сердечнике [[трансформатор]]а (dΦ/dt), что улучшает способность усилителя воспроизводить форму входного сигнала на выводах [[динамик]]а, а не только в первичной обмотке [[трансформатор]]а: | ||
[[File:III-13_7_3.png|400px|center|thumb|'''Рис. 3.''' «Несимметричный» ламповый усилитель на | [[File:III-13_7_3.png|400px|center|thumb|'''Рис. 3.''' «Несимметричный» ламповый усилитель на [[тетрод]]е с выходным [[трансформатор]]ом с «отводом» на первичной обмотке, подключённый к экрану.|alt=Рис. 3. «Несимметричный» ламповый усилитель на тетроде с выходным трансформатором с «отводом» на первичной обмотке, подключённый к экрану.]] | ||
Эта обратная связь по сигналу приводит к значительному улучшению линейности усилителя (и, следовательно, к уменьшению искажений), если принять меры против «перегрузки» экрана слишком большим положительным напряжением относительно | Эта обратная связь по сигналу приводит к значительному улучшению линейности усилителя (и, следовательно, к уменьшению искажений), если принять меры против «перегрузки» экрана слишком большим положительным напряжением относительно [[катод]]а. В качестве концепции такой ультралинейный дизайн (с экранной обратной связью) демонстрирует гибкость работы, обеспечиваемую множеством элементов сетки внутри одной лампы: возможности, которая редко достигается [[полупроводниковыми компонентами]]. | ||
Некоторые конструкции комбинированных ламп сочетают в себе несколько функций разнородных ламп наиболее экономичным способом: используются двойные пластины с одним | Некоторые конструкции комбинированных ламп сочетают в себе несколько функций разнородных ламп наиболее экономичным способом: используются двойные пластины с одним [[катод]]ом, токи для каждой пластины контролируются отдельными наборами управляющих сеток. Обычными примерами подобных ламп были связки [[триод]]+[[гептод]] и [[триод]]+[[гексод]] ([[гексод]] – это лампа с четырьмя сетками, одним [[катод]]ом и одной пластиной). | ||
Другие варианты просто включали отдельные трубчатые конструкции внутри единой стеклянной оболочки для большей экономии. Двойные диодные (выпрямительные) лампы были довольно распространены, как и двойные триодные лампы, особенно когда рассеиваемая мощность каждой лампы была относительно низкой. | Другие варианты просто включали отдельные трубчатые конструкции внутри единой стеклянной оболочки для большей экономии. Двойные диодные (выпрямительные) лампы были довольно распространены, как и двойные [[триодные лампы]], особенно когда рассеиваемая мощность каждой лампы была относительно низкой. | ||
[[File:III-13_7_4.png|400px|center|thumb|'''Рис. 4.''' Двойная триодная лампа.|alt=Рис. 4. Двойная триодная лампа.]] | [[File:III-13_7_4.png|400px|center|thumb|'''Рис. 4.''' [[Двойная триодная лампа]].|alt=Рис. 4. Двойная триодная лампа.]] | ||
Модели 12AX7 и 12AU7 являются типичными примерами двойных триодных ламп, обе имеют малую мощность. 12AX7 особенно часто используется в качестве лампового предусилителя в усилительных схемах электрогитар. | Модели [[12AX7]] и [[12AU7]] являются типичными примерами [[двойных триодных ламп]], обе имеют малую мощность. [[12AX7]] особенно часто используется в качестве [[лампового предусилителя]] в усилительных схемах [[электрогитар]]. | ||
=См.также= | =См.также= |
Версия от 10:50, 30 октября 2021
Комбинированные электронные лампы[1]
Подобно тому, как это сейчас происходит с бесконечным усовершенствованием технологии интегральных схем, разработчики электронных ламп пытались объединять различные функции разных видов ламп в едином корпусе, чтобы уменьшить требования к занимаемому объёму в более современном электронном оборудовании лампового типа. Стандартная комбинация в одной стеклянной оболочке – либо два диода, либо два триода. Идея размещения пар диодов внутри общей оболочке имеет большой резон, если ориентироваться на конструкцию двухполупериодного выпрямителя с источником питания, всегда требующего нескольких диодов.
Ясное дело, совершенно невозможно объединить тысячи ламповых элементов в единую ламповую оболочку подобно тому, как тысячи транзисторов можно выгравировать на одном куске кремния, но инженеры всё же приложили максимум усилий, чтобы раздвинуть границы миниатюризации и консолидации ламповых элементов. Некоторые из этих ламп, причудливо называемые компактронами, содержали четыре или более ламповых компонента в единой оболочке.
Иногда две разные функционально лампы объединялись в единую комбинированную электронную лампу таким образом, что получившийся гибрид более элегантно решал задачу, чем это могла бы сделать пара отдельных ламп. Примером этого является пентагридный преобразователь, чаще называемый гептодом, используемый в некоторых конструкциях супергетеродинных радиоприёмников. Эти лампы содержали семь элементов: 5 сеток, катод и пластину. Две сетки обычно зарезервированы для входного сигнала, остальные три предназначены для экранирования и подавления (для повышения производительности). Комбинируя супергетеродинные функции генератора и микшера сигналов вместе в единой лампе, связь сигналов между этими двумя каскадами выглядела естественно. Вместо того, чтобы строить отдельно схему генератора и отдельно схему микшера (где генератор создаёт переменное напряжение, а микшер, «смешивает» это напряжение с другим сигналом), секция генератора пентагридного преобразователя создавала поток электронов, амплитуда колебания которого зависела от интенсивности потока, который затем напрямую проходил через другую сетку для «смешивания» с другим сигналом.
Эту же лампу иногда использовали по-другому: подав напряжение постоянного тока на одну из управляющих сеток, можно было изменить ламповый коэффициент усиления для сигнала, подаваемого на другую управляющую сетку. Это так называемая операция с переменным мю, потому что «мю» (µ) лампы (т.е. её коэффициент усиления, измеряемый как отношение изменения напряжения между пластиной и катодом к изменению напряжения между сеткой и катодом при постоянном токе пластины) может быть изменён сигналом управляющего напряжения постоянного тока.
Неутомимые инженеры-электронщики также обнаружили способы использования подобных многопараметрических возможностей «младших» ламп, таких как тетроды и пентоды. Одним из примеров: так называемый ультра-линейный аудиоусилитель мощности, изобретённый парой инженеров Дэвид Хафлер и Херб Кероэс, в котором используется сочетание тетродной лампы с «развёрнутым» выходным трансформатором, что существенно улучшило линейность усилителя (поскольку уменьшило уровни искажения). Рассмотрим «несимметричный» ламповый усилитель на триоде с выходным трансформатором, мощность которого подаётся непосредственно на динамик:
Если мы заменим триод в этой схеме на тетрод, то увидим улучшение коэффициента усиления схемы в результате электростатического экранирования, обеспечиваемого экраном, предотвращающим нежелательную обратную связь между пластиной и управляющей сеткой:
Однако экран тетрода может служить не только защитным средством для сетки от пластины. Его также можно использовать как второй элемент управления, как и саму сетку. Если сделать «отвод» на первичной обмотке трансформатора, и этот «отвод» подключить к экрану, на экран будет поступать напряжение, которое изменяется в зависимости от усиливаемого сигнала (обратной связи). В частности, сигнал обратной связи пропорционален скорости изменения магнитного потока в сердечнике трансформатора (dΦ/dt), что улучшает способность усилителя воспроизводить форму входного сигнала на выводах динамика, а не только в первичной обмотке трансформатора:
Эта обратная связь по сигналу приводит к значительному улучшению линейности усилителя (и, следовательно, к уменьшению искажений), если принять меры против «перегрузки» экрана слишком большим положительным напряжением относительно катода. В качестве концепции такой ультралинейный дизайн (с экранной обратной связью) демонстрирует гибкость работы, обеспечиваемую множеством элементов сетки внутри одной лампы: возможности, которая редко достигается полупроводниковыми компонентами.
Некоторые конструкции комбинированных ламп сочетают в себе несколько функций разнородных ламп наиболее экономичным способом: используются двойные пластины с одним катодом, токи для каждой пластины контролируются отдельными наборами управляющих сеток. Обычными примерами подобных ламп были связки триод+гептод и триод+гексод (гексод – это лампа с четырьмя сетками, одним катодом и одной пластиной).
Другие варианты просто включали отдельные трубчатые конструкции внутри единой стеклянной оболочки для большей экономии. Двойные диодные (выпрямительные) лампы были довольно распространены, как и двойные триодные лампы, особенно когда рассеиваемая мощность каждой лампы была относительно низкой.
Модели 12AX7 и 12AU7 являются типичными примерами двойных триодных ламп, обе имеют малую мощность. 12AX7 особенно часто используется в качестве лампового предусилителя в усилительных схемах электрогитар.
См.также
Внешние ссылки