Электроника:Полупроводники/Электронные лампы/Комбинированные электронные лампы: различия между версиями

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску
Нет описания правки
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 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.
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 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.
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 ''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.
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 катодом к изменению напряжения между сеткой и катодом при постоянном токе пластины) может быть изменён сигналом управляющего напряжения постоянного тока.
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 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:
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 триоде с выходным трансформатором.|alt=Рис. 1. «Несимметричный» ламповый усилитель на триоде с выходным трансформатором.]]
[[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 тетроде с выходным трансформатором.|alt=Рис. 2. «Несимметричный» ламповый усилитель на тетроде с выходным трансформатором.]]
[[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 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:
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 тетроде с выходным трансформатором 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.]]
[[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 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.
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 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).
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

Перевод: Макаров В. (valemak)
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


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:

Рис. 1. «Несимметричный» ламповый усилитель на триоде с выходным трансформатором.
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:

Рис. 2. «Несимметричный» ламповый усилитель на тетроде с выходным трансформатором.
Рис. 2. «Несимметричный» ламповый усилитель на тетроде с выходным трансформатором.

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:

Рис. 3. «Несимметричный» ламповый усилитель на тетроде с выходным трансформатором с «отводом» на первичной обмотке, подключённый к экрану.
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 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.

Рис. 4. Двойная триодная лампа.
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.

См.также

Внешние ссылки