В каких условиях подобное явление может иметь место? Иными словами, каким образом анодное напряжение может оказаться меньшим напряжения на экранирующей сетке? Напомним, что напряжение на экранирующей сетке имеет постоянную величину. Напряжение же на аноде все время изменяется, потому что из напряжения источника анодного тока вычитается падение напряжения на сопротивлении нагрузки, находящемся в анодной цепи. Если переменное напряжение на сетке превысит некоторое значение, то амплитуда переменной составляющей анодного тока может стать такой, что мгновенное значение напряжения на аноде окажется ниже напряжения на экранирующей сетке. Именно в этот момент вторичная эмиссия с анода устремляется на экранирующую сетку.
Пентод
Способ устранения этого недостатка прост: между экранирующей сеткой и анодом помещают сетку, имеющую потенциал катода. Эта защитная сетка не оказывает никакого влияния на первичные электроны, быстро летящие от катода к аноду. Но значительно более медленные вторичные электроны тормозятся ею и «благоразумно» возвращаются на анод.
Полученная таким образом трехсеточная лампа, с пятью электродами, или пентод, свободна от недостатков, вызываемых вторичной эмиссией. Кроме этой особенности, пентод имеет те же свойства и достоинства, что и тетрод.
В настоящее время пентод является наиболее широко используемой лампой в усилителях как высокой, так и низкой частоты. В обоих случаях он позволяет получить большое усиление. Кроме того, емкость сетка — анод пентода крайне незначительна, что является особенно важным преимуществом при работе в каскадах высокой частоты, так как это уменьшает опасность самовозбуждения.
Комментарии к четырнадцатой беседе
Связь через общие сопротивления
Экранирование позволяет устранить или уменьшить паразитные связи, вывиваемые магнитной индукцией или емкостью. Тем не менее остаются другие связи, которые могут возникать из-за сопротивлений, являющихся общими для нескольких цепей.
Когда через одно и то же сопротивление (хотя бы источник высокого напряжения) протекают переменные токи нескольких ламп, каждый ток создает на нем переменное падение напряжения, которое будет влиять на напряжения всех электродов ламп. В зависимости от знака таких связей они также могут вызвать либо самовозбуждение, либо значительное уменьшение усиления.
Опасным является падение напряжения на общем сопротивлении, обусловленное переменной составляющей токов ламп; постоянные же составляющие из-за их неизменности не могут вызвать появления нежелательного взаимодействия. Поэтому для устранения связей этого рода объявляют борьбу переменным составляющим анодных токов, применяя соответствующие цепи развязки, т.е. короткие индивидуальные пути низкого сопротивления.
Цепи развязки
Так как основная функция переменной составляющей анодного тока заключается в создании переменного напряжения в цепи связи, на выходе из этой цепи ее функции заканчиваются. Наиболее просто заставить ее вернуться в исходную точку, т.е. на катод, создав ей путь с помощью конденсатора достаточной емкости. Чтобы помешать ей пойти тем же путем, что и постоянная составляющая, на этом пути устанавливается активное или индуктивное сопротивление, препятствующее ее прохождению.
Таким образом, мы вновь сталкиваемся с обычным способом разделения двух составляющих анодного тока (см. рис. 142): конденсатор пропускает переменную составляющую и задерживает постоянный ток, а сопротивление или coответствующим образом подобранная индуктивность, пропуская постоянный ток, является препятствием для переменной составляющей.
Для развязки в ветвях постоянного тока применяют активные сопротивления, причем одновременно используют падение напряжения на сопротивлении развязки для установления на каждой лампе оптимального значения анодного напряжения.
Емкость конденсатора развязки должна быть тем большей, чем ниже частота подлежащих развязке токов и чем меньше сопротивление развязки. По высокой частоте используют конденсаторы порядка 0,1 мкф; этого вполне достаточно, потому что на частоте 1 000 кгц (соответствующей длине волны 300 м) емкостное сопротивление составляет лишь 1,5 ом. По низкой частоте используют конденсаторы развязки порядка 20 мкф, эта большая емкость совершенно не является излишней роскошью, так как ее сопротивление на частоте 50 гц составляет 150 ом.
Выполнение цепей развязки
При выполнении монтажа элементы развязки должны размещаться как можно ближе к лампе и цепи связи, с тем чтобы переменные составляющие возвращались на катод наикратчайшим путем.
На практике конденсаторы развязки соединяют иногда не с катодом, а с отрицательным полюсом высокого напряжения, что заставляет переменную составляющую пройти и через конденсатор, включенный параллельно резистору в катоде. Это не рекомендуется, так как эквивалентная емкость двух последовательно соединенных конденсаторов, через которые должен пройти ток на пути к катоду, меньше емкости самого маленького из этих двух конденсаторов. Но так все же поступают по той причине, что очень удобно присоединять все ведущие к отрицательному полюсу высокого напряжения провода к толстому проводу заземления или металлической массе шасси; предпочтение, впрочем, следует отдать первому решению. Напомним, что экраны катушек, ламп и проводников тоже должны быть соединены с шасси (корпусом).
Однако теперь, когда мы показали, какую пользу приносят развязки, отметим, что многие приемники работают лучше… без цепей развязки. Это объясняется тем, что паразитные связи могут создать обратную связь с благоприятной усилению полярности, не доводя схему до порога генерирования. Именно по этой причине встречаются случаи, когда недорогой приемник, в котором по соображениям экономии пренебрегли цепями развязки, отличается очень хорошей чувствительностью. Однако этот почти парадоксальный факт не должен заставить нас усомниться в пользе цепей развязки, потому что лучше стать хозяином обратной связи и сознательно применять ее там, где она полезна, чем предоставить случаю определить характер действия обратной связи.
Комментарии к пятнадцатой беседе
Проблема питания
Для питания приемника требуются два источника тока: источник высокого напряжения, дающий анодный ток, и источник низкого напряжения, дающий ток накала. Первый должен иметь постоянное напряженке 100–250 в. Накал, за исключением специальных ламп для батарейных приемников, может осуществляться как постоянным, так и переменным током.
Для смещения, как мы уже видели, не требуется самостоятельного источника питания, так как необходимое для этого напряжение получают из анодной цепи за счет падении напряжения на сопротивлении, включенном в цепь катода.
Оставим в стороне батарейные приемники, где батареи или аккумуляторы дают все необходимые напряжения и где используются лампы прямого накала, потребляющие очень малый ток при напряжении порядка 2 или 1,5 в.
Питание от сети переменного тока
Наиболее распространены приемники с питанием от сети переменного тока.
Провод с вилкой служит для подведения напряжения от штепсельной розетки через выключатель, служащий для включения приемника, к трансформатору электропитания. Из вполне разумной предосторожности в этой цепи следует установить плавкий предохранитель, который при случайном коротком замыкании перегорает и отключает электросеть.
Первичная обмотка трансформатора может иметь отводы, рассчитанные на различные напряжения сети (127 или 220 в). Обычно трансформатор электропитания имеет три вторичные обмотки: для накала ламп, накала кенотрона и для высокого напряжения. Все три обмотки очень часто снабжаются выводами от средней точки.
В большинстве случаев применяются двуханодные кенотроны; при желании выпрямлять только один полупериод всегда можно соединить оба анода, превратив их в общий анод. Накал кенотронов раньше был 4 в (европейские лампы) или 2,5 в (американские лампы). В настоящее время напряжение накала большинства кенотронов 6,3 в. Все более широкое применение находят кенотроны с подогревным катодом, что позволяет снимать высокое напряжение непосредственно с катода (а не со средней точки обмотки накала кенотрона).
Выводы концов вторичной обмотки высокого напряжения, дающей анодным ток, соединены с анодами кенотрона, а средняя точка этой обмотки представляет собой отрицательный полюс высокого напряжения. Не следует упускать из виду, что напряжение, попеременно подаваемое на аноды кенотрона, снимается только с половины, а не со всей обмотки. Так, при общем напряжении вторичной обмотки 600 в в каждый данный момент выпрямляется напряжение 300 в; поэтому не следует пытаться искать выпрямленное напряжение 600 в.
