Pentode - Pentode
En pentode er en elektronisk enhet som har fem aktive elektroder . Begrepet gjelder oftest for et tre-ruten forsterkende vakuumrør (termionisk ventil), som ble oppfunnet av Gilles Holst og Bernhard DH Tellegen i 1926. Pentoden består av en evakuert glasskonvolutt som inneholder fem elektroder i denne rekkefølgen: et filament for indirekte oppvarming av en katode , et kontrollgitter , et skjermgitter , et undertrykkingsgitter og en plate ( anode ). Pentoden (kalt en "triple-grid amplifier" i noen tidlige litteraturer) ble utviklet fra tetroderøret ved tilsetning av et tredje rutenett, suppressor grid. Dette tjente til å forhindre at sekundære utslippselektroner som sendes ut av platen, når skjermgitteret, noe som forårsaket ustabilitet og parasittiske svingninger i tetroden. Pentoden er nært beslektet med bjelketetroden . Pentoder ble mye brukt i industrielt og forbrukerelektronisk utstyr som radioer og fjernsyn til 1960-tallet, da de ble erstattet av transistorer. Hovedbruken deres nå er i industrielle applikasjoner med høy effekt som radiosendere. De foreldede forbrukerrørene brukes fortsatt i noen få eldre og spesielle vakuumrørlydenheter.
Typer pentoder
- Variable transkonduktansrør (" variable-mu ", " remote-cutoff " eller " super-control ") rør generelt er de som har et ikke-ensartet rasterledningsavstand for å tillate dem å håndtere et bredt spekter av inngangssignalnivåer uten overdreven kryss- modulasjon forvrengning , og så anvendelig i radiofrekvenstrinn hvor automatisk forsterkningskontroll overføres til det under pentode. De første kommersielle rørene med variabel mu var 550 og 551 utviklet av Stuart og Snow rundt 1929. Andre eksempler inkluderer: EF50 , 1T4 , 6K7, 6BA6 og EF83 (mens kanskje EF85 / 6BY7, og absolutt 6JH6, kan være beskrevet som " semiremote-cutoff " pentoder).
- Skarpe cutoff ("høy skråning" eller vanlige) pentoder har den mer vanlige jevne avstanden mellom gitterledninger, og slik reduseres den gjensidige konduktansen på en i hovedsak jevn måte med økende negativ forspenning, og har en mer brå avskjæring. Disse pentodene er mer egnet for lydforsterkere. Eksempler inkluderer: EF37A, EF86 / 6267, 1N5GT, 6AU6A, 6J7GT. Ofte, men ikke alltid, i det europeiske ventilnavngjøringsskjemaet for pentoder, indikerte et jevnt tall en skarpt avskjæringsanordning, mens odde indikerte fjernavskjæring; EF37 var et unntak fra denne generelle trenden, kanskje på grunn av historien som en oppdatering av EF36 ( "The Mullard EF36, EF37 og EF37A" på National Valve Museum ).
-
Kraftuttakspentoder , EL34 , EL84 , 6CL6, 6F6, 6G6, SY4307A og 6K6GT er noen eksempler på ekte pentoder som brukes til kraftforsterkning, ved hjelp av et undertrykkingsgitter i stedet for de høyere effektivitets stråledannende platene som brukes i stråletetroder. (Bjelketetroder ble også noen ganger referert til som "strålepentoder", og inkluderer Sylvania (og muligens GE) 6CA7-versjonen av EL34, 6V6GT og GEC KT66 og KT88. Andre kilder foretrakk navn som "stråleforsterker" eller "stråle kraftrør ", muligens på grunn av forsiktighet angående Philips pentodepatentet). Kraftuttak pentoder for spesifikke TV-krav, effektive for jobben, men muligens ikke lineær nok til lyd, fikk navnet:
- videoutgangspentoder , f.eks. 15A6 / PL83, PL802
- ramme utgang eller vertikale avbøyningsspoler pentoder, slik som PL84 og pentode delene av 18GV8 / PCL85.
- linjeutgang eller horisontale avbøyningspentoder , for eksempel PL36, 27GB5 / PL500, PL505 etc.
- En "triode-pentode" er en enkelt konvolutt som inneholder både en triode og en pentode, slik som en ECF80 eller ECL86.
Fordeler med tetroden
Den enkle tetrode eller skjerm-gitter rør tilbudt en større forsterkningsfaktor, mer kraft og en høyere frekvens evne enn tidligere triode . Imidlertid, i tetroden kan sekundære elektroner som er slått ut av anoden (platen) av elektronene fra katoden som slår den (en prosess som kalles sekundær utslipp ) strømme til skjermgitteret på grunn av det relativt høye potensialet. Denne strømmen av elektroner som forlater anoden reduserer netto anodestrømmen I en . Som anodespenningen V et økes, vil elektroner fra katoden treffer anoden med mer energi, å slå ut flere sekundære elektroner, noe som øker denne strøm av elektroner som forlater anoden. Resultatet er at i den tetrode anodestrømmen I et er funnet å avta med økende anodespenning V en , over en del av den karakteristiske kurven . Denne egenskapen (Δ V a / Δ I a <0) kalles negativ motstand . Det kan føre til at tetroden blir ustabil, og fører til parasittiske svingninger i utgangen, kalt dynatronsvingninger under noen omstendigheter.
Pentoden, som introdusert av Tellegen , har en ekstra elektrode, eller tredje rutenett, kalt suppressor grid , plassert mellom skjermgitteret og anoden, som løser problemet med sekundær utslipp. Undertrykkernettet får et lavt potensial — det er vanligvis enten jordet eller koblet til katoden. Sekundære utslippselektroner fra anoden frastøtes av det negative potensialet på undertrykkergitteret, slik at de ikke når skjermgitteret, men går tilbake til anoden. De primære elektronene fra katoden har høyere kinetisk energi, slik at de fremdeles kan passere gjennom undertrykkergitteret og nå anoden.
Pentoder kan derfor ha høyere strømutganger og en større utgangsspenningssvingning; anoden / platen kan til og med være på en lavere spenning enn skjermen, men likevel forsterkes godt.
Sammenligning med trioden
- Pentoder (og tetroder) har en tendens til å ha en mye lavere tilbakemeldingskapasitans, på grunn av skjermingseffekten av det andre rutenettet.
- Pentoder har en tendens til å ha høyere støy ( partisjonsstøy ) på grunn av tilfeldig splitting av katodestrømmen mellom skjermgitteret og anoden,
- Trioder har en lavere intern anodemotstand, og dermed høyere dempingsfaktor når de brukes i lydutgangskretser, sammenlignet med pentoder, når negativ tilbakemelding er fraværende. Dette reduserer også den potensielle spenningsforsterkningen som kan oppnås fra en triode sammenlignet med en pentode med samme transkonduktans, og betyr vanligvis at et mer effektivt utgangstrinn kan lages ved hjelp av pentoder, med et lavere effektdrevsignal.
- Pentoder er nesten upåvirket av endringer i forsyningsspenningen, og kan dermed operere med mer dårlig stabiliserte forsyninger enn trioder.
- Pentoder og trioder (og tetroder) har i hovedsak like forhold mellom rutenett (en) inngangsspenning og anodeutgangsstrøm når anodespenningen holdes konstant, dvs. nær et kvadrat-lovforhold .
Bruk
Pentode-rør ble først brukt i radiomottakere av forbrukertype. En kjent pentodetype , EF50 , ble designet før starten av andre verdenskrig, og ble mye brukt i radarsett og annet militært elektronisk utstyr. Pentoden bidro til de alliertes elektroniske overvekt.
The Colossus og Manchester baby brukt store mengder EF36 pentode rør. Senere ble 7AK7- røret uttrykkelig utviklet for bruk i datautstyr.
Etter andre verdenskrig ble pentoder mye brukt i TV-mottakere, spesielt etterfølgeren til EF50, EF80. Vakuumrør ble erstattet av transistorer i løpet av 1960-tallet. Imidlertid, fortsetter de å brukes i visse anvendelser, inkludert høy effekt radiosendere og (på grunn av deres velkjente ventil lyd ) i høy grad og profesjonelle audio -applikasjoner, mikrofon forforsterkere og elektrisk gitar forsterkere . Store lagre i land i det tidligere Sovjetunionen har gitt en kontinuerlig forsyning av slike enheter, noen designet for andre formål, men tilpasset lydbruk, for eksempel GU-50- senderøret.
Triode-stroppede pentodekretser
En pentode kan ha sitt skjermgitter (rutenett 2) koblet til anoden (plate), i så fall går den tilbake til en vanlig triode med tilsvarende egenskaper (lavere anodemotstand, lavere mu, lavere støy, mer driftsspenning kreves). Enheten sies da å være "triode-strapped" eller "triode-connected". Dette er noen ganger gitt som et alternativ i audiofile pentodeforsterkerkretser, for å gi de ettertraktede "lydkvaliteter" til en triodeeffektforsterker. En motstand kan inngå i serie med skjermnettet for å unngå å overskride skjermnettets effekt eller spenning, og for å forhindre lokal svingning. Triode-forbindelse er et nyttig alternativ for lydfiler som ønsker å unngå bekostning av 'ekte' trioder.