4.7. «Варимю» или «вариэс»?
Известны пентоды, предназначенные для регулирования
усиления (6К3, 6К13П и им подобные), имеющие анодно-сеточную характеристику, приближающуюся к экспоненциальной. В иностранной литературе такие лампы
именовались «варимю». Название, кажется, неподходящее: ведь здесь требуется регулировка вовсе не величины µ, а
крутизны характеристики S.
Тем не менее, название не случайно, оно отражает конструкцию подобных ламп, а именно — переменный шаг
навивки управляющей сетки. Лампа «варимю» образуется как бы параллельным соединением ряда ламп с разными значениями µ, ведь этот параметр зависит именно от
густоты управляющей сетки.
На рисунке показано, как суммируются характеристики двух ламп с разными значениями статического
коэффициента усиления (а значит, с разной величиной раствора характеристики при одинаковом режиме). Хорошо видно, что такое суммирование
как раз и приводит к эффекту переменной крутизны.
Часть [] [] []
[] [] []
[] []
Лучевые тетроды как способ борьбы с динатронным эффектом
В лучевом тетроде поверхность катода не вся покрыта оксидным слоем. Покрытие отсутствует на поверхности расположенной напротив держателей сеток, которые показаны на иллюстрации зелеными точками. Сами сетки показаны зелеными пунктирными окружностями. Это уменьшает эмиссию электронов в направлении держателей сеток.
Кроме того, между экранирующей сеткой и анодом размещены соединенные с катодом экраны, показанные на иллюстрации черными дугами. Вместе с частичным покрытием катода это почти полностью исключает попадание электронов с катода на держатели сеток. А значит, и выбивание из держателей вторичных электронов.
Кроме того, сетки в лучевом тетроде имеют одинаковый шаг, а их витки расположены напротив друг друга. Это значительно уменьшает число электронов с высокой энергией, которые могут попасть на экранирующую сетку и выбить из нее вторичные электроны.
Таким образом, вторичные электроны могут быть выбиты почти исключительно из анода. А поток электронов собирается в своеобразные пучки, плотность которых выше, чем в обычном тетроде. В результате плотность объемного заряда у анода возрастает, правда не равномерно, а островками. Это создает дополнительный потенциальный барьер для вторичных электронов.
В центре иллюстрации, на верхнем рисунке показано распределение электронов в таком луче. И его прохождение между витками экранирующей сетки. И снизу показно распределение потенциала в пространстве. Нижняя кривая соответствует работе обычного тетрода (или лучевому тетроду с малым током анода), а верхняя лучевого.
Хорошо видно, в в области скопления электронов потенциал заметно понизился, что приводит к увеличению высоты потенциального барьера для электронов.
Это снижает динатронный эффект, но не убирает его полностью. Дополнительным преимуществом является снижение тока экранирующей сетки, так как на нее попадает меньше электронов.
4.5. Двойное управление
Очевидно, что изменение напряжения на защитной сетке неспособно заметно повлиять на катодный ток. Однако оно влияет
на токораспределение: рост отрицательного потенциала третьей сетки UC3 уменьшает
ток анода — в той мере, в какой увеличивается ток экранной сетки.
Получается, что колебания токов анода и второй сетки, вызванные сигналом, поданным на третью — будут в
противофазе между собой. Если включить нагрузку в цепь экранной сетки, обратная связь с нее на защитную сетку окажется положительной: это интересно для
построения автогенераторов (так наз. транзитронные и фантастронные генераторы).
Влияние UC3 на анодный ток характеризуется крутизной по третьей сетке SC3.
В лампах, предназначенных именно для «двойного управления» (6Ж2П, 6Ж10П), приняты конструктивные меры по увеличению этого параметра; легко сообразить, что
эффективность управления токораспределением будет выше, если ток второй сетки вообще достаточно велик.
Точно на том же принципе работают многосеточные частотопреобразовательные лампы: гексоды, гептоды, октоды.
Заколдованное место. Или поговорим о токораспределении
На самом деле то, о чем сейчас пойдет разговор, не является специфичным для тетрода. Это полностью применимо и к триоду при работе с положительным сеточным напряжением. Но поскольку в усилительных каскадах такой режим работы триода обычно не используется, я не стал уделять этому внимания
А вот для тетродов это уже важно
Итак, пространство между экранирующей сеткой и анодом не так просто для электронов в него попавших. Все дело в том, что для попавших сюда электронов ускоряющим является о поле анода, и поле экранирующей сетки. Оба этих электрода имеют положительный потенциал.
Давайте рассмотрим, что в этом пространстве происходит. Сначала без учета вторичных электронов
Сначала надо объяснить, что же это за потенциальный барьер возле анода. Про потенциальный барьер катода мы уже знаем. Но откуда взялся второй барьер?
Предположим, что анодное напряжение равно нулю. При этом напряжение на экранирующей сетке больше нуля. Таким образом, поле между сеткой и анодом будет тормозящим для электронов. Некоторые электроны, энергия (скорость) которых достаточно высока, все таки смогут попасть на анод, но большая часть электронов образуют скопление, облачко, в пространстве между сеткой и анодом. Вот это скопление электронов возле анода и создает тот самый второй потенциальный барьер.
Скорость электронов в скоплении мала. И под действием ускоряющего поля экранирующей сетки, в направлении от анода к сетке, электроны вытягиваются из скопления и попадают на сетку. Создавая тем самым ток сетки.
Если теперь повышать напряжение на аноде, то высота потенциального барьера быстро снижается. И все большее количество электронов могут преодолевать барьер создавая ток анода. При этом скопление электронов, создающее потенциальный барьер, можно рассматривать как некое подобие диода, вместе с анодом.
При некотором положительном анодном напряжении, относительно экранирующей сетки, потенциальный барьер исчезает и все электроны достигают анода.
На иллюстрации электрону 1 не повезло, он оказался притянут экранирующей сеткой и стал частью сеточного тока.
Электронам 2 и 3 повезло, они смогли добраться до анода. Хотя их траектории были разными. Электрон 2 пролетел вблизи сетки и его траектория оказалась искривленной.
Электроны 4 и 5 тоже не смогли добраться до анода. Их энергия оказалась недостаточной для преодоления потенциального барьера. Возможно по той причине, к этому моменту высота барьера оказалась большой из-за снижения анодного напряжения. История об этом умалчивает. Но электрон 5 сумел пролететь мимо сетки в обратном направлении. Его траектория оказалась довольно хитрой, но это не спасло его от попадания на сетку.
Для электронов 2 и 3 можно говорить о режиме перехвата. Анод перехватывает влетающие в пространство между сеткой и анодом электроны.
Для электронов 4 и 5 можно говорить о режиме возврата. При этом электроны возвращаются на сетку. И перехватываются ей.
Таким образом, изменение напряжения на аноде при работе тетрода в режиме усиления, при постоянном напряжении на экранирующей сетке, приводит к изменению высоты потенциального барьера. Это приводит к перераспределению тока катода между сеткой и анодом. Что уже искажает характеристики лампы делая их менее линейными, чем у триода. И это еще без динатронного эффекта.
А теперь рассмотрим происходящее в пространстве между экранирующей сеткой и анодом для вторичной эмиссии из анода.
Предположим, что энергии всех электронов, показанных на иллюстрации, оказалось достаточно для выбивания вторичных электронов из анода.
При этом энергия электрона 2 была относительно мала, что привело к тому, что вторичных электрон тоже обладал малой энергией и не смог преодолеть потенциальный барьер. В результате был практически сразу притянут анодом и стал частью анодного тока. Как вариант, анодное напряжение значительно превышало сеточное напряжение. Результат одинаков.
Электрон 1 сумел обеспечить большую энергию вторичного электрона. В результате этот вторичный электрон смог преодолеть потенциальный барьер и попал на экранирующую сетку.
Электрон 3 имел очень большую энергию, или напряжение на аноде стало почти сравнимым с напряжением на сетке. В результате выбитый им вторичный электрон сумел даже пролететь сетку в обратном направлении. Но все таки вернулся на нее и стал частью тока сетки.
Итоговый результат выглядит так
Характеристики лучевых тетродов
Приведенные выше характеристики тетрода 6Э13Н являются очень похожими на характеристики для лучевых тетродов, хотя сама эта лампа лучевым тетродом не является. Большие отрицательные смещения управляющей сетки приводят к работе с малым током анода. А это ослабляет эффективность дополнительных конструктивных решений в лучевом тетроде.
Но у 6Э13Н анодные характеристики не имеют проявлений динатронного эффекта лишь при очень малом смещении управляющей сетки. И это и выдает тот факт, что это не лучевой тетрод.
Пожалуй, наиболее известным и популярным лучевым тетродом является лампа 6П1П, которая использовалась в выходных каскадах УНЧ. Вот ее анодные характеристики
Видно, что динатронный эффект можно считать отсутствующим вплоть до смещения -5В, что в 10 раз больше, чем в 6Э13Н.
Дополнительные рекомендации и советы
Соединительные провода — медь обмоточная не менее 1 мм, на вход можно техническое серебро (золото, алмазы, бриллианты, изумруды — ими можно инкрустировать усилитель, сделав вокруг него подсветку). Монтаж, конечно же, лучше сделать геометрически симметрично по каналам, землю — в одну точку (или две, как на схеме). Входной каскад подальше от выходных трансформаторов. Силовой и выходной трансформаторы разместить так, чтобы силовые поля были перпендикулярны. Да что говорить, об этом и так много написано! Для уменьшения фона 100 Гц рекомендуется увеличить сопротивление фильтра развязки между источником +280 В и анодной нагрузкой входного каскада — до 3 кОм (по схеме стоит 1 кОм). Еще можно сделать подпитку положительным постоянным напряжением нити накала (вместо заземления искусственной средней точки), см. статью «Уменьшение фона переменного тока». У меня сделана искусственная средняя точка, фон 100Гц составляет около 1.5 мВ. Резисторы в фазоинверторе, аноде и смещении входного каскада можно попробовать поставить более «звучные» — ВС (угольные), БЛП (бороуглерод), ПТМН (проволочные), кому какие «по ушам» и возможностям. Неполярные конденсаторы, шунтирующие электролиты, желательно ставить ближе к нагрузке (по типу — можно пленочные: К73-17, К73-11). Анодные зажимы для 6П13С можно изготовить из обыкновенных канцелярских блестящих скрепок, распрямив их и накрутив спиралью на стержень подходящего диаметра. Схему смещения можно изготовить на отдельной небольшой плате. Весь остальной монтаж — навесной. Незадействованные выводы панелек 6П13С можно использовать для монтажа. И еще одно «ноу-хау»: многие детали конструкции (как то: трансформатор и плата смещения, разделительные конденсаторы) можно, дабы не ломать голову, просто приклеить к шасси снизу на клее «Момент», что я и сделал.
3.1. Вольтамперные характеристики
Так называемые анодно-сеточные характеристики лампы хорошо иллюстрируют существо ее работы: зависимость
анодного тока IА от напряжения на управляющей сетке UC (точнее, от напряжения между этой сеткой и катодом).
Хотелось бы избежать повторения физических основ, напоминаний, что анодный ток образован потоком свободных электронов, испускаемых катодом за счет
термоэлектронной эмиссии и т.д. — читателю все это, разумеется, известно.
Между прочим, когда иное не оговорено, потенциал катода будем принимать условно за нулевой.
Рисунок дает пример анодно-сеточных характеристик триода. Мы усматриваем здесь не одну, а целое семейство
характеристик — при различных анодных напряжениях UA. Важная особенность триода состоит в том, что потенциал не только сетки, но и анода в
большей или меньшей степени влияет на ток лампы: при увеличении UA характеристика смещается «влево». В зависимости от
анодного напряжения изменяется напряжение запирания (напряжение на сетке, при котором ток анода спадает практически до нуля). Оно определяет так наз. «раствор
характеристики», внутри которого обычно и должен уместиться размах колебаний полезного входного сигнала — как говорят, от пика до пика.
Приведенные здесь характеристики называют статическими: в отличие от динамических, они
действительны при фиксированном потенциале анода.
Теория говорит о том, что (для идеализированного триода, конечно) анодно-сеточная характеристика выражается
полиномом степени 3/2. Если так, то она заметно более «линейна», чем соответствующие характеристики транзисторов: биполярного (экспонента) и полевого
(степень 2).
Впрочем, профессионалы, как правило, используют в работе не анодно-сеточные, а анодные
характеристики.
3.6. Реальные значения
Если режим лампы в реальной схеме отличается от номинального, то статические параметры уже будут другими. Какими?
Вероятно, ничего не остается, как обратиться к характеристикам лампы. Правда, они не всегда наличествуют, а достоверность имеющихся может вызывать сомнения…
Однако можно попытаться оценить их значения для фактического режима, исходя из номинального значения.
Во-первых, приблизительно можно считать, что в режиме с током анода, равным номинальному (но, возможно, с другим
сочетанием потенциалов анода и сетки), крутизна триода будет соответствовать номинальной.
Во-вторых, можно принять с некоторой степенью точности, что крутизна пропорциональна кубическому корню тока
анода: при токе, в 8 раз меньше номинального, следует ожидать значения S вдвое ниже паспортного. Конечно, не
для всех реальных ламп это справедливо.
В-третьих, статический коэффициент усиления µ (не путать с фактическим
коэффициентом усиления) от режима лампы по сути дела не зависит, он определяется конструкцией электродов. Эта особенность нам далее
очень пригодится.
Выходной каскад
Выходной каскад сделан по двухтактной схеме, в классе А, с фиксированным смещением, на телевизионной строчной (и, как оказалось, довольно хорошо звучащей!) лампе 6П13С (лучевой тетрод) в триодном (!) включении. Возможные варианты: 6П31С с перепайкой
панели под её цоколь и подстройкой тока анода, 6П36C — то же самое, EL-34 (c небольшим изменением режима, но по звуку она хуже).
Близкие зарубежные аналоги 6П13С (6П31С): EL81, PL81, 6AV5G, 12AV5G, 17AV5G, 25AV5G, 6DQ6, 12DQ6, 17DQ6, 25DQ6. Резисторы 1 Ом в катодах — технологические и нужны только для измерения тока, протекающего через лампу, на звучание они не влияют. Ток для класса А должен составлять около 70…75 мА, что достигается регулировкой подстроечным резистором в схеме смещения (47кОм) напряжения на сетке (в пределах -22…-24 В) до падения напряжения на катодном резисторе в 70…75 мВ. Выходной трансформатор мотается послойно, вторичная обмотка состоит из трех запараллеленных обмоток. У меня стоят трансформаторы, изготовленные под двухтактный выход на EL-34 (KT88, 6CA7, 6П27С).
3.7. «Левые» и «правые»
Найдите в справочнике и сравните между собой анодно-сеточные характеристики триодов 6Н7С и 6Н8С: вы увидите
очевидную разницу.
У первого ток анода, даже при отсутствии отрицательного смещения на сетке, невелик. К примеру, чтобы добиться
тока IA = 10 мА даже при нулевом потенциале сетки, потребуется задать анодное напряжение свыше 200 вольт. Анодно-сеточная
характеристика лампы как бы прижата вправо, это так наз. «правая» лампа.
В отличие от нее, лампу 6Н8С можно считать «левой»: тот же ток IA = 10 мА и при
смещении на сетке -4 В легко достигается здесь при анодном напряжении менее 200 В.
Разница характеристик объяснима: статические коэффициенты усиления 6Н7С и 6Н8С составляют, соответственно, 35 и 20.
Каков же смысл в мощном триоде (а 6Н7С — мощный триод), так анода которого при реальном смещении — всего лишь
несколько миллиампер? В свое время будут даны
пояснения.
4.1. Анод и «анод»
Появление лампового тетрода, а вслед за тем и пентода, было вызвано рядом особенностей триодов, которые в те
годы осознавались как очевидные недостатки.
Во-первых, наличие заметной электрической емкости между сеткой и анодом затрудняет использование
лампы для усиления высоких частот.
Во-вторых, особенности анодных характеристик триода препятствуют получению больших
мощностей (высокого КПД) в каскадах оконечного усиления. Пока достаточно пояснить, что суть проблемы — в катастрофическом спаде анодного тока при
уменьшении потенциала на аноде, что отлично видно по анодным характеристикам. Усилительный каскад с триодом не способен отдать
значительный ток в момент минимума анодного напряжения (а ведь как раз в этот момент ток обязан быть наибольшим).
Генеральная идея тетрода — в разделении функций анодов. В нем отделены: «анод», отвечающий за обеспечение
режима (его роль как раз и играет вторая, экранная сетка с постоянным положительным потенциалом UC2), от анода, принимающего
полезный ток (это собственно анод).
Характеристики тетрода
Как я уже говорил, характеристики тетродов менее линейные, чем у триодов. А у некоторых тетродов динатронный эффект выражен очень ярко. Вот пример такого тетрода и его характеристики
Честно признаюсь, я специально подобрал лампу со столь выраженным динатронным эффектом
Обратите внимание, здесь четко видны те самые участки с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Эту лампу можно считать крайним и не совсем типичным случаем
Обычно, характеристики тетродов выглядят примерно так
Обратите внимание, что обе эти лампы левые. Их рабочие участки характеристик располагаются в области отрицательных смещений управляющей сетки
Обратите внимание, что не смотря на пологие анодные характеристики в области больших анодных напряжений, похожие на транзисторные, лампа не находится в режиме насыщения! Такой вид характеристик показывает, что экранирующая сетка действительно уменьшает влияние анодного напряжения на работу управляющей сетки. Пространственный заряд у катода по прежнему присутствует
Никуда не девался и потенциальный барьер катода. И придел эмиссионной способности катода отнюдь не достигнут
Пространственный заряд у катода по прежнему присутствует. Никуда не девался и потенциальный барьер катода. И придел эмиссионной способности катода отнюдь не достигнут.
3.3. Ток сетки и утечка сетки
Уместно отметить, что, рассматривая кривые для тока анода, мы не упоминали про ток сетки. Это естественно, ведь при
отрицательных потенциалах на сетке (наиболее частый случай) ее ток практически равен нулю.
По этой причине напряжение, требуемое для установления заданного режима, нередко подают на сетку через
омическое сопротивление весьма большой величины, достигающее мегом, тем не менее, практически не влияющее на величину потенциала. Такое сопротивление
называют сопротивлением утечки сетки.
Как правило, положительных напряжений на управляющей сетке избегают, поскольку эти режимы связаны с
появлением нежелательного сеточного тока. Впрочем, это не значит, что работа с токами сетки
вообще недопустима.
4.4. Третья сетка
Мы отмечали в качестве достоинства тетрода его малую чувствительность к снижению анодного потенциала: на «триодную
часть» тетрода анодное напряжение почти не влияет.
На деле ситуация может оказаться не столь отрадной. Выбивание из анода вторичных электронов (известное как
«динатронный эффект») и оседание их на второй сетке способно изменять нормальное токораспределение, в результате чего характеристики в области низких анодных
напряжений будут иметь причудливый вид, совсем не такой, как на предыдущем рисунке.
Введение третьей (защитной, антидинатронной, пентодной) сетки создает для вторичных электронов тормозящее
поле, что устраняет описанные нежелательные явления. Третья сетка, впрочем, дает пентоду еще ряд преимуществ:
1) дополнительное экранирование в еще большей мере снижает проходную емкость;
2) оно же еще увеличивает внутреннее сопротивление лампы (у пентодов доходит до 1 — 2 МОм, что
отлично видно по кривым характеристик); это бывает немаловажно для согласования с высокоизбирательными резонансными системами, а также позволяет в принципе
получить от одиночного каскада большее усиление;
3) защитная сетка является добавочным управляющим электродом и открывает возможности для создания
электронных приборов с двойным управлением, например, в функции преобразователей частоты, селекторов импульсов и т.п.
Влияние экранирующей сетки на процессы в тетроде
Как вы помните, для сетки существует понятие проницаемости. Напомню, что проницаемость D определяет проницаемость сетки для поля анода, а не для электронов.
В тетроде две сетки, причем каждая обладает собственной проницаемостью. Что бы не запутаться введем уточнение. D1 — проницаемость управляющей сетки. D2 — проницаемость экранирующей сетки.
Проницаемость сразу двух сеток, она же, проницаемость тетрода, будет равна произведению проницаемостей сеток.
D = D1 * D2
Поскольку проницаемость сетки всегда меньше 1, итоговая проницаемость тетрода оказывается существенно меньше 1. И существенно меньше, проницаемости триода.
Теперь вспомним, что коэффициент усиления лампы обратен ее проницаемости. Для тетрода примерно обратен
μ ≈ 1 / (D1 * D2)
Поскольку знаменатель теперь намного меньше, коэффициент усиления будет намного больше.
Мы решили проблему низкого коэффициента усиления триода? Да. Но надо проверить, что тетрод будет левой лампой. Иначе добавление второй сетки окажется в значительной степени бесполезным.
Для этого посмотрим на действующее напряжение тетрода. Напомню, что действующее напряжение это напряжение на аноде эквивалентного диода, анод которого располагается на месте управляющей сетки. Это напряжение описывает суммарное действие анода и обоих сеток.
Точно так же, как это делалось для триода
Uд ≈ Uc1 + D1* Uc2 + D1 * D2 * Ua
Ток катода в тетроде равен сумме тока анода, тока управляющей сетки, тока экранирующей сетки. При напряжении на управляющей сетке равном или меньшем 0 ток управляющей сетки можно считать равным 0. То есть, в рабочем режиме, ток катода в тетроде равен сумме тока анода и тока экранирующей сетки.
Слагаемое D1*D2*Ua на практике можно не учитывать, так как проницаемость тетрода много меньше 1. Для запирания лампы Uд должно быть равно 0. Таким образом мы получаем
Uc1зап ≈ -d1 * Uc2
Таким образом, что бы характеристики тетрода были левыми надо подать на экранирующую сетку положительное напряжение. И чем больше это напряжение, тем левее располагается рабочий участок характеристик тетрода.
Таким образом, добавление экранирующей сетки действительно решает проблему коэффициента усиления лампы. А что насчет внутреннего сопротивления?
Давайте вспомним, что коэффициент усиления лампы равен произведению крутизны на внутреннее сопротивление. То есть, внутреннее сопротивление это коэффициент усиления деленный на крутизну. Поскольку расположение управляющей сетки тетрода такое же, как в триоде, крутизна тетродов примерно равна крутизне триодов. А вот коэффициент усиления тетрода гораздо больше. А значит, и внутреннее сопротивление тетрода заметно больше, чем у триода.
Итак, два основных недостатка триодов в тетроде устранены. Остается разобраться с проходной емкостью. Но кратко
Здесь показана эквивалентная схема ламп для переменного тока. В тетроде экранирующая сетка, которая по переменному току соединена с землей не просто разбивает емкость сетка1-анод на две последовательно включенные емкости сетка1-сетка2 и сетка2-анод, но создает дополнительный путь для протекания емкостного тока управляющей сетки. Проходная емкость в тетроде снижается примерно в столько раз, во сколько увеличивается коэффициент усиления. По сравнению с триодом.
Таким образом мы в значительной степени устранили основные недостатки триода.
На практике, напряжение не экранирующей сетке обычно составляет 20-50% анодного напряжения (при отсутствии сигнала на входе). Но почему не больше? Сейчас и с этим разберемся.
4.3. Токораспределение
Как было сказано, экранная сетка призвана своим полем создать местный эквивалент анода, отнюдь не препятствуя
проходу электронов на настоящий анод. На самом деле, конечно, часть электронов оседает на витках этой сетки, создавая ток IC2. Разделение
общего электронного потока (тока катода) на составляющие анода и второй сетки называют токораспределением.
Как правило, ток экранной сетки в несколько раз меньше анодного. При конструировании ламп его стараются
уменьшить (хотя и не всегда). Например, для лампы 6П3С в номинальном режиме: IA = 72 мА, IC2 < 8
мА.
Впрочем, известны хитроумные схемы, применявшиеся даже в профессиональной аппаратуре, когда экранирующую сетку
принуждают выполнять функцию действительного анода, включая в ее цепь нагрузку. На фрагменте схемы радиоприемника «Родина» видно, как в качестве анода
предоконечного каскада используется вторая сетка, чтобы освободить собственно анод пентода для выполнения функции детектирования.
4.6. Лучевые тетроды
Для применения в каскадах усиления мощности (где и ожидался эффект от пентодов) чрезвычайно высокое внутреннее
сопротивление последних не всегда полезно, в первую очередь это относится к низкочастотным усилителям. Поэтому были придуманы способы подавления последствий
динатронного эффекта без введения добавочной сетки. Все они по существу основаны на принципе образования перед анодом пространственного заряда. Он и призван
создавать тормозящее поле для вторичных электронов. Тетроды, сконструированные на таких идеях, принято называть лучевыми.
Сравним две очень похожие лампы по их внутреннему сопротивлению:
1) пентод 6П15П: Ri = 100 кОм;
2) лучевой тетрод 6П14П: Ri = 30 кОм.
4.2. Триодная часть
Для так наз. «триодной части тетрода» (катод — управляющая сетка — экранная сетка) всегда обеспечивается
режим работы с фиксированным «анодным» потенциалом. Поэтому нежелательный эффект спада анодного тока с уменьшением потенциала на аноде (настоящем аноде)
проявляется в значительно меньшей мере, ведь теперь анод не входит в триодную систему. Это видно из анодных характеристик тетрода, ничуть не напоминающих
триодные.
Таким образом, с тетродом можно добиться значительно большей максимальной амплитуды полезного сигнала на
аноде: как говорят, повысить использование анодного напряжения. Другое преимущество тетрода: экранирующее действие второй сетки значительно снижает
паразитную, так называемую проходную емкость между входом и выходом (т.е. анодом и первой сеткой). Нужно упомянуть и
значительное увеличение параметра µ.
Отметим, что анодно-сеточные характеристики тетрода (и пентода) по сути дела совпадают с таковыми для триода, разница в том,
что их семейство характеризуется теперь набором напряжений экранной сетки (а не анода).
3.5. Номинальные значения
В справочниках мы привыкли находить значения параметров, которые дает изготовитель. Например, для лампы 6Н2П читаем:
S = 2,1 ± 0,5 мА/В. Кажется, все понятно? Возможно, не совсем: ведь приведенное значение крутизны действительно для одного конкретного режима —
того, при котором оно контролируется при выпуске с завода. В данном случае (снова заглядываем в справочник) — при UC = -1,5 В
и UА = 250 В. Это — так наз. номинальное значение параметра, действительное для номинального режима.
Для различных типов ламп номинальный режим задан по-разному. Бывает — через определенное напряжение на
сетке, как выше. В других случаях этот режим обеспечивается включением в катодную цепь резистора автоматического смещения заданной величины. Например, для 6Ж53П RK = 68
Ом.
Входной каскад
Входной каскад — фазоинвертор выполнен на двойном триоде 6Н9С (6SL7GT, 6113, 6188, ECC35), по схеме несамобалансирующегося каскада, для дополнительной балансировки применен общий резистор смещения в катодах. Входной разъём должен быть как можно ближе к регулятору громкости, а тот, в свою очередь, — к входной лампе. Входное переменное сопротивление (регулятор громкости) может быть от 4,7 до 22 кОм гр. B, желательно найти как можно качественней (при финансовой возможности — по ставьте ALPS, Noble). Сопротивление утечки сетки можно ставить от 300 до 500 кОм. Подстроечным сопротивлением катода выставляется автосмещение 1,5…1,6 В сразу обо их плеч фазоинвертора. Напряжение на анодах входного каскада должно составлять примерно +180 В. Подстроечным резистором на сетке второго триода (ведомого плеча фазоинвертора) входного каска да регулируется баланс сигнала между ведущим и ведомым каскадами фазоинвертора. Настройка происходит следующим образом: ручка громкости выводится на максимум, на вход усилителя (т.е., получается прямо на сетку первого триода) подается синусоидальный сигнал частотой около 3 кГц (резонансная частота нашего уха), -10дБ (амплитуда 1В, действующее значение 0,707 В) с генератора НЧ. Подстроечным резистором выставляется такое же напряжение на сетке второго (правого по схеме) триода лампы 6Н9С. Амплитуда переменного напряжения на обоих анодах при этом должна быть 20…22 В (или 15В среднеквадратичное). Анодная нагрузка 51кОм выбрана для лучшей динамики входного каскада, слегка теряя при этом в усилении и искажениях, чем в данном случае можно пренебречь. Разделительный конденсатор для ведомого каскада фазоинвертора (по схеме 0,1 мкФ) должен быть как можно «качественнее по звуку», мною был выбран К40У-9, за неимением более хороших, или подходящих по габаритам (ФТ-2). Можно попробовать К71-7, К71-4. То же ка сается и разделительных конденсаторов между входным и оконечным каскадами усилителя (емкость — 0,47…1,0 мкФ). Точка заземления выбирается опытным путем, исходя из минимального уровня фона. Обычно это корпус возле сетки ведущей половинки лампы входного каскада.
Благодарности!
Анатолию Манакову за разработку схемы, предоставление многих деталей конструкции, пропитку силового и выходных трансформаторов, руководство при сборке и исправление моих ошибок, корректировку данной статьи, литературу, ценные советы, предоставление своего звукового тракта, прослушивание и вообще за то, что он есть .
Валерию Дмитриеву за замеченные опечатки в схеме.
Александру Черенкову за помощь в изготовлении выходных трансформаторов в промышленно-заводских просторах г. Новосибирска.
Виктору Косенко за помощь и рекомендации по оформлению внешнего вида усилителя и предоставленные слесарные инструменты, а также за сделанные им снимки цифровой фотокамерой Olympus C990.
Олегу Лыткину за предоставленное когда-то очень давно дюралевое шасси для сборки усилителя.
Усилитель не такой уж и сложный, а сколько людей, оказывается, приняло участие!
Ведухин Евгений, 2:5079/[email protected], апрель 2002
