"Радіо Всім", №10 жовтень 1926 рік.

А. Пістолькорс

( закінчення )

Внутрішній опір лампи.

Деякі помилково вважають, що внутрішній опір лампи можна визначити, розділивши анодна напруга на анодний струм за законом Ома , Як для звичайного провідника. Цей розрахунок неправильний тому, що він не враховує впливу сітки. Насправді внутрішній опір лампи ми можемо визначити, якщо знаємо, яке збільшення або зменшення анодного струму створює ту чи іншу зміну анодного напруги. Нехай анодна напруга, яке раніше було 60, стало 80 вольт (ми додали 20 вольт); якщо при цьому струм в ланцюзі анода збільшився, скажімо, з 1,5 до 2 міліампер, то внутрішній опір лампи ми знайдемо, розділивши 80 - 60 = 20 вольт на 2 - 1,5 = 0,5 мА; це буде (20 * 1000) / 0,5 = 40000 ом. Ми звичайно вважали, що і в першому і в другому випадку потенціал на сітці лампи був один і той же. Якщо ми будемо потенціал сітки міняти і для кожного потенціалу визначати внутрішній опір лампи, то зауважимо, що воно змінюється і досить значно.

Отже, внутрішній опір лампи залежить від сіткового потенціалу. Для прикладу на рис. 4 приведена крива внутрішнього опору для лампи Мікро ДС. Знати подібні криві конструктору дуже важливо в багатьох випадках практики.

Ми можемо побудувати криву внутрішнього опору для будь-якої лампи, якщо ми маємо її характеристики. Нехай, напр., Характеристики ці зображуються кривими рис. 5. Ми бачимо, що, при потенціалі сітки = +1 вольт, змінивши анодна напруга з 40 до 60 вольт (точки М, N) ми змінимо анодний струм з 1,25 до 1,75 міліампера (відлік по вертикальній осі OJ). Отже, при цьому потенціал сітки внутрішній опір буде 40000 ом.

Коефіціент посилення.

Коефіцієнт посилення μ показує наскільки сильніше сіткове напруга впливає на анодний струм у порівнянні з анодним напругою. Наприклад (див. Рис. 5), ми збільшили анодна напруга на 20 вольт, анодний струм збільшився з 1,0 до 1,5 мА при потенціалі сітки = 0. Якщо ми тепер при новому анодній напрузі зменшимо потенціал сітки на 2 вольта (див . точку C) ми знову повернемо току його колишнє значення 1,0 міліампер. Значить, 2 вольта на сітці виробляють таке ж зміна анодного струму, що 20 вольт на аноді. Отже, коефіцієнт посилення μ для цієї лампи буде 20: 2 = 10. Величина μ теж змінюється для кожної лампи в залежності від потенціалу сітки, але порівняно в невеликих межах. В середньому ця величина у нормальних ламп дорівнює 8-10, але є лампи у яких μ = 30 і вище (1).

Однак μ саме по собі не визначає цілком посилення лампи. Посилення залежить від того, яка застосована схема підсилювача і яка навантаження лампи, т. Е. Який опір включено в анодний ланцюг лампи.

На рис. 6 зображені різні типи навантажень лампи, при чому між першими трьома видами і двома останніми існує велика принципова різниця. Перші три схеми підсилюють головним чином напругу і тому тут посилення буде близько до μ і тим ближче, чим більше опір, створюване підсилюється току включенням налаштованого контуру, дроселя або Мегом. Посилена напруга подається на сітку наступної лампи, яка, зважаючи на більший опору шляху сітка-нить, струму майже не бере. У схемі четвертої і п'ятої потрібне посилення потужності; крім напруги там від лампи береться ще посилений струм. У разі телефону це зрозуміло само собою; в разі трансформатора витрата енергії об'ясняется тим, що вторинна обмотка трансформатора має велику власну ємність, яка і буде пропускати струм, знижуючи напругу на затискачах обмотки. Для отримання найбільшого посилення в цьому випадку, опір трансформатора або телефону, вирахувана або виміряне для підсилюється змінного струму, має дорівнювати внутрішньому опору лампи. До речі зауважимо, що опір навантаження впливає також і на саму характеристику лампи, змінюючи її нахил, але про це докладніше поговоримо іншим разом.

Слід мати на увазі, що високий коефіцієнт посилення супроводжується великим внутрішнім опором лампи 2), що взагалі кажучи невигідно. Включається в анодний ланцюг опір ми не можемо зробити як завгодно великим. Напр., Для опору трансформаторів існує межа в 25000-30000 му (потрібно пам'ятати, що тут весь час говориться про опір змінному струмі). Більшого не можна домогтися, тому, що зі збільшенням числа витків збільшується витік на струми через ємність обмоток. Отже, маючи лампу з великим μ, а тому і з великим Ri ми, застосовуючи трансформатори, все одно її використовувати не зможемо.

Наші лампи.

Докладних даних про всіх катодних лампах радянського виробництва ще немає. Ми обмежимося загальною характеристикою наявних типів, щоб дати можливість радіоаматорові орієнтуватися в подальшому. Катодні лампи у нас виробляються Трестом Заводов Слабого Тока і Нижегородської радіолабораторією імені Леніна. Найбільшим поширенням користуються трестівського лампи типу "Мікро" і Р5, що належать обидві до, так званого, універсального типу і відрізняються лише напруженням (Мікро - темний, Р5 - яскравий напруження). Лампи універсального типу мають μ середнє = 8-12 і також середнє внутрішній опір порядку 30000 ом. До цього ж універсального типу відносяться Нижегородські лампи У (підсилювальна) і Д (детекторна) - обидві яскраві; остання відрізняється більш різким згином характеристики і призначена для детекторних схем. Потужні лампи, як Трестівська УТ1 і Нижегородська 10-ти ватна, зазвичай мають невелику внутрішній опір, а слід. і невелике μ.

З інших типів можна вказати на, сконструйовану спеціально для Мікродін, "Крихітку" (радіолабораторія ім. Леніна), що вимагає всього 0,045А на загострення при 2-3 вольтах, а також невелике анодна напруга - 6-12 вольт. В іншому її дані приблизно ті ж, що і універсального типу.

Що ж стосується двухсеточной лампи Тресту - Мікро ДС, то в залежності від способу включення ми можемо отримати або (рис. 7) мале внутрішній опір (до 5000 ом) і мале μ (близько 5) або (рис. 8) велике μ, порядку 30-40 при великому Ri, що доходить до 200-300 тисяч ом.

Переходимо до розбору типових випадків.

Підсилювачі низької частоти.

У перших щаблях посилення н. ч. потрібно звертати увагу головним чином на велике посилення, домагаючись найбільшого μ. Внутрішній опір лампи при посиленні дросселями або Мегом м. Б. досить великим, в трансформаторних же схемах не повинно перевищувати 30000 ом.

В останньому щаблі, де потрібне посилення потужності, особливо при гучномовцях, лампа повинна мати мале внутрішній опір і хорошу характеристику, зрушену в негативну сторону. Коефіцієнтом посилення тут потрібно жертвувати заради чистоти. Треба звертати особливу увагу на правильний вибір анодної напруги і сіткового зсуву; найлегше це зробити, маючи характеристику. Звичайно, за браком інших, тут доведеться застосовувати лампи універсального типу, підвищуючи при цьому анодний вольтаж і підбираючи зміщення. Але дуже добре може бути тут використана також двухсеточная лампа ДС за схемою рис. 7, яка потребує при цьому всього 25 вольт на анод (зміщення близько 5 вольт). Для великих же гучномовних установок в останньому щаблі найкраще застосовувати потужні лампи УТ1 і 10-ватні.

Підсилювачі високої частоти.

Тут доводиться боротися не стільки з спотворенням, скільки з небажаної генерацією власних коливань; як раз лампи з великим коефіцієнтом посилення особливо сприяють цій генерації, а тому від них потрібно відмовитися, вживаючи μ середньої величини (8-10). Часто для придушення небажаної генерації доводиться давати на сітку позитивний потенціал; це, звичайно, викликає спотворення підсилюється струму, але слід мати на увазі, що спотворення в високій частоті часом мало впливає на чистоту звукових струмів, які утворюються після детектування. Позитивний потенціал на сітці викликає загасання коливань тому, що при ньому сітка починає пропускати струм і забирає частину енергії виникли коливань, які гаснуть. Навпаки, якщо ми хочемо підтримати коливання, потрібно давати на сітку невеликий негативний потенціал. Небезпека виникнення коливань зменшується зі збільшенням довжини хвилі і тому при посиленні хвиль довше 3000 - 4000 м. Можна користуватися лампами з великим μ. Лампи з великим μ можна застосовувати і в спеціальних схемах, що усувають генерацію, як напр., В нейтродінах, але останні ще не увійшли у нас в практику.

Крім сказаного, лампи для підсилювачів високої частоти д. Б. обов'язково жорсткими, т.-е. добре відкачано. Сліди газу в лампі віднімають частину енергії на поперемінно електризацію частинок (діелектричний гістерезис); при звуковій частоті втрата ця незначна але при високих частотах, ніж коротше хвиля, тим більше вона стає помітною. У нас гарною жорсткістю відрізняється лампа У Нижньогородській РЛ.

Все сказане вище справедливо і для детекторних ламп, для яких, крім того, бажаний максимально крутий згин характеристики в нижньому кінці.

Крім того, якщо в ланцюг її анода включений трансформатор або телефон, потрібно стежити, щоб Ri було не більше 30000 ом.

Надалі ми припускаємо дати докладні характеристики і описи всіх ламп радянського виробництва, що дозволить Радиоконструктор абсолютно впевнено підходити до питання вибору лампи для свого приймача.