ОС пентода в триоде

[AML+]

Сообщение от Rezvoy

Спор, действительно, выеденного яйца не стоит. Не собираюсь я , Сергей, давать схемк четырёхполюсника с ОС на основе пентода, это скушно и никому не надо. Что толку заклинать, что УЛ не имеет ООС?
Александр

Александр ! Толк есть огромный .Во первых вы продемонстрируете общественности свою высокую квалификацию .Во вторых, Вы посрамите меня - поскольку я оказался беспомощьным инженером. то есть не способным такую схему нарисовать. В третьих Вы всех борцов с ООС переориентируете на применение пентодов.Короче Вы прославитесь ! Ждемс!

[E.K.]

Сообщение от AML+

Александр ! Толк есть огромный .Во первых вы продемонстрируете общественности свою высокую квалификацию .Во вторых, Вы посрамите меня - поскольку я оказался беспомощьным инженером. то есть не способным такую схему нарисовать. В третьих Вы всех борцов с ООС переориентируете на применение пентодов.Короче Вы прославитесь ! Ждемс!

Можно рассмотреть следующую точку зрения:

Открываем любой учебник, например, я сейчас снял с полки "Радиотехника" автор И. П. Жеребцов изд "Связь" 1965г.

Параграф 5.16 "недостатки триода"

"Триоды имеют недостаточный коэффициент усиления, так как значительная часть поля анода всё же проникает через просветы сетки".

Про ОС тут ни слова.

Читаем дальше "Емкость анод - сетка создаёт между анодной и сеточной цепями емкостную обратную связь, которая вредна для усиления. Её называют паразитной обратной связью". Но она нас не ссильно интересует, так как проявляется на ВЧ.

Вернёмся к полю анода, проникающему к катоду. Почему же это проникновение уменьшает усиление?
Итак, поле анода воздейсвует на катод, и возникает катодный ток. Величина поля анода зависит от потенциала на аноде, при переменном напряжении на сетке потенциал переменный, значит, на катод воздействует переменное поле анода, ослабленное управляющей сеткой и меняет катодный ток. Действительно, при росте напряжения на сетке напряжение на аноде уменьшается, электрическое поле, проникающее от анода к катоду уменьшается, уменьшая катодный ток.

Это то же самое, что в транзисторном усилителе с общим эмиттером часть сигнала с коллектора подать в эмиттер. Возникнет классическая обратная связь.

В тетроде введена дополнительная сетка, на которую подаётся постоянный потенциал, она экранирует катод от Переменного поля анода, тем самым увеличивает усиление. Стоит нам "ответвить" в неё часть переменной составляющей и усиление падает.

По моему, вполне адекватное и ничему не противоречащее рассуждение.

Хотя, повторюсь, не так уж и важно, как квалифицировать процессы, происходящие в лампе. Она от этого по-другому работать и звучать не будет.

[AML+]

Сообщение от E.K.

Можно рассмотреть следующую точку зрения:

Открываем любой учебник, например, я сейчас снял с полки "Радиотехника" автор И. П. Жеребцов изд "Связь" 1965г.

Параграф 5.16 "недостатки триода"

"Триоды имеют недостаточный коэффициент усиления, так как значительная часть поля анода всё же проникает через просветы сетки".

Про ОС тут ни слова.

Евгений ! я уже давно предлагал представлять триод пентодом плюс параллельно соединенный лампочковый диод в открытом состоянии .
Все эффекты пентода в триодном включении тогда сразу объясняются:низкое выходное сопротивление,снижение усиления и меньший КПД по сравнению с пентодом.Да и физика похожа на то что написал Жеребцов.

[jara]

Сообщение от AML+

Евгений ! я уже давно предлагал представлять триод пентодом плюс параллельно соединенный лампочковый диод в открытом состоянии .
Все эффекты пентода в триодном включении тогда сразу объясняются:низкое выходное сопротивление,снижение усиления и меньший КПД по сравнению с пентодом.Да и физика похожа на то что написал Жеребцов.

Странно выглядит представлять простое устройство более сложным. Как же тогда представить пентод?

[E.K.]

Сообщение от AML+

Евгений ! я уже давно предлагал представлять триод пентодом плюс параллельно соединенный лампочковый диод в открытом состоянии .
Все эффекты пентода в триодном включении тогда сразу объясняются:низкое выходное сопротивление,снижение усиления и меньший КПД по сравнению с пентодом.Да и физика похожа на то что написал Жеребцов.

Возможно. Но, с другой стороны, получается, что катод находится под воздействием двух противофазных полей - одно из них сеточное, а второе - проникающее через сетку с неким коэф. ослабления анодное. Оба поля действуют одновременно и являются управляющими.

Всё остальное - вопрос идеологии и терминологии

[ankus]

Сообщение от Пермяк

А как Вам такое: быть агрономом, а работать академиком (исторический факт)?
Вы опять немного перепутали, я про КПД вопроса не ставил. А так - текст добротный.

Академик - звание, не по месту работы. Я понимаю сей примечательный факт таким образом: работал агрономом, имея звание академика :-)
Про КПД ответ прибавил для другого участника - думал, текст недалеко, будет понятно для кого .

[ankus]

Сообщение от AML+

я уже давно предлагал представлять триод пентодом плюс параллельно соединенный лампочковый диод в открытом состоянии.

При изучении свойств трехэлектродной лампы М. Бонч-Бруевич предложил (очень давно :-)) заменить ее эквивалентным диодом, анод которого находится на месте сетки триода. Эквивалентность полей между сеткой и катодом в триоде и между анодом и катодом в эквивалентном диоде определяется равенством электрических зарядов, наведенных на поверхность катода, наведенных на поверхности катода.
Заряд, индуцированный на катоде диода q = CUд. Здесь С – емкость между электродом и катодом, Uд – действующее напряжение.
Величина заряда q, индуцированного на катоде, определяется потенциалами анода и сетки, а также зависит от емкостей между катодом и электродами – сеткой и анодом.
q = Ccк Uc + Cак Ua.
По условию эквивалентности величина заряда триода и эквивалентного диода равны. Отсюда С Uд = Сск Uc + Caк Ua
Без большой погрешности можно считать С = Сск + Caк
Таким образом, влияние на пространственный заряд можно выразить через отношение Сак / Сск = D -- проницаемость лампы. Этот параметр характеризует степень проникновения поля анода в пространство сетка–катод (как часть входной цепи!) и учитывает ослабление действия этого поля на потенциальный барьер у катода по сравнению с действием поля сетки.
Ослабленное воздействие анодного поля объясняется бо'льшим расстоянием до катода, чем у сетки, и тем, что анодное поле частично экранируется сеткой, что подтверждается соотношением емкостей.
Чем гуще сетка, тем слабее проникает анодное поле через витки сетки, и тем меньше величина D, так как с увеличением густоты сетки увеличивается емкость Сcк и уменьшается Сак.
Катодный ток можно изменять как за счет вариации Uс, так и путем изменения Ua.
D = - dUc / dUa, т.е. практически при постоянном токе катода Iк.
Это выражение отражает физический смысл проницаемости лампы, как величины, характеризующей сравнительное воздействие полей анода и сетки на потенциальный барьер у катода (элемент входной цепи!) и следовательно, на катодный ток. Знак минус правой части показывает, что для сохранения катодного тока постоянным изменения потенциалов анода и сетки должны быть РАЗНЫХ ЗНАКОВ, т.е. уменьшение отрицательного напряжения на сетке следует компенсировать уменьшением положительного напряжения на аноде. При этом проницаемость лампы всегда остается положительной величиной.
Кстати, u = - dUa / dUc при пост. токе анода и отсутствии сеточного тока. Здесь буква u – мю, статический коэффициент усиления триода. Он показывает сравнительное воздействие потенциалов сетки и анода на анодный ток. Как и D, коэффициент u всегда положителен в теории лампы, так как u = 1/D.
Параметры S и Riсвязаны равенством произведения SRiD = 1.
Эти соотношения даны для лампы как источника тока, управляемого напряжением -- ИТУН.
Но в общем виде лампа с сеткой как входным электродом должна рассматриваться как усилительный элемент с входным током.
Для оценки коэффициента передачи тока пользуются коэффициентом токораспределения
k = Ia /Ic, соответственно Iк = Ic + Ia.
На коэффициент токораспределения влияет соотношение напряжений на электродах и площади их поверхности, при этом наблюдают режимы прямого перехвата, режим возврата и режим вторичной эмиссии с поверхности анода. При столь различных факторах влияния и связи с конструкцией электродов конструкторы вряд ли обращали внимание на лампу как на четырехполюсник, чтобы использовать соответствующие матрицы и их коэффициенты как параметры приборов. А большинство режимов не требовало тока управляющей сетки, особенно после появления второй, экранирующей сетки, когда ток через проходную емкость Сac был блокирован этой второй сеткой. В триодах же на высоких частотах емкостные сопротивления становятся соизмеримыми с сопротивлениями входной и выходной цепей лампы и на частотах десятков мегагерц получается параллельная обратная связь через реактивную проводимость Cас.

Итак. В вакуумной электронной лампе нагретый катод образует пространственный заряд, электронный потенциал которого ниже катода (катодный потенциал принят за нулевой). Если представить себе тетрод или пентод как лампу с двумя управляющими сетками, то первую, ближнюю к катоду сетку можно представить через проницаемость анода, а вторую как управляющий (входной) электрод. В этом случае через емкости между катодом и первой, второй сетками, между катодом и анодом можно выразить эквивалентное влияние (проницаемость) всех электродов, приведенное к потенциалу первой сетки. Получается, что во входной цепи лампы есть уже нефантомный электрод, которым можно скомпенсировать влияние анода на пространственный заряд. Вспомним, что катодный импеданс лампы в схеме с общим анодом оценивается как величина, обратная крутизне по управляющему электроду. Таким образом, первая сетка как эквивалент анодного влияния при подаче на нее переменного напряжения, противофазного анодному и в D раз меньше, выступает в качестве нейтрализатора действия анода.
С учетом дифференцирования этих переменных, фактически получаем соотношения переменных в экранированной лампе, когда сигнал на первой сетке действует в противофазе с колебаниями анодного напряжения, а колебания напряжения на экранирующей сетке синфазны с управляющей.
Uдэ = Ucэ + DэUа
Проницаемость управляющей сетки обычно равна сотым долям, проницаемость более густой экранирующей сетки еще меньше, вследствие этого
Uд1 = Uс1 + Dс1 Uс2.
Отсюда через некоторые соотношения выходит, что потенциал запирания лучевого тетрода и пентода зависит от проницаемости Dс1 и напряжения на второй сетке. Анодное влияние, как это видно из анодно-сеточных характеристик, очень слабо.

Формулы (с некоторым упрощением для размещения на форуме) и определения я заимствовал из уже упомянутой книги В. Дулина (он из МАИ) «Электронные и ионные приборы» 1963 г. Госэнергоатомиздат. Достоинство книги в том, что в ней подробно рассмотрена физика работы вакуумных, газоразрядных и твердотельных (полупроводниковых) приборов в едином теоретическом базисе.

Действие анода или экранирующей сетки на пространственный заряд около катода следует понимать как потенциальную ООС, последовательную по входу.

Честно говоря, надо работать, посему закругляюсь J
С наилучшими пожеланиями
Анатолий

[AML+]

Сообщение от E.K.

Возможно. Но, с другой стороны, получается, что катод находится под воздействием двух противофазных полей - одно из них сеточное, а второе - проникающее через сетку с неким коэф. ослабления анодное. Оба поля действуют одновременно и являются управляющими.

Всё остальное - вопрос идеологии и терминологии

Евгений ! Схемку пожалуйста на стол и в этой схемке покажите электрод на котором происходит сложение(вычитание) входного сигнала и сигнала обратной связи, иначе не подпадает ваше обяснение под признаки изобретения Блэка.

[AML+]

Сообщение от ankus

При изучении свойств трехэлектродной лампы М. Бонч-Бруевич предложил (очень давно :-)) заменить ее эквивалентным диодом, анод которого находится на месте сетки триода. Эквивалентность полей между сеткой и катодом в триоде и между анодом и катодом в эквивалентном диоде определяется равенством электрических зарядов, наведенных на поверхность катода, наведенных на поверхности катода.
Заряд, индуцированный на катоде диода q = CUд. Здесь С – емкость между электродом и катодом, Uд – действующее напряжение.
Величина заряда q, индуцированного на катоде, определяется потенциалами анода и сетки, а также зависит от емкостей между катодом и электродами – сеткой и анодом.
q = Ccк Uc + Cак Ua.
По условию эквивалентности величина заряда триода и эквивалентного диода равны. Отсюда С Uд = Сск Uc + Caк Ua
Без большой погрешности можно считать С = Сск + Caк
Таким образом, влияние на пространственный заряд можно выразить через отношение Сак / Сск = D -- проницаемость лампы. Этот параметр характеризует степень проникновения поля анода в пространство сетка–катод (как часть входной цепи!) и учитывает ослабление действия этого поля на потенциальный барьер у катода по сравнению с действием поля сетки.
Ослабленное воздействие анодного поля объясняется бо'льшим расстоянием до катода, чем у сетки, и тем, что анодное поле частично экранируется сеткой, что подтверждается соотношением емкостей.
Чем гуще сетка, тем слабее проникает анодное поле через витки сетки, и тем меньше величина D, так как с увеличением густоты сетки увеличивается емкость Сcк и уменьшается Сак.
Катодный ток можно изменять как за счет вариации Uс, так и путем изменения Ua.
D = - dUc / dUa, т.е. практически при постоянном токе катода Iк.
Это выражение отражает физический смысл проницаемости лампы, как величины, характеризующей сравнительное воздействие полей анода и сетки на потенциальный барьер у катода (элемент входной цепи!) и следовательно, на катодный ток. Знак минус правой части показывает, что для сохранения катодного тока постоянным изменения потенциалов анода и сетки должны быть РАЗНЫХ ЗНАКОВ, т.е. уменьшение отрицательного напряжения на сетке следует компенсировать уменьшением положительного напряжения на аноде. При этом проницаемость лампы всегда остается положительной величиной.
Кстати, u = - dUa / dUc при пост. токе анода и отсутствии сеточного тока. Здесь буква u – мю, статический коэффициент усиления триода. Он показывает сравнительное воздействие потенциалов сетки и анода на анодный ток. Как и D, коэффициент u всегда положителен в теории лампы, так как u = 1/D.
Параметры S и Riсвязаны равенством произведения SRiD = 1.
Эти соотношения даны для лампы как источника тока, управляемого напряжением -- ИТУН.
Но в общем виде лампа с сеткой как входным электродом должна рассматриваться как усилительный элемент с входным током.
Для оценки коэффициента передачи тока пользуются коэффициентом токораспределения
k = Ia /Ic, соответственно Iк = Ic + Ia.
На коэффициент токораспределения влияет соотношение напряжений на электродах и площади их поверхности, при этом наблюдают режимы прямого перехвата, режим возврата и режим вторичной эмиссии с поверхности анода. При столь различных факторах влияния и связи с конструкцией электродов конструкторы вряд ли обращали внимание на лампу как на четырехполюсник, чтобы использовать соответствующие матрицы и их коэффициенты как параметры приборов. А большинство режимов не требовало тока управляющей сетки, особенно после появления второй, экранирующей сетки, когда ток через проходную емкость Сac был блокирован этой второй сеткой. В триодах же на высоких частотах емкостные сопротивления становятся соизмеримыми с сопротивлениями входной и выходной цепей лампы и на частотах десятков мегагерц получается параллельная обратная связь через реактивную проводимость Cас.

Итак. В вакуумной электронной лампе нагретый катод образует пространственный заряд, электронный потенциал которого ниже катода (катодный потенциал принят за нулевой). Если представить себе тетрод или пентод как лампу с двумя управляющими сетками, то первую, ближнюю к катоду сетку можно представить через проницаемость анода, а вторую как управляющий (входной) электрод. В этом случае через емкости между катодом и первой, второй сетками, между катодом и анодом можно выразить эквивалентное влияние (проницаемость) всех электродов, приведенное к потенциалу первой сетки. Получается, что во входной цепи лампы есть уже нефантомный электрод, которым можно скомпенсировать влияние анода на пространственный заряд. Вспомним, что катодный импеданс лампы в схеме с общим анодом оценивается как величина, обратная крутизне по управляющему электроду. Таким образом, первая сетка как эквивалент анодного влияния при подаче на нее переменного напряжения, противофазного анодному и в D раз меньше, выступает в качестве нейтрализатора действия анода.
С учетом дифференцирования этих переменных, фактически получаем соотношения переменных в экранированной лампе, когда сигнал на первой сетке действует в противофазе с колебаниями анодного напряжения, а колебания напряжения на экранирующей сетке синфазны с управляющей.
Uдэ = Ucэ + DэUа
Проницаемость управляющей сетки обычно равна сотым долям, проницаемость более густой экранирующей сетки еще меньше, вследствие этого
Uд1 = Uс1 + Dс1 Uс2.
Отсюда через некоторые соотношения выходит, что потенциал запирания лучевого тетрода и пентода зависит от проницаемости Dс1 и напряжения на второй сетке. Анодное влияние, как это видно из анодно-сеточных характеристик, очень слабо.

Формулы (с некоторым упрощением для размещения на форуме) и определения я заимствовал из уже упомянутой книги В. Дулина (он из МАИ) «Электронные и ионные приборы» 1963 г. Госэнергоатомиздат. Достоинство книги в том, что в ней подробно рассмотрена физика работы вакуумных, газоразрядных и твердотельных (полупроводниковых) приборов в едином теоретическом базисе.

Действие анода или экранирующей сетки на пространственный заряд около катода следует понимать как потенциальную ООС, последовательную по входу.

Честно говоря, надо работать, посему закругляюсь J
С наилучшими пожеланиями
Анатолий

Ну и зачем тезка Вы все это понаписали.Даже Войшвилло меня ни когда не поучал! .Я же просил Вас дать эквивалентную схемы, подпадающую под признаки изобретения Блэка.

[E.K.]

Сообщение от AML+

Евгений ! Схемку пожалуйста на стол и в этой схемке покажите электрод на котором происходит сложение(вычитание) входного сигнала и сигнала обратной связи, иначе не подпадает ваше обяснение под признаки изобретения Блэка.

Я не спорю с тем, что процессы, происходящие в лампе, напрямую не подходят под определение Блэка.
Формально рассуждая, придём к выводу, что в чистом виде ОС там нет.