Войти
Базовые схемы автоколебательного пятигранного преобразователя на основе гептода.. Вверху: Вариант с косвенным нагревом. Внизу: Вариант с прямым нагревом, который требует заземления катода 
Сетки пятисекционного преобразователя 12SA7GT, показаны все пять решеток Пентагридный преобразователь представляет собой тип радиоприемного клапана (электронная лампа ) с пятью решетками, используемый в качестве частотного смесителя каскада супергетеродинного радиоприемника.
Пентагрид был частью линии разработки ламп, которые могли принимать входящий радиочастотный сигнал и изменять его частоту на фиксированную промежуточную частоту, которая затем усиливалась и обнаруживалась в остальная часть схемы приемника. Устройство обычно называлось преобразователем частоты или просто смесителем.
Первые устройства, предназначенные для изменения частоты описанным выше способом, по-видимому, были разработаны французами, которые просто поместили две сетки в то, что в противном случае было бы обычным триодным клапаном (двунаправленный -решетка или би-сетка). Хотя технически это устройство с четырьмя электродами, ни термин тетрод, ни тетрод-клапан, как он известен сегодня, еще не появились. Двойная сетка отличалась от более позднего тетрода, потому что вторая (внешняя) сетка была намотана грубо по сравнению с сеткой экрана тетрода, которую необходимо было намотать тонко, чтобы обеспечить эффект экранирования. Каждая сетка могла принимать один из входящих сигналов, а нелинейность устройства давала суммарную и разностную частоты. Клапан был бы очень неэффективным, но, что наиболее важно, емкостная связь между двумя сетками была бы очень большой. Поэтому было бы совершенно невозможно предотвратить передачу сигнала от одной сети к другой. По крайней мере, в одном справочнике утверждается, что би-решетка была автоколебательной, но это не подтверждено.
В 1918 году Эдвин Армстронг использовал только триоды, когда изобрел супергетеродинный приемник. Один триод работал в схеме обычного генератора. Другой триод действовал как смеситель, передавая сигнал генератора на катод смесителя и полученный сигнал в сеть. Суммарная и разностная частоты затем были доступны в схеме анода смесителя. И снова проблема связи между цепями всегда будет присутствовать.
Вскоре после того, как Армстронг изобрел супергетеродин, была разработана конструкция ступени смесителя на триодах, которая не только смешивала входящий сигнал с гетеродином, но и использовала тот же клапан, который использовался в качестве генератора. Это было известно как микшер autodyne. В ранних примерах возникали трудности с генерацией колебаний в частотном диапазоне, потому что обратная связь генератора проходила через первый промежуточный частотный трансформатор первичный настроечный конденсатор, который был слишком мал для обеспечения хорошей обратной связи. Также было сложно удержать сигнал генератора вне схемы антенны.
Изобретение тетрода продемонстрировало идею экранирования электродов друг от друга с помощью дополнительных заземленных (заземленных) сеток (по крайней мере, в отношении сигнала). В 1926 году Philips изобрел метод добавления еще одной сетки для борьбы с вторичной эмиссией, от которой страдает тетрод. Все ингредиенты для пентагрида были готовы.
Обозначение цепи гептода Разработка клапана пентагрид или гептод (семиэлектродный) была новинкой в истории смесителя. Идея заключалась в создании единого клапана, который не только смешивал сигнал генератора и принимаемый сигнал и одновременно генерировал свой собственный сигнал генератора, но, что важно, осуществлял смешивание и колебание в разных частях одного и того же клапана.
Изобретение устройства на первый взгляд не кажется непонятным, но может показаться, что оно было разработано как в Америке, так и в Великобритании, более или менее одновременно. Однако британский аппарат отличается от своего американского аналога.
Известно, что Дональд Г. Хейнс из RCA подал заявку на патент на пентагрид 28 марта 1933 г. (впоследствии выданный 29 марта 1939 г.) под номером патента США 2 148 266. Пентагрид также фигурирует в патенте Великобритании (GB426802), выданном 10 апреля 1935 года. Однако британская компания Ferranti вошла в рынок клапанов с первым известным британским пентагридом VHT4 в конце 1933 года. (хотя он, должно быть, находился в разработке и наверняка существовал в качестве прототипа задолго до того времени).
Пентагрид оказался гораздо лучшим смесителем. Поскольку схема генератора была более или менее автономной, было легко получить хорошую обратную связь для надежной генерации во всем частотном диапазоне. Некоторые производители, принявшие на вооружение смеситель autodyne, преобразовали некоторые, если не все, свои конструкции в смесители с пентагридом.
С какой целью был разработан надежный автоколебательный смеситель? Причины были разными, от Великобритании до Америки. Британские производители радиооборудования должны были выплатить роялти в размере 1 фунта стерлингов за держатель клапана Британской ассоциации клапанов для покрытия использования патентных прав своих членов. Кроме того, они требовали, чтобы не более одной электродной структуры могло содержаться в одном конверте (что позволило бы избежать уплаты роялти - по крайней мере, частично). Похоже, что американцы были движимы желанием создать недорогую конструкцию с минимальными затратами, которая должна была привести к созданию All American Five. Благодаря автоколебанию смесителя устраняется необходимость в отдельном осцилляционном клапане. All American Five должен был использовать пятигранный преобразователь с момента его первого появления в 1934 году, вплоть до тех пор, пока клапаны не устарели, когда транзисторы взяли верх.
В Великобритании пять сетей работали таким образом. Сетка 1 действовала как сетка генератора вместе с сеткой 2, которая действовала как его анод. Сетка 4 принимала входящий сигнал с оставшимися двумя сетками 3 и 5, соединенными вместе (обычно внутренне), которые действовали как экранные сетки, экранируя анод, сетку 4 и сетку 2 друг от друга. Поскольку сетка 2 была «негерметичным» анодом в том смысле, что она пропускала часть модулированного электронного потока, генератор был подключен к смесительной секции клапана. Фактически, в некоторых конструкциях сетка 2 состояла только из опорных стержней, а сама сетка не использовалась.
В Америке конфигурация была другой. Сетка 1, как и раньше, действовала как сетка генератора, но в этом случае сетки 2 и 4 были соединены вместе (опять же обычно внутри). Сетка 2 выполняла функции экрана и анода генератора; в этом случае сетка должна была обеспечивать экранирование. Сеть 3 приняла входящий сигнал. Сетка 4 экранировала это от анода, а сетка 5 служила подавляющей сеткой для подавления вторичной эмиссии. Эта конфигурация ограничила конструкцию генератора тем, в котором «анод» генератора работал от шины HT + (B +). Это часто достигалось с помощью схемы осциллятора Хартли и подключения катода к отводу на катушке.
Версия для Великобритании должна была иметь значительную вторичную эмиссию, а также иметь перегиб тетрода. Это было использовано для обеспечения нелинейности, необходимой для получения хороших суммарных и разностных сигналов. Американские устройства, хотя и не имели вторичной эмиссии из-за решетки глушителя, тем не менее, смогли получить необходимую нелинейность за счет смещения генератора так, что клапан был перегружен. Американская версия также была немного более чувствительной, потому что сетка, принимающая сигнал, была ближе к катоду, увеличивая коэффициент усиления.
Пентагридный преобразователь в любом виде работал очень хорошо, но он страдал от ограничения, заключающегося в том, что сильный сигнал мог «оттягивать» частоту генератора от более слабого сигнала. Это не считалось серьезной проблемой для широковещательных приемников, где сигналы, вероятно, были сильными, но это стало проблемой при попытке принять слабые сигналы, близкие к сильным. Некоторые коротковолновые радиоприемники вполне успешно справлялись с этими устройствами. Специальные высокочастотные версии появились после Второй мировой войны для диапазонов 100 МГц FM. Примеры: 6SB7Y (1946) и 6BA7 (1948). Эффект натяжения имел положительный побочный эффект, поскольку он давал некоторую степень автоматической настройки.
Другой недостаток заключался в том, что, несмотря на наличие экранных решеток, электронный пучок, модулированный электродами генератора, все же должен был проходить через сигнальную решетку, и включение генератора в сигнальную цепь было неизбежным.. Американская Федеральная комиссия по связи (FCC) начала требовать от производителей радиостанций подтверждать, что их продукты не допускают этого вмешательства в соответствии с частью 15 своих правил. В Великобритании Генеральный почтмейстер (отвечавший за лицензирование радиосвязи) установил ряд строгих правил в отношении радиопомех.
Обозначение схемы гексода hexode (шестиэлектродный) был фактически разработан после гептода или пентагрида. Он был разработан в Германии как микшер, но с самого начала проектировался для использования с отдельным триодным генератором. Таким образом, конфигурация сетки была сеткой 1, вход сигнала; сетки 2 и 4 экранные сетки (соединенные вместе - опять же, обычно внутренне), а сетка 3 была входом генератора. Устройство не имело глушителя. Основным преимуществом было то, что при использовании сетки 1 в качестве сетки ввода сигнала устройство было более чувствительным к слабым сигналам.
Вскоре триодная и гексодная структуры были помещены в одну стеклянную оболочку - отнюдь не новая идея. Триодная сетка обычно была внутренне соединена с гексодной сеткой 3, но от этой практики отказались в более поздних конструкциях, когда секция микшера работала как прямой усилитель ПЧ в наборах AM / FM при работе на FM, причем микширование выполнялось в выделенной FM. секция изменения частоты.
Британские производители изначально не могли использовать этот тип смесителя из-за запрета BVA на несколько конструкций (и действительно не желали использовать отдельные клапаны из-за налога). Одна британская компания, MOV, успешно применила правила картеля против немецкой компании Lissen в 1934 году, когда они попытались продать в Великобритании радиоприемник с триодно-гексодным смесителем.
Под давлением британских производителей BVA были вынуждены ослабить правила, и Великобритания начала применять триод-гексодные смесители. Маллард ECH35 был популярным выбором.
Одна компания, Осрам, сделала гениальный ход. Одной из их популярных конструкций пятигранных преобразователей был MX40, первоначально поступивший на рынок в 1934 году. Они выпустили в продажу в 1936 году преобразователь частоты триод-гексод X41 . Остроумным моментом было то, что X41 был прямой заменой MX40, совместимой по выводам. Таким образом, пятигранный радиоприемник можно было легко преобразовать в триод-гексод без каких-либо других модификаций схемы.
Америка на самом деле никогда не применяла триод-гексод, и он редко использовался, хотя 6K8 триод-гексод был доступен производителям в 1938 году.
В некоторых конструкциях, была добавлена подавляющая сетка для создания еще одной конструкции гептода. ECH81 Малларда стал популярным благодаря переходу на миниатюрные девятиштырьковые клапаны.
Схема преобразователя с пентагридом на основе октодов Хотя это не совсем пентагрид (в том смысле, что он имеет более пяти сеток), октод (восьмиэлектродный), тем не менее, работает по пентагридному принципу. Это произошло просто в результате добавления дополнительной экранной сетки к британской версии пятиугольной гептоды. Это было сделано в основном для улучшения разделения антенны и генератора и уменьшения потребления энергии для радиоприемников, работающих от сухих батарей, которые становились все более популярными.
В Северной Америке производился только октод 7A8 . Представленный Sylvania в 1939 году (и использовавшийся в основном Philco ), этот клапан был продуктом добавления глушителя к типу 7B8, который был локальная версия типа 6A7 . Добавление супрессора позволило Sylvania снизить ток 6,3-вольтового нагревателя с 320 до 150 миллиампер, сохранив при этом ту же преобразовательную крутизну (550 микросименс). Это позволило Philco использовать этот вентиль в каждой линии радиосвязи на протяжении 1940-х годов.
Октод Philips EK3 был обозначен как "октод луча". Новым в конструкции было то, что решетки 2 и 3 были сконструированы как пластины, формирующие луч. Это было сделано таким образом, что Philips заявила, что электронный пучок генератора и электронный пучок смесителя были разделены настолько, насколько это возможно, и, таким образом, эффект затягивания был минимизирован. Информация о степени успеха отсутствует. В информации производителя также отмечается, что высокая производительность клапана достигается за счет высокого тока нагревателя в 600 мА - вдвое больше, чем у более традиционных типов.
Использование пентода кажется маловероятным выбором для преобразователя частоты, поскольку он имеет только одну управляющую сетку. Однако во время Великой депрессии многие американские производители радиостанций использовали пентоды типов 6C6, 6D6, 77и 78 в своих недорогих AC / DC. приемники, потому что они были дешевле пятиугольника типа 6A7 . В этих схемах подавитель (сетка 3) действовал как сетка генератора, а клапан работал аналогично истинному пятиугольнику.
Одна британская компания, Mazda / Ediswan, произвела преобразователь частоты триод-пентод, AC / TP . Разработанное для недорогих радиоприемников переменного тока, устройство было специально разработано так, чтобы позволить сильным сигналам приводить в действие генератор без риска излучения сигнала генератора из антенны. Катод был общим для обеих секций клапана. Катод был подключен к вторичной катушке на катушке генератора и, таким образом, подключил генератор к секции смесителя на пентоде, причем сигнал подавался на сетку 1 обычным способом. AC / TP был одним из клапанов AC / диапазона, разработанных для недорогих радиоприемников. Они считались долговечными для своего времени (даже преобразователь частоты AC / TP, который обычно был проблематичным). Любые кондиционеры / клапаны, встречающиеся сегодня, вероятно, будут совершенно новыми, поскольку в сервисных центрах есть запасные части, которые редко требовались.
Чтобы различать две версии гептода, данные производителей часто описывают их как «гептод типа гексода» для гептода без подавляющей сетки и «гептод» типа октод », где присутствует подавляющая сетка.
Этот список ни в коем случае не является исчерпывающим.
Портал электроники  | На Викискладе есть материалы, связанные с Pentagrid. |
