Полоса пропускания пентодного усилителя

Почему полоса пропускания пентодного усилителя больше полосы пропускания триодного усилителя?

Я искал следующие книги, но не могу найти ответ:

  • Электронные устройства и схемы Раджива Тивари
  • Схема и теория электронных устройств Роберта Л. Бойлстеда
  • Аллен Моттерсхед
Я даже не думаю, что это правда, в общем. Просто пентоды появились на рынке, когда появился спрос на более высокие полосы пропускания.
и, может быть, это разглагольствование, кто в здравом уме разрабатывает в наши дни широкополосные ламповые усилители, помимо нескольких очень специальных применений?
(вы можете, как правило, создавать пентоды с более низкой паразитной емкостью, и это может оказать положительное влияние на общую полосу пропускания усилителя, но на самом деле это не так, учитывая, что «полоса пропускания пентодного усилителя > полоса пропускания триодного усилителя»)
@MarcusMüller Сетка экрана в тетродах и пентодах обычно развязана, что снижает емкость связи сетка-анод и, следовательно, эффект Миллера. Это сильно влияет на пропускную способность. Его важность сегодня (помимо исчезающе редких и все труднее найти тетродных полевых МОП-транзисторов) заключается в том, что он вдохновил на создание каскодной конфигурации, которая делает то же самое.
Контекст этого утверждения может быть важен. Я считал, что емкость Миллера (от пластины к сетке) является решающим фактором. Во многих высокочастотных усилителях использовалась конфигурация с заземленной сеткой. Другие взялись за нейтрализацию емкости триодов между пластиной и сеткой.
@BrianDrummond Я каждый день узнаю что-то новое :)
@glen_geek будем надеяться, что Дирадж знает об этом контексте! (И не только жертвой университетской программы, которая устарела примерно на 50 лет.)
@glen_geek: в точку о нейтрализации. Для этого и тетрода ОП ищет не в тех книгах. Ему следует обратиться к гуру: Джон Скотт-Таггарт (изобретатель нейтродина) «Руководство по современному радио». (50 лет назад? У меня издание 1933 года :-)
@BrianDrummond хорошо, 1969 год, ремонт ламповых радиоприемников, возможно, все еще был актуальной темой, и я, честно говоря, не знаю, когда твердотельные усилители превзошли лампы для усиления высокой мощности; 50 лет были своего рода «надежной догадкой» для «темы мертвой как гвоздь».
@MarcusMüller Интересно читать, отчасти о том, как концепции могут снова появиться, например, тетрод -> каскод. А у скольких нет современных полупроводниковых аналогов. Измените геометрию сетки экрана, и вы сможете изменять крутизну, изменяя напряжение сетки экрана — клапан вари-мю намного проще, чем наш аналоговый множитель (хотя BF981 или 3N140 подошли довольно близко)
Я считаю, что пентод был разработан частично из-за потребности в более высокочастотных системах радиопередачи. он представил так называемый экран и набор сеток подавителя, которые по существу устраняют большую часть внутренней емкости и эффекта Миллера, которые мешают типичным транзисторам или триодам. Например, даже обычный гитарный усилитель с триодным входом перестает усиливать около 50 килогерц, тогда как с пентодным входом на первой лампе вы все еще можете получить единичное усиление выше 1 мегагерца.
Пожалуйста, отредактируйте свой пост со ссылками или ссылками на книги, чтобы обосновать свое утверждение о том, что пентодные усилители имеют более высокую пропускную способность. Мы не можем объяснить чужое утверждение, если мы его не видим.

Ответы (2)

Потерпите меня, редактор схем на самом деле не был создан для этого...

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

В схеме слева мы видим емкость обратной связи 10 пФ, передающую часть анодного напряжения обратно (и в противофазе) входному напряжению на сетке. Эта емкость естественным образом возникает из-за двух проводников, находящихся в непосредственной близости. Поскольку анодное напряжение во много раз превышает входное напряжение, это практически уничтожает усиление на высоких частотах.

Схема справа изображает тетродный вентиль, естественный переход к пентоду. (Я не могу найти хороший способ изобразить сетку подавителя, а полевые транзисторы обычно не имеют проблем с вторичной эмиссией, поэтому в ней нет необходимости).

При этом СЕТКА 2 смещена к напряжению постоянного тока, поэтому заряд Миллера безвредно проводится на землю (при анализе переменного тока мы игнорируем напряжения смещения постоянного тока), а СЕТКА 1 видит только 10 пФ на СЕТКУ 2 = землю.

Поскольку вторая сетка представляет собой открытую структуру (спираль из очень тонкой проволоки), все еще ЕСТЬ некоторая оставшаяся емкость Миллера от анода до сетки 1 - значение здесь (7 фемтофарад) взято из пентода EF50 1940-х годов.

Это оказывает гораздо меньшее влияние на полосу пропускания, чем 10 пФ триода.

Теперь это во многом проблема 21-го века, поскольку мы продвинулись от 10 пФ или около того емкости Миллера в типичном ламповом триоде до 2000 пФ или около того в мощном полевом МОП-транзисторе. Когда вы включаете переключатель MOSFET, когда напряжение анода (кашель) стока начинает падать, напряжение сетки (кашель) затвора выравнивается в течение многих наносекунд, поскольку вы накачиваете ток, чтобы противодействовать емкости Миллера. Это хорошо известная проблема в импульсных источниках питания, драйверах двигателей, инверторах и т. д., требующая ампер тока привода затвора для быстрого переключения и снижения коммутационных потерь.

Если бы кто-нибудь, читающий это, смог увидеть практичный способ тетродинга MOSFET-переключателя без потери мощности катода на напряжение Grid2, это было бы довольно ценным патентом!

Спасибо за это обсуждение. Я изучил электронику на вакуумных лампах, так как это было все, до чего я мог дотянуться, когда рос. (Транзисторы были невероятно дорогими или просто недоступными.) Мне пришлось долго мучиться, собирая физические детали триодов, тетродов и пентодов. (Резистор самосмещения с утечкой из сетки был одним из моих «препятствий», который я обнаружил на раннем этапе, трудный барьер, который нужно было преодолеть, когда начинал, поскольку я не мог применить к нему закон Ома.) Хороший ответ.

рассмотрим двухзатворный полевой МОП-транзистор RCA 3N170 эпохи 1970-х годов.

Эффект Миллера был значительно уменьшен, и драгоценная радиочастотная энергия могла быть использована в высокодобротных узкополосных усилителях с меньшей мощностью и большей индуктивностью, которые имели усиление на много дБ больше.

И, как указывают другие, S-параметры S12 и S21 резко меняются, полезно изменяя круги стабильности.

Полоса пропускания пентодного усилителя
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v