W przeciwienstwie do radiotechniki,, stosujacej we wzmacniakach malej czesto¬ tliwosci powszechnie lampy z siatka oslon¬ na, mianowicie pentody, dotychczas nie jest znany przypadek zastosowania takich lamp we wzmacniakach liniowych telefo¬ nicznych. Przyczyna lezy prawdopodobnie w tym, ze odmiennosc warunków zastoso¬ wania w tej dziedzinie pociaga za soba od¬ miennosc wymagan, stawianych lampie, tak iz podstaw technicznych jej zastoso¬ wania nie mozna wprost przeniesc z jed¬ nej dziedziny do drugiej. To tez wynala¬ zek, dotyczacy wzmacniaka liniowego te¬ lefonicznego, zawierajacego jako lampe koncowa pentode, polega na odpowiednim dobraniu wlasnosci pentody i wielkosci opornosci zewnetrznej jej obwodu anodo¬ wego. Dobór ten dla wzmacniaka liniowe¬ go telefonicznego rózni sie tak znacznie od doboru dla innych wzmacniaków malej czestotliwosci, ze okazalo sie, iz rozpo¬ wszechnione na rynku pentody wielkiej czestotliwosci, zasadniczo nie przeznaczo¬ ne do wzmacniaka mocy czestotliwosci malej, lepiej czynia zadosc wymaganiom wzmacniaka liniowego telefonicznego, niz rozipowiszechnione na rynku pentody ma¬ lej czestotliwosci.W patencie wielkobrytyjskim nr 304710 opisano wprawdzie wzmacniak liniowy z lampiami z siatka oslonna, to jest pentoda- mi, istota wynalazku wedlug tego patentu polega jednak na skojarzeniu lampy lub lamp z siatka oslonna z obwodem lub z obwodami strojonymi, przy czym nie matam mowy o tym, co stanowi istote wyna¬ lazku niniejszego, mianowicie o doborze Wlasnosci pehtody i jej obciazenia, który dopiero czyni mozliwym i pozytecznym za¬ stosowanie pentody we wzmacniakach li¬ niowych telefonicznych.Jedna z oczywistych zalet lamp z siat¬ ka oslonna jest duze wzmocnienie. Zwiek¬ szenie jednak wzmocnienia nie ma warto¬ sci We wzmacniaku liniowym telefonicz- fiyfti, jezeli nie idzie w parze z zachowa¬ niem przynajmniej takiej maksymalnej mo¬ cy piradtu zmiennego, jaka ma zwykly wzmacniak o wzmocnieniu mniejszym.Dzieki wynalazkowi osiaga sie wzmacniak o wzmocnieniu wiekszym niz zwykle wzma- cniaki liniowe z triodami, a o maksymal¬ nej mocy pradu zmiennego przynajmniej takiej samej, mianowicie przez zastosowa¬ nie stosowanej w radiofonii pentody wiel¬ kiej czestotliwosci, która przy tym ani w obwodzie zarzenia, ani w obwodzie ano¬ dowym lacznie z siatka oslonna nie pobie¬ ra mocy wiecej, liiz taka trioda, która do¬ tychczas w obecnym stanie techniki wyda¬ wala sie najodpowiedniejsza do wzmacnia- ka liniowego.Wzmacniak liniowy wedlug wynalazku zawiera jako lampe koncowa pentode wiel¬ kiej czestotliwosci, dla której pochodna czastkowa calkowitego pradu emisyjnego po napieciu siatki oslonnej jest co najmniej piecdziesiat razy wieksza od pochodnej czastkowej calkowitego pradu emisyjnego po napieciu anody, opornosc zas zewnetrz¬ na obwodu anodowego tej pentody jest, przynajmniej przy czestotliwosciach, przy których wystepuje maksymalna moc fonicz¬ na, co najmniej cztery razy wieksza od opornosci, odpowiadajacej pochodnej cza- . stkowej napiecia siatki oslonnej po calko¬ witym pradzie emisyjnym.Maksymalna moc pradu zmiennego wy¬ znacza dla wzmacniaka maksymalne znie¬ ksztalcenie, mierzone stosunkiem wartosci skutecznej harmonicznych, wytwarzanych przez Wzmacniak, do wartosci skutecznej skladowej podstawowej, przy czym dopu¬ szczalne znieksztalcenie jest dla wzmac¬ niaka liniowego telefonicznego mniejsze niz dla innych wzmacniaków malej czestotli¬ wosci, poniewaz w linie wlacza sie na ogól wieksza liczbe wzmacniaków, obciazonych jednakowo.Dla triody, stosowanej we wzmacnia¬ kach liniowych telefonicznych, maksymal¬ na moc pradu zmiennego wyznacza nie ja¬ kis punkt nieciaglosci (np. zanik chwilo¬ wej wartosci napiecia lub pradu anodowe¬ go), lecz juz znacznie wczesniej zakrzy¬ wienie charakterystyki, bedace przyczyna wytwarzania harmonicznych.Najwazniejsza jest druga harmonicz¬ na. Jej stosunek do skladowej podstawo¬ wej wyznacza z duzym przyblizeniem wzór: h= l/W Rj f Ru' Ri -\- Ru gdzie W jest to pobierana moc pradu zmiennego, Ri — opornosc wewnetrzna lampy, Ru — opornosc zewnetrzna jej ob¬ wodu anodowego, p — stala lampy, wy¬ znaczona wzorem: a2/a 1 *Vg2 l*vg } gdzie dla . 32/q dVg l * V82 jest to pierwsza i druga pochodna czastko¬ wa pradu anodowego po napieciu siatki rozrzadezej. Wzmocnienie, okreslone jako stosunek napiecia, wytwarzanego na nor¬ malnym oporniku (600 Q) przez lampe z idealnym transformatorem wyjsciowym o przekladni ^Ru: 600, do napiecia siat¬ kowego, wynosi — 2 —J600Ru i/Z^TTp- R' n=gR7+Ru = sV600Ra-WTRu' gdzie g jest to wspólczynnik amplifikacji triody, as — jej 6tromosc.We wzorze na stosunek drugiej harmo¬ nicznej do skladowej podstawowej czynnik i/w y p- zdaje spraWe z tego, ze przy wiek¬ szej opornosci zewnetrznej te sama moc pradu zmiennego daje prad zmienny Ri mniejszy, a czynnik -=—:—5 z pewnego Ki -\- Ku rodzaju wstecznego oddzialywania ano- ny. Wzmocnienie osiaga maksymum przy Ra= Ri, co stanowi zwykly warunek do¬ pasowania triody wzmacniakowej. Zwiek¬ szenie opornosci zewnetrznej ponad te wartosc, przy zachowaniu tej samej mocy pradu zmiennego, wplynelo by dwojako ko- Jezeli obciazyc obie te lampy opornos¬ cia wewnetrzna triody, to pentoda da w porównaniu z 'trioda, przy tej samej mocy pradu zmiennego, dwa razy wieksze znie¬ ksztalcenie i dwa razy wieksze wzmocnie¬ nie. Chcac otrzymac w pentodzie znie¬ ksztalcenie to samo, co w równowaznej triodzie dopasowanej, trzeba pentode ob¬ ciazyc czterokrotna opornoscia wewnetrzna ¦triody; wzmocnienie jest wówczas cztery razy wieksze od wzmocnienia triody dopa¬ sowanej, mianowicie jest podwojone raz przez usuniecie oddzialywania anodowego, a drugi raz przez poczwórne zwiekszenie opornosci zewnetrznej. rzystnie na znieksztalcenie, nie pozwala na to jednak zmniejszenie wzmocnienia.W pentodzie pólidealnej, której kato¬ da i siatka rozrzadcza sa zbudowane talk samo, jak w triodzie do wzmacniaków li¬ niowyeh telefonicznych, w miejscu zas ano¬ dy triody lezy siatka oslonna, to jest przy wspólczynniku ampilifikacji dla siatki oslonnej peiitody rówmym wspólczynniko¬ wi aimplifikacji triody, przy tych samych napieciach, tej samej mocy zarzenia, tych samych pradach i tej samej (zakrzywio¬ nej) charakterystyce oraz przy idealizacji polegajacej na zalozeniu, ze calkowity prad emisyjny dochodzi do anody, lecz ze napiecie anody nie wplywa na jego na¬ tezenie, otrzymuje sie znieksztalcenie h = p 1/ p- i wzmocnienie n = s v 600 Ru.Pentoda rzeczywista nie jest jednak pólidealna, poniewaz czesc calkowitego pradu emisyjnego odgalezia sie do siatki oslonnej, napiecie zas anody wplywa i na calkowity prad emisyjny i na jego rozdzial miedzy anode a siatke óslonna, przy czym w stosunku do pradu anodowego oba wply¬ wy maja znak zg]odny.Odgalezienie czesci calkowitego pradu emisyjnego do siatki oslonnej zmniejsza stromosc pentody w porównaniu z trioda i zmniejsza jej wzmocnienie; stad zwiek¬ szona potrzeba jak najdlalszego ogranicze¬ nia oddzialywania anody.Gdyby zachodzil tylko wplyw napiecia Porównanie obu lamp daje wynik nastepujacy: znieksztalcenie W£ILlUl*nitSIllt? trioda h= T/W Rt f RU Ri -f- Ru / 7?j n — c V fiflCl /? Tl — S ' OUU . /Yu , D 1 D Ki -+- ku równowazna pentoda pólidealna *-Yl n = s K600. Ru - 3 -anody na calkowity prad emisyjny, lecz nic z tego pradu nie odgalezialo sie do siatki oslomnej, to chcac mimo to, przy opornosci zewnetrznej co najmniej cztery razy wiekszej od opornosci wewnetrzej trfedy, miec cala korzysc ze zwiekszonego wzmocnienia, trzeba aby bylo w kazdym razie - xr znacznie mniejsze od 1/4 0 T7 *Va • V$« przy czym U oznacza calkowity prad emisyjny. Wedlug wynalazku osiaga sie to dobierajac JA.Zaleznosc pradu anodowego od napie¬ cia anody i napiecia siatki mozna wyrazic szeregiem potegowym A/fl = sAV, +^+ + a A y/ + 26 A V* A Vfl -\-c A V,2 + gdzie A/a jest to przyrost pradu anodo¬ wego wywolany przyrostem napiecia siatki o A Vg i przyrostem napiecia anody o A Va, a a, 6, c sa to wspólczynniki zalezne od budowy lampy i punktu pracy.Dla triody mozna zalozyc z dostateczna dokladnoscia Dla pentody nie odpowiadaloby to rzeczy¬ wistosci, calkowity bowiem prad emisyjny rozdziela sie w niej miedzy anode a siatke oslonna w stosunku zaleznym od napiec elektrod, przeto s.Ri=£g; -%-^sRi-, —i^sRn o c Dzieki temu przynajmniej dla pentody, w której Jif_._!£_50 to znaczy pochodna czastkowa calkowitego pradu emisyjnego wzgledem napiecia siat¬ ki oslonnej jest co najmniej 50 razy wiek¬ sza, niz pochodna czastkowa calkowitego pradu emisyjnego wzgledein napiecia ano¬ dowego, mozna osiagnac przez odpowied¬ ni dobór stosunku napiecia anody do na¬ piecia siatki oslonnej, czyli ostatecznie przez dobór opornosci zewnetrznej, by w w wyzej podanym szeregu z obu wyrazów liniowych drugi mial wartosc znikoma w porównaniu z pierwszym, a wyrazy kwadratowe sie znosily.Jak .stwierdzono, zachodzi io w przy¬ padku wykonania wedlug wynalazku opor¬ nosci zewnetrznej co najmniej cztery razy wiekszej od opornosci wewnetrznej równo¬ waznej triody.W przeciwienstwie do triody, dla któ¬ rej maksymalna moc pradu zmiennego pr^y danym dopuszczalnym znieksztalceniu wy¬ znacza nie jakis punkt nieciaglosci1, lecz juz wczesniej zakrzywienie charakterysty¬ ki, dla pentody móglby ja wyznaczyc punkt nieciaglosci. W triipdzie jednak stosunek skladowej stalej napiecia anody do skla¬ dowej stalej pradu anodowego jest wiek¬ szy od jej opornosci wewnetrznej, ponie¬ waz musi byc pewne ujemne poczatkowe napiecie siatkowe, i Wskutek tego, przy ob¬ ciazeniu opornoscia równa opornosci we¬ wnetrznej, skladowa zmienna pradu ano¬ dowego stanowi wiekszy ulamek jego skla¬ dowej stalej, niz skladowa zmienna napie¬ cia anody jego skladowej stalej. Dla pen¬ tody istnieje wiec w dostatecznym zakre¬ sie mozliwosc zwiekszenia opornosci zew¬ netrznej, i to w tym szerszym, iz dla ró¬ wnowaznej triody maksymalna moc pradu zmiennego stanowi mniejszy ulamek po¬ bieranej mocy pradu stalego. Dotyczy to jednak tylko pentody i tylko pentoda na¬ daje sie do wzmacniaka wedlug wynalaz¬ ku, w tetrodzie bowiem zakrzywienie cha¬ rakterystyki, wywolane emisja wtórna przy napieciu anody nizszym od napiecia siatki - 4 —cslonnej, uniemozliwia pobieranie mocy znaczniejszej.Z rozwazan tych wynika, ze znamien¬ ny dla wynalazku ddbor wlasnosci pento- dy i jej obciazenia daje wzmacniak lirio- wy telefoniczny o wzmocnieniu, przy tej samej maksymalnej mocy pradu zmienne¬ go, -wiekszym, a mniejszym znieksztalce¬ niu od wzmacniaka z równowazna trioda dopasowana. Ze zwykla radiotechniczna pentodai malej czestotliwosci nie nadaje sie do tego celu, tlumaczy fekt, ze jest bu¬ dowana na inne warunki eksploatacji, mia¬ nowicie na wieksze znieksztalcenie dopu¬ szczalne i wiekszy zadany stosunek wy¬ twarzanej mocy pradu zmiennego do po¬ bieranej mocy pradu stalego (cp pociaga za soba wieksze znieksztalcenie i szybsze osiaganie 'punktu nieciaglosci przy zwiek¬ szaniu opornosci zewnetrznej) i na opor¬ nosc zewnetrzna w postaci glosnika, silnie zalfezna od czestotliwosci, co z góry wy¬ klucza moznosc optymalnego jej doboru, w przeciwienstwie do niemal niezaleznej od czestotliwosci opornosci linii telefonicz¬ nej. Przy tym wzmocnenie w przypadku zastosowania zwyklej pentody nie jest tak wazne, gdyz radiotechniczny wzmacniak malej czestotliwosci jest przewaznie i tak kilkustopniowy. Prowadzi to przy znanych pentodach wielkiej czestotliwosci, przysto¬ sowanych wedlug wynailatfku, do stosowa¬ nia opornosci zewnetrznych rzedu 50 000 Q do 150 000 ii przy zwyklym pradzie i na¬ pieciu anodowym a mocy nieznieksztalco- nej okolo 100 miW.Rysunek przedstawia trzy przyklady wzmacniaka wedluig wynalazku, w których zrobiono dalszy uzytek z jego zalet. Fig. 1 przedstawia wzmacniak rozwidleniowy, a fig. 2 i 3 przedstawiaja dwie odmiany wzmacniaka z ujemnym sprzezeniem wste¬ cznym.Przy zalozeniu Rt Ru upraszcza sie uklad polaczen wzmacniaka rozwidlenio- wegjo, poniewaz wskutek wiekszego opo¬ ru wewnetrznego lampy zmiany oporu linii daja sie slabiej odczuwac. Strate w roz¬ widleniu idla kierunku wejsciowego kom¬ pensuje zwiekszenie wzmocnienia; strata ta zmniejsza wprawdzie pozyteczna moc maksymalna, jednak na koncu linii moc ta moze na ogól byc mniejsza. Uklad pola¬ czen takiego wzmacniaka rozwidleniowe- go przedstawia fig. 1. Po stronie dwutoro¬ wej obwód wejsciowy 17 jest sprzezony transformatorem wejsciowym 1 z obwodem siatkowym pentody 2. Obwód 3 strony je¬ dnotorowej jest przylaczony do wtórnego uzwojenia 4 transformatora wyjsciowego 5, którego pierwotne uzwojenie 6 lezy w ob¬ wodzie anodowym pentody 2. W szereg z uzwojeniem pierwotnym 6 transformato¬ ra wyjsciowego 5 wlaczone jest uzwojenie pierwotne 14 transformatora równowazni¬ kowego 7, do którego uzwojenia wtórnego 8 przylaczony jest równowaznik 9. Trans¬ formator wyjsciowy 5 i transformator ró¬ wnowaznikowy 7 sa jednakowe, a ich uzwojenia wtórne 4, 8 sa polaczone prze- ciwsobnie, tak iz na ich drugich zaciskach 10, 11 lampa 2 nie wytwarza napiecia. Do zacisków 10, 11 przylaczony jest obwód wyjsciowy 12 strony dwutorowej.Oba transformatory 5 i 7 w obwodzie anodowym lampy 2 maja zwykla budowe transformatora wyjsciowego we wzmac- niaku przelotowym. Przy bardzo duzej opornosci wewnetrznej lampy wzmocnienie miedzy obwodem siatkowym a obwodem strony jednotorowej nie zalezy od obecno¬ sci transformatora równowaznikowego 7.Obciazenie strony jednotorowej lamp jest tak male, ze mozna je pominac, transmisja Wiec w kierunku wyjsciowym doznaje tlu¬ mienia tylko w równowazniku 9. Opornosc zewnetrzna obwodu anodowego pentody 2 jest dwa razy wieksza od wartosci wyjscio¬ wej, moc jest wiec nieco mniejsza od war¬ tosci maksymalnej.We wzmacniaku wedlug wynalazku mozna przez zastosowanie ujemnego sprze- — 5 —zenia wstecznego, redukujacego wzmocnie¬ nie np. do Wartosci wzmocnienia zwyklej triody, zmniejszyc zaleznosc wzmocnienia od wahan napiec zasilania i starzenia sie lamp, co ulatwia konserwacje linii z wiek- siza liczba wzmacniaków, i jednoczesnie zniniejszyc znieksztalcenie. Zmnie jszenie wzmocnienia, spowodowane przez ujemne sprzezenie wsteczne, wyrównywano dotych¬ czas na ogól w ten sposób, ze przed kon¬ cowa lampa wzmacniajaca wlaczano wzmacniak pomocniczy o charakterystyce mozliwie jak najbardziej prostoliniowej.W przypadku zastosowania pentod wielkiej czestotliwosci, w których wzmocnienie jest zmniejszone wskutek dzialania ujemnego sprzezenia wstecznego, jest to zbedne, po¬ niewaz pentody posiadaja bardzo wielki wspólczynnik wzmocnienia, który na ogól jest znacznie wiekszy, niz to jest koniecz¬ ne dla wzmacni&ków liniowych. Stosujac pentody wielkiej czestotliwosci z ujemnym, sprzezeniem wstecznym, mozna przeto uwolnic sie od koniecznosci stosowania osobnych dodatkowych wzmacniaków po¬ mocniczych.Uklady ujemnego sprzezenia wsteczne¬ go sa w zasadzie znane. Dla wyjasnienia istoty wynalazku wystarczy przeto podac dwa szczególne przyklady ukladów pola¬ czen, przedstawione na fig. 2 i 3. Wedlug fig. 2 pentoda 2 jest zaopatrzona, podobnie jak pentoda wedlug fig. 1, w transformator wejsciowy 1 oraz w transformator wyjscio¬ wy 6. Do wytwarzania ujemnego sprzeze¬ nia wstecznego sluza oporniki 13 i 14.Zmienny prad anodowy plynie od anody poprzez transformator wyjsciom/y 6, kon¬ densator 20, opornik 14, opornik 13, kato¬ de oraz przez wnetrze lampy z powrotem do anody. Napiecie, wytworzone przez zmienny prad anodowy na opornikach 13 i 14, jest wlaczone zarazem tez i w obwód siatki lampy, dajac potrzebne ujemne sprzezenie wsteczne. Staly prad anodowy plynie od anody poprzez transformator 6, dlawik 19, dodatni biegun baterii anodo¬ wej, uziemiony ujemny biegun tejze bate¬ rii, opornik 13, katode lannpy oraz wnetrze lampy z powrotem do anody. Napiecie na oporniku 13 wytwarza potrzebne ujemne napiecie poczatkowe siatki. Do siatki oslonnej napiecie dochodzi poprzez dlawik 22. Kondensator 21 ma na celu odprowa¬ dzanie do katody pradów zmiennych, wcho¬ dzacych do obwodu isiatki oslonnej. Obie cewki dlawikowe 22 i 19 zabezpieczaja zródlo pradu anodowego przed pradami zmiennymi.Na fig. 3 przedstawiono inny uklad wzmacniaka wedlug wynalazku z ujemnym sprzezeniem wstecznym. Róznica w porów¬ naniu z ukladem wedlug fig. 2 polega glór wnie na innym ukladzie oporników, sluza¬ cych do wytworzenia poczatkowego napie¬ cia siatkowego oraz ujemnego sprzezenia wstecznego. Zarówno zmienny jak i staly prad anodowy plyna tu poprzez szerego¬ wo umieszczone oporniki 13 i 14, wlaczone do obwodu anodowego. Napiecie na opor¬ niku 13 wytwarza ujemne napiecie siatko¬ we, doprowadzane do siatki poprzez: opor¬ nik 14. Napiecie zmienne, wystepujace na ukladzie szeregowo polaczonych oporników 13 i 14, wlaczone jest w obwód siatkowy i wytwarza przeto, podobnie jak w ukla¬ dzie wedlug fig. 2, ujemnev sprzezenie wste¬ czne. Za pomoca odpowiedniego wymiaro¬ wania kondensatora 15 w stoisunku do war¬ tosci oporu opornika 16 mozna odpowied¬ nio uzaleznic wartosc ujemnegjo sprzezenia wstecznego od czestotliwosci, poniewaz cal¬ kowita wartosc oporu, wyznaczajacego wielkosc sprzezenia wstecznego, zalezy od wartosci oporu pojemnosciowego 15, a przeto tez i od czestotliwosci.Dzidki duzemu wspólczynnikowi wzmoc¬ nienia wzmacniaka wedlug wynalazku uzy¬ skuje sie tez moznosc dopuszczania silniej¬ szego tlumienia, w wyniku czego koszty przewodów ulegaja zmniejszeniu. Wieksze wzmocnienie umozliwia tez obnizenie prze^ — 6 —kladni transformatora wejsciowego, dzieki czemu uzyskuje sie wieksza szerokosc i lepsza jakosc przenoszenia, przy czym jednoczesnie wymogi, 'dotyczace konstruk¬ cji transformatora, moga byc w stosunku do zwyklych dotychczas warunków obnizo¬ ne. Wskutek tego uzyskuje sie tez mozli¬ wosc takiego wykonania transformatora wejsciowego, sluzacego do transformowa¬ nia napiecia i do dostosowania pentody, iz nadaje on sie do dzialania dupleksowe¬ go, przy czym w celu zabezpieczenia wzmaoniaka od wysokich napiec, które mo¬ glyby ewentualnie zjawic sie na linii, jest on wyposazony w izolacje o wielkiej wy¬ trzymalosci na przebicie. W podobny spo¬ sób moze tez byc wykonany i transforma¬ tor wyjsciowy, dzieki czemu cale urzadze¬ nie staje sie bandziej racjonalne pod wzgle¬ dem ekonomicznym.Jezeli opór zewnetrzny obwodu anodo¬ wego wynosi od 50 000 do 150 000 Q, to transformator wejsciowy i wyjsciowy mo¬ ga byc zupelnie jednakowe. Wspólczynnik wzmocnienia wynosi Wówczas, to jest przy takim oporze zewnetrznym i dla stro- mosci charakterystyki, wynoszacej okolo 2,5 mA/V, od 125 do 375, jest przeto od czterech do dwunastu razy wiekszy, iliz we wzmacniakach z równowazna trioda. PL