Jako lampy elektronowe z powielaniem elektronów okresla sie lampy wzmacnia¬ jace, w których elektrony emitowane z ka¬ tody, rozrzadzane siatka rozrzadeza i przy¬ spieszane za pomoca siatki oslonnej, trafia¬ ja na elektrode powielajaca, z której wskutek emisji wtórnej wyzwalaja wieksza ilosc elektronów wtórnych, plynacych na¬ stepnie do anody lampy. Wynalazek ni¬ niejszy .dotyczy zastosowania takich lamp we wzmacniajacych ukladach polaczen.Budowa lampy z powielaniem elektronów i sposób uksztaltowania elektrody powie¬ lajacej sa przy tym obojetne. W opisie be¬ dzie mowa o lampach posiadajacych jedna elektrode powielajaca; niemniej jednak wynalazek dotyczy równiez lamp o wiek¬ szej liczbie elektrod powielajacych.Dzialanie lamp z powielaniem elektro¬ nów znamienne jest tym, ze prad anodo¬ wy lampy jest wytwarzany przez dwa zró¬ dla, a mianowicie przez pierwotna emisje termiczna katody lampy oraz przez wtór¬ na emisje elektrody powielajacej. Przyj-, mujac jako dodatni kierunek pradu kieru¬ nek pradu anodowego zwyklych lamp elek¬ tronowych (tj. kierunek przeciwny do kie¬ runku poruszania sie elektronów), otrzy¬ muje sie w lampie z powielaniem dwie elektrody o pradzie ujemnym, a mianowi¬ cie katode lampy i elektrode powielajaca o dodatnim potencjale.Przedmiotem wynalazku jest uklad po¬ laczen wzmacniacza z lampa z powiela¬ niem elektronów, umozliwiajacy niezawod¬ na i oszczedna prace takiego wzmacniacza.Charakterystyka przedstawiona na fig. 1 uwidacznia zwiazek miedzy napieciem i (pradem elektrody powielajacej; posiada ona ksztalt znanej charakterystyki dyna- tronowej. W edu ustalenia stalego punktu pracy lampy na tej charakterystyce nale¬ zy napiecie na zaciskach elektrody powie¬ lajacej wytwarzac za pomoca zródla pra¬ du, posiadajacego opól* wewnetrzny, mniej¬ szy anizeli pewna okreslona najnizsza wartosc krytyczna. Wartosc te mozna zna¬ lezc w znany sposób z fig. 1 jako odwrot¬ na wartosc nachylenia prostej czesci cha¬ rakterystyki. Na fig. 1 krytyczna wartosc oporu jest przedstawiona przez prosta C, D, E. Ustalenie punktu pracy C lampy mozna uskutecznic przez zastosowanie zró¬ dla pradu o opornosci wewnetrznej zero i o napieciu OA, lub tez przez zastosowa¬ nie mniejszego napiecia OB i wlaczenia w szereg ze-zródlem opornika dodatkowe¬ go, którego opór przedstawia prosta BC.Granice niezawodnego dzialania ukladu stanowi napiecie 0D% polaczone w szereg z opornikiem odpowiadajacym prostej CDE. Najnizsze napiecie jalowe zródla napiecia jest praktycznie okreslone przez wartosc napiecia, przy którym zmak pradu elektrody powielajacej zmienia sie. Owo napiecie, przedstawione odcinkiem OF, sta¬ nowi charakterystyczna wielkosc wtórnej emisji elektrody powielajacej, przy szyb¬ kosci bowiem elektronów odpowiadajacej temu ^napieciu liczba elektronów wtórnych równa sie liczbie elektronów pierwotnych.Chcac elektrode powielajaca zasilic ze zródla napiecia poprzez opornik dodatko¬ wy, nalezy zwrócic uwage na to, aby pod¬ czas biegu jalowego napiecie jej bylo wiek¬ sze od minimalnej wartosci napiecia, okre¬ slonej odcinkiem OF. Z drugiej strony na¬ piecie jalowe zródla nie powinno przekro¬ czyc napiecia okreslonego odcinkiem OA.Poniewaz napiecie pracy elektrody powie¬ lajacej powinno byc mniejsze od napiecia anodowego lampy, przeto nalezaloby pobie¬ rac napiecie elektrody powielajacej ze zró¬ dla napiecia anodowego poprzez dzielnik napiecia. Dzielnik napiecia nalezy dobrac tak, aby napiecie elektrody powielajacej podczas biegu jalowego, kiedy w lampie nie plynie prad, przekraczalo wspomniane na¬ piecie najnizsze. W ukladach polaczen we¬ dlug wynalazku obiera sie dolna granice napiecia jalowego wieksza od 50 V, ponie¬ waz omawiana wartosc napiecia charakte¬ rystycznego, dla powierzchni zdolnych do emitowania elektronów wtórnych, lezy w granicach miedzy 15 a 50 V.Uklad polaczen do zasilania lampy z powielaniem, wyposazonej w dzielnik na¬ piecia, przedstawiono na fig. 2. Na tej fi¬ gurze, jak równiez na fig. 3—5, cyfra / oznacza lampe z powielaniem elektronów, 2 — katode lampy, 3 — siatke rozrzadcza, 4 — siatke ekranujaca, 5 — anode i 6 — elektrode powielajaca. Cyfra 7 oznacza uplywowy opornik ;siatki, 8 — kondensator sprzegajacy, 9 — opornik katodowy, liczby 10 i 13 oznaczaja kondensatory odprzega- jace, 11 i 12 — oporniki dzielnika napie¬ cia do zasilania siatki ekranujacej, liczba 14 oznacza opornik obciazenia w obwodzie anodowym, wreszcie liczba 15 'oznacza kondensator sprzegajacy lampe w stopniu wyjsciowym. Dzielnik napiecia, zasilajacy elektrode powielajaca, jest utworzony z oporników 17 i 15, przy czym opornik 17 jest. zabocznikowany kondensatorem 18.Zaciski wejsciowe ukladu oznaczono lite¬ rami J, J', zaciski zas wyjsciowe — lite¬ rami O, O'. Zarzenie katody jest uskutecz¬ nione ze zródla nie przedstawionego na ry¬ sunku. Zródlo napiecia anodowego jest do¬ laczone do zacisków V, V.Dzielnik napiecia do zasilania elektrody powielajace]" moze byc dobrany na przyklad w sposób nastepujacyi jezeli napiecie zró- - 2 —dla anodowego wynosi 400 V, napiecie elektrody powielajacej 250 V, prad elek¬ trody powielajacej 6 mA, oraz jezeli na¬ piecie jalowe elektrody ma wynosic 80 V, wówczas calkowita opornosc dzielnika mo- ze wynosic 177 kaprzy wartosci poszczeigól-' nych oporników skladowych R17 = .35,4 kQ i R1Q = 148,6 kQ. Dzielnik taki bedzie zuzywal moc 0,4 W. Jezeli chodzi o zmniej¬ szenie zaleznosci dzialania lampy od pra¬ du plynacego z elektrody powielajacej, to wartosc opornosci nalezy obierac mniejsza, napiecie zas jalowe — wieksze; prowadzi to oczywiscie do wiekszego zuzycia ener¬ gii. Na przyklad przy tych samych napie¬ ciach roboczych i tej samej wartosci pradu roboczego elektrody powielajacej, oraz przy napieciu jalowym 170 V, a oporni¬ kach Rl7 = 23 kQ i R1Q = 30 k£, dzielnik napiecia pobiera moc 2 W.W ukladach wzmacniaczy wedlug wy¬ nalazku prad elektrody powielajacej wzglednie prad róznych elektrod powiela¬ jacych kilku lamp z powielaniem elektro¬ nów, zastosowanych w jednym i tym sa¬ mym ukladzie polaczen, jest uzyty jako prad zasilajacy anody innych, zwyklych lamp elektronowych ukladu, które posia¬ daja napiecie anodowe, o wartosci prawie równej napieciu rdboczemu elektrody po¬ wielajacej w lampach z powielaniem. Na fig. 3 przedstawiono tytulem przykladu uklad polaczen wzmacniacza, w którym za¬ stosowano trzy lampy powielajace 1, 1' i 1", oraz zwykla lampe wzmacniajaca konco¬ wa 20. Oprócz narzadów, przytoczonych w zwiazku z fig. 2, uklad ten posiada dla¬ wik 19 (wzglednie 19' i 19"),-sluzacy dood- przezenia elektrody powielajacej. Na ry¬ sunku liczba 21 oznacza katode zwyklej lampy wzmacniajacej, 20, 22 —• siatke roz- rzadcza, 23 — siatke ekranowa, 24 — siat¬ ke przeciwemisyjna, 25 — anode lampy.Liczba 26 oznacza, uplywowy opornik siat¬ ki, a liczba 27 — opornik katodowy lampy koncowej; liczby 28i30 oznaczaja konden¬ satory odprzegajace, a liczba 31 oznacza opornik obciazenia lEtmpy koncowej. Wed¬ lug wynalazku elektrody powielajace lamp z powielaniem elektronów przylacza sie do obwodu anodowego zwyklej lampy elektro¬ nowej w punkcie Sp. Punkt ten laczy sie poprzez opornik 29 z dodatnim biegunem zródla napiecia anodowego. Zakladajac, ze w lampach powielajacych panuja te same warunki pracy co w wyzej opisanym przy¬ kladzie (napiecie elektrody powielajacej wynosi 250 V, napiecie anodowe — 400 V, prad elektrody ¦powielajacej — 6 mA), to przy trzech lampach powielajacych odzy¬ skuje sie z powrotem 3 X 6 — 18 mA, co przy napieciu 250 V daje 4,5 W zysku. Do¬ datkowe zuzycie mopy w oporniku 29, two¬ rzacym czesc dzielnika napiecia, wynosi 150 V X 22 mA = 3,3 W, jezeli prad ano¬ dowy w lampie koncowej ma wynosic 40 mA. W przypadku, kiedy elektrody po¬ wielajace sa zasilane przez oddzielne dzielniki napiecia, do zuzycia mocy w dzielniku (obliczonego w pierwszym przy¬ kladzie), wynoszacego 3 X 0,4 =1,2 W, dochodzi jeszcze zuzycie mocy w oporniku dodatkowym 29 lampy koncowej, wynosza¬ ce 40 mA X 150 V = 6 W. Oszczednosc mocy w ukladzie wedlug fig. 3 przedsta¬ wia sie nastepujaco. Ogólne zuzycie mocy w ukladzie wynosi (z zaniedbaniem zuzy¬ cia mocy przez anody lamp z powielaniem) 400 V X 22 mA = 8,8 W; natomiast przy uzyciu oddzielnych dzielników .napiecia do mocy zuzywanej przez dzielniki, a wyno¬ szacej 1,2 W, nalezy dodac dodatkowe zu¬ zycie mocy w lampie koncowej,, które wy¬ nosi 400 V X 40 mA = 16 W. Oszczed¬ nosc mocy wynosi wiec prawie 50%. Oprócz oszczednosci mocy, uklad polaczen wedlug fig. 3 daje stosunkowo duza stalosc wa¬ runków pracy,' poniewaz dzieki malemu oporowi dzielników napiecia prady robo¬ cze sa tylko w malym stopniu zalezne od wlasnosci lampy. — 3 —W innej odmianie wykonania ukladu wzmacniajacego, przedstawionej na fig* 4, zastosowano osobne zródlo napiecia V, V", zasilajace anody lamp powielajacych, dzie¬ ki czemu nie trzelba tu stosowac opornika dodatkowego. Jezeli zuzycie pradu zwy¬ klej lampy wzmacniajacej lub zwyklych lamp wzmacniajacych jest za male, to mo¬ ze sie zdarzyc, ze wymagany warunek do¬ statecznie wysokiego napiecia jalowego elektrody powielajacej nie zostaje spelnio¬ ny. W tym przypadku równolegle do zró¬ dla V—V wlacza sie w opornik obciaza¬ jacy 32, zabezpieczajacy 'stalosc warun¬ ków zasilania lamp z powielaniem elektro¬ nów/ Zarówno opornik dodatkowy 29 na fig. 3 jak i opornik obciazajacy 32 na fig. 4 mozna zastapic wzbudzajaca cewka glos¬ nika. Jest tez mozliwe stosowanie oporni¬ ka 32 (fig. 4) jako dzielnika jnapiecia do zasilania dowolnych elektrod lamp ukladu polaczen, których napiecie zasilania jest stosunkowo male.Wyzej opisane uklady polaczen daja oszczednosc mocy przy zastosowaniu lamp z powielaniem elektronów, których stalosc warunków pracy jest zabezpieczona o tyle, ze odpowiednie napiecia elektrod powiela¬ jacych ustalaja sie samoczynnie podczas pracy. W celu uzyskania stalosci pracy ukladów wzmacniajacych nalezy dbac jesz¬ cze o to, by nieuniknione wahania 'wlasnosci lamp podczas pracy wzglednie rozbieznosci charakterystyk poszczególnych lamp zostaly dostatecznie wyrównane tak, aby wahania te nie mo^ly wplywac uijemnie na prace ukladu. Jak wiadomo, znane lampy wzmac¬ niajace wykazuja pewne rozbieznosci cha¬ rakterystyk, objasniajace sie w ten sposób, ze charakterystyki pradu anodowego w funkcji napiecia siatki sa przesuniete rów¬ nolegle wzigledem siebie o okreslona wartosc napiecia siatki. W znanych ukladach pola¬ czen powstajace w ten sposób przesuniecie punktu pracy lanupy zostaje czesciowo wy¬ równane dzieki temu, ze nie stosuje sie sta¬ lego napiecia poczatkowego siatki, lecz daje sie napiecie proporcjonalne do wartosci pradu emisyjnego katody. Osiaga sie to. w prosty sposób przez zastosowanie oporni¬ ka katodowego; spadek napiecia w tym oporniku stanowi poczatkowe napiecie siat¬ ki. W lampach z powielaniem prad ano¬ dowy utworzony jest tylko w malej czesci przez pierwotny prad emisyjny katody; wieksza czesc pradu anodowego jest utwo¬ rzona przez prad emisji wtórnej z elek¬ trody powielajacej. Gdyby zastosowac tu opornik katodowy, wówczas mozna by wy¬ równac tylko wahania pradu pierwotnego, nie zas wahania pradu Wtórnego. Byloby jednak pozadane, aby podczas obnizenia sie pradu elektrody powielajacej (powsta¬ jacego np. z powodu obnizenia sie emisji wtórnej), prad roboczy sie zwiekszal np wskutek samoczynnego obnizania sie na¬ piecia siatki rozrzadezej. Stan 1;en mozna osiagnac w ukladzie polaczen przedsta¬ wionym schematycznie na fig. 5, Uklad ten znamiifeniny jest tym, ze elektroda powiela¬ jaca jest polaczona nie tylko z dodatnim biegunem zródla V poprzez opornik 16, lecz równiez z katoda poprzez opornik 33.Przez opornik katodowy 9. przeplywa w tym przypadku zarówno prad emisyjny ka¬ tody jak i czesc pradu elektrody powiela¬ jacej, przeplywajaca przez opornik 33. Je¬ zeli np. prad elektrody powielajacej pod¬ czas pracy zmniejszy sie, wówczas obnizy sie napiecie elektrody powielajacej, a za¬ tem i prad przechodzacy przez opornik 33 oraz prad przeplywajacy przez opornik katodowy 9. Dzieki" temu obniza sie spa¬ dek napiecia na oporze katodowym, który stanowi w calosci lub w czesci napiecie po¬ czatkowe siatki. Dzieki obnizeniu sie napie¬ cia poczatkowego siatki wzrasta pierwot¬ ny prad emisyjny, a wiec i prad elektro¬ dy powielajacej oraz prad roboczy lampy.Kompensacje tego rodzaju, majaca na ce¬ lu unikniecia wahan pradu, mozna polep¬ szyc jeszcze w ten sposób, ze opór kato- — 4 -dowy obiera sie mozliwie duzy w porów¬ naniu z odwrotnoscia nachylenia charak¬ terystyki lampy powielajacej. Aby przy duzej wartosci oporu katodowego umozli¬ wic prawidlowe nastawienie poczatkowego napiecia siatki, laczy sie siatke z punktem o potencjale dodatnim, zamiast z ujemnym biegunem zródla napiecia. W ukladzie we¬ dlug fig. 5 osiaga sie to w ten1 sposób, ze siatke za posrednictwem opornika 7 laczy v sie z ujemnym biegunem zródla napiecia V, V, a za posrednictwem opornika 34 z . dodatniim biegunem tego zródla napiecia.Otrzymuje sie w ten sposób dzielnik na¬ piecia, uJtworzóny z oporników 7 i 34, któ¬ ry okresla napiecie poczatkowe siatki roz- rzadczej 3. PL