Opublikowano: 30. III. 1966. 51107 KI. 21a8, 18/02 MKP H 03 f 5)3ty UKD j*'BLlOTEKAi I Twórca wynalazku: dr inz. Alfred Matusewicz Wlasciciel patentu: Politechnika Gdanska (Katedra Radiotechniki Od¬ biorczej), Gdansk (Polska) Wzmacniacz pradu stalego o zwiekszonej stabilnosci punktu zerowego Przedmiotem wynalazku jest prosty uklad wzma¬ cniacza lampowego pradu stalego o bezposrednim wzmocnieniu (bez modulatora i demodulatora), odznaczajacego sie bardzo mala zaleznoscia punktu zerowego od zmian pradu emisyjnego katody. Dzie¬ ki duzej opornosci wejsciowej, prostej konstrukcji oraz szerokiemu pasmu przenoszonych czestotli¬ wosci wzmacniacz wedlug wynalazku moze byc zastosowany w miernictwie elektronicznym, elek¬ trochemicznym, fizycznym, elektromedycznym itp., zastepujac uzywane dotychczas mniej stabilne wzmacniacze w rozwiazaniu konwencjonalnym, a w wielu przypadkach moze zastapic równiez znacznie bardziej skomplikowane i drozsze wzmac¬ niacze z przetwornikami i demodulatorami.W ukladzie wzmacniacza wedlug wynalazku syg¬ nal wejsciowy jest przykladany na trzecia siatke pentody spolaryzowana ujemnie i steruje rozply¬ wem pradu katodowego pomiedzy dodatnia siatka druga i anoda. Istotna cecha wzmacniacza jest to, ze w obszarze pomiedzy katoda i siatka sygnalowa zastosowano ujemne sprzezenie zwrotne, które po¬ woduje kompensacje wplywu zmian pradu emisyj¬ nego na prad w obwodzie anodowym lecz nie zmniejsza wzmocnienia stopnia.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na za¬ laczonym rysunku, na którym fig. 1, fig. 2, fig. 3 przedstawiaja sposoby wlaczenia oporników sprze¬ zenia .zwrotnego odpowiednio w obwodzie siatki drugiej, w katodzie oraz w siatce drugiej i katodzie 10 15 20 25 30 jednoczesnie, fig. 4 przedstawia zaleznosci zmian pradu anodowego od zmian pradu emisyjnego uzy¬ skiwane w ukladach wedlug fig. 1—3.W ukladzie wedlug fig. 1 ujemne sprzezenie zwrotne uzyskuje sie przez wlaczenie opornika R6 w siatce drugiej. Jezeli w lampie wzrosnie prad emisyjny, zwiekszony prad poplynie przez opornik Rs i napiecie na siatce drugiej obnizy sie, przeciw¬ dzialajac wzrostowi pradu katodowego i anodowe¬ go. Przy zbyt duzej wartosci Rs wystapi przekom- pensowanie, przy którym wzrostowi pradu emisyj¬ nego towarzyszy zmniejszenie sie pradu anodowego^ Optymalna wartosc opornosci Rs, przy której prad anodowy staje sie niezalezny od pradu emisyjnego moze byc dobrana eksperymentalnie lub obliczona ze wzoru (1) s opt diA dh (i) d us2 c u, s2 w którym Ia oznacza prad anodowy, Ik — prad katodowy, y jest dynamicznym wspólczynnikiem rozplywu, wystepujacym w ukladzie fig. 1 przy 6L.Rs = 0 (bez kompensacji); y = —— gdzie 81 ozna- 6Ik cza przyrost pradu anodowego wywolany przyro¬ stem piradu katodowego 8Ik.W ukladzie wedlug fig. 1 pod wplywem przy¬ rostu napiecia sygnalu na siatce trzeciej wzrasta 511073 51107 4 prad anodowy kosztem zmniejszania sie pradu siatki drugiej. Napiecie na elektrodzie Sj przy tym wzrasta, co z kolei powoduje dodatkowy przy¬ rost pradu katodowego i anodowego. Wzmocnienie ulega przez to zwiekszeniu. Jest to równowazne 5 wprowadzeniu dodatniego sprzezenia zwrotnego dla skladowych sygnalu przy jednoczesnym ujem¬ nym sprzezeniu zwrotnym dla skladowych fluk- tuacyjnych pradu emisyjnego.¦\ W ukladzie na fig. 2 sprzezenie zwrotne uzyskuje io sie przez wlaczenie opornika Rk w katodzie. Jezeli w lampie nastapi wzrost pradu emisyjnego, wzros¬ nie równiez spadek napiecia na oporniku Rk zmniejszajacy róznice napiec pomiedzy katoda i pozostalymi elektrodami i przeciwdzialajacy 15 wzrostowi pradu katodowego. Poniewaz przy tym siatka trzecia staje sie bardziej ujemna w stosunku do katody rozplyw pradu katodowego staje sie bardziej niekorzystny dla anody. Przy odpowied¬ nim wyborze wartosci Rk uzyskuje sie niezaleznosc 20 pradu anodowego od pradu emisyjnego. Optymal¬ na wartosc Rk moze byc dobrana eksperymentalnie lub obliczona ze wzoru (2) • Y 25 Rk opt = jnk_ _a_ia (2) gdzie Uk oznacza napiecie pomiedzy katoda i prze¬ wodemzerowym. 30 W pentodzie prad katodowy nie zalezy od napie¬ cia sygnalu na siatce trzeciej i anodzie. Dlatego opornik Rk wytwarzajac ujemne sprzezenie zwrotne dla skladowych fluktuacyjnych pradu emisyjnego nie wywiera wplywu na wzmocnienie wzmacniacza. 35 W ukladzie wzmacniacza wedlug fig. 3 zastoso¬ wano jednoczesnie dwa oporniki sprzezenia zwrot¬ nego Rs i Rk. Oporniki te powinny byc dobrane w taki sposób, aby bylo spelnione równanie (3) 40 —s_ +_^=1 (3) Rs opt Rk opt Przy kompensacji wplywu zmian pradu emisyj¬ nego w ukladzie wedlug fig. 1 uzyskuje sie dla 45 zaleznosci przyrostu pradu anodowego Ala od przy¬ rostu pradu emisyjnego A Ie krzywa wypukla, jak na fig. 4a. W ukladzie wedlug fig. 2 uzyskuje sie dla tej zaleznosci krzywa wklesla, jak na fig. 4b.W ukladzie wedlug fig. 3 mozna uzyskac nieza- 50 leznosc pradu anodowego od pradu emisyjnego w rozszerzonymr zakresie zmian pradu emisyjnego, jak na fig. 4c. Na fig. 4d przedstawiono zaleznosc AIa od AIC w ukladzie bez sprzezenia zwrotnego, przy Rs = Rk =0. 55 W omawianych ukladach wzmacniaczy wedlug wynalazku moga byc zastosowane pentody napie¬ ciowe z wyprowadzona trzecia siatka. Jest oczy¬ wiste, ze ta sama metoda kompensacji wplywu zmian pradu emisyjnego, stanowiaca istote wyna- 60 lazku, dotyczy równiez innych lamp wielosiatko- wych typu elektrometrycznego, w których zespól elektrod pomiedzy katoda i siatka sygnalowa jest przystosowany do pracy w ukladach ze sprzeze¬ niem zwrotnym wedlug fig. 1—3.W ukladach wzmacniaczy wedlug wynalazku dla uzyskania dobrej stabilnosci zera i duzej opornos¬ ci wejsciowej nalezy stosowac specjalne warunki zasilania. Naileoiei jest Dracowac orzy naDietiu.Ua^Us2 ponizej 12 V, przy zalecanej wartosci Ua=US2 od 3 do 6 V. Napiecie zarzenia dobiera sie tak, aby przy napieciu siatki trzeciej równym potencjalowi luznej siatki punkt spoczynkowy zna¬ lazl sie w srodku liniowego obszaru rodziny cha¬ rakterystyk statycznych, w punkcie przegiecia charakterystyki Ia = f(Ug3). Napiecie siatki pier¬ wszej dobiera sie w taki sposób, aby otrzymac prad katodowy od kilkunastu do kilkudziesieciu M-A oraz stosunek pradu anodowego do pradu kato¬ dowego w granicach od 0,25 do 0,5.Wykonane wzmacniacze wedlug wynalazku wy¬ kazywaly stabilnosc punktu zerowego przeliczona na wejscie wzmacniacza lepsza niz 0,5 mV w ciagu 8 godzin pracy. W krótszych odcinkach czasu, po¬ nizej 0,5 godz. niestabilnosc zera byla mniejsza niz 100 nV. PL