Pentagrid dönüştürücü - Pentagrid converter

Temel heptode bazlı, kendiliğinden salınan pentagrid dönüştürücü devreleri.
Üst: Dolaylı ısıtmalı varyant
Alt: Katodun topraklanmasını gerektiren doğrudan ısıtmalı varyant
Beş ızgaranın tümünü gösteren bir 12SA7GT pentagrid dönüştürücünün ızgaraları

Pentagrid dönüştürücü telsiz alıcı valf (bir tür vakum tüpü olarak kullanılan beş ızgaralar) ile frekansı mikser bir aşamasında süperheterodin radyo alıcısı.

Pentagrid, gelen bir RF sinyalini alabilen ve frekansını sabit bir ara frekansa değiştirebilen , daha sonra yükseltilen ve alıcı devresinin geri kalanında tespit edilen bir valf geliştirme hattının parçasıydı . Cihaz genel olarak bir frekans değiştirici veya sadece karıştırıcı olarak adlandırıldı .

Kökenleri

Yukarıda açıklanan şekilde frekansı değiştirmek için tasarlanan ilk cihazlar, aksi takdirde sıradan bir triyot valfi (çift ızgara veya çift ızgara) olacak olanın içine basitçe iki ızgara yerleştiren Fransızlar tarafından geliştirilmiş görünmektedir . Teknik olarak dört elektrotlu bir cihaz olmasına rağmen , ne tetrode ne de bugün bilindiği şekliyle tetrode valfi henüz ortaya çıkmamıştı. Çift ızgara, sonraki tetroddan farklıydı çünkü ikinci (dış) ızgara, tarama etkisini sağlamak için ince bir şekilde sarılması gereken tetrode'un elek ızgarasına kıyasla kaba bir şekilde sarılmıştı. Her şebeke, gelen sinyallerden birini kabul edebiliyordu ve cihazın doğrusal olmaması, toplam ve fark frekanslarını üretiyordu. Valf çok verimsiz olurdu, ancak en önemlisi, iki ızgara arasındaki kapasitif bağlantı çok büyük olurdu. Bu nedenle, bir şebeke bağlantısından diğerinin sinyalini önlemek oldukça imkansız olurdu. En az bir referans, çift ızgaranın kendi kendine salınım yaptığını iddia ediyor, ancak bu doğrulanmadı.

1918'de Edwin Armstrong , süperheterodin alıcısını icat ettiğinde yalnızca triyotlar kullandı . Geleneksel bir osilatör devresinde çalışan bir triyot. Başka bir triyot, osilatör sinyalini karıştırıcının katoduna ve alınan sinyali ızgaraya bağlayarak bir karıştırıcı görevi gördü. Toplam ve fark frekansları daha sonra mikserin anot devresinde mevcuttu. Bir kez daha, devreler arasında bağlantı sorunu her zaman mevcut olacaktı.

Armstrong süperheterodini icat ettikten kısa bir süre sonra, sadece gelen sinyali yerel osilatörle karıştırmakla kalmayıp, aynı valf osilatörle iki katına çıkan bir triyot karıştırıcı kademe tasarımı geliştirildi. Bu, otodin karıştırıcı olarak biliniyordu . İlk örnekler, frekans aralığı boyunca salınım yapmakta zorlanıyordu çünkü osilatör geri beslemesi, iyi bir geri besleme veremeyecek kadar küçük olan ilk ara frekans transformatörü birincil ayar kapasitörüydü. Ayrıca osilatör sinyalini anten devresinin dışında tutmak da zordu.

Tetrotun icadı, ek topraklanmış (topraklanmış) ızgaralar (en azından sinyal söz konusu olduğunda) kullanarak elektrotları birbirinden ayırma fikrini ortaya koydu. 1926'da Philips , tetrotun maruz kaldığı ikincil emisyonla mücadele etmek için başka bir ızgara ekleme tekniğini icat etti . Pentagrid için tüm malzemeler artık yerindeydi.

Pentagrid

Bir heptodun devre sembolü

Pentagrid veya heptode (yedi elektrotlu) valfın geliştirilmesi, mikser hikayesinde yeni bir gelişmeydi. Buradaki fikir, yalnızca osilatör sinyalini ve alınan sinyali karıştıran ve aynı zamanda kendi osilatör sinyalini üreten değil, aynı zamanda aynı vananın farklı bölümlerinde karıştırma ve salınımı da yapan tek bir vana üretmekti.

Cihazın icadı ilk bakışta belirsiz görünmüyor, ancak hem Amerika hem de Birleşik Krallık'ta aşağı yukarı aynı anda geliştirildiği anlaşılıyor. Bununla birlikte, Birleşik Krallık cihazı, Amerikan muadilinden farklıdır.

RCA'dan Donald G. Haines'in, 2,148,266 numaralı ABD patentiyle 28 Mart 1933'te (daha sonra 29 Mart 1939'da verildi) pentagrid için patent başvurusunda bulunduğu bilinmektedir. Pentagrid ayrıca 10 Nisan 1935'te verilen bir Birleşik Krallık patentinde (GB426802) de yer aldı. Bununla birlikte, Büyük Britanya'nın Ferranti şirketi, 1933'ün sonlarında İngiltere'de üretilen ilk bilinen pentagrid olan VHT4 ile valf işine girdi. geliştirme aşamasındaydı ve kesinlikle o zamandan çok önce bir prototip olarak var olurdu).

Pentagrid'in çok daha iyi bir karıştırıcı olduğu kanıtlandı. Osilatör devresi aşağı yukarı bağımsız olduğundan, frekans aralığı boyunca güvenilir salınım için iyi geri bildirim elde etmek kolaydı. Autodyne mikserini benimseyen bazı üreticiler, tasarımlarının hepsini değilse de bir kısmını pentagrid karıştırıcılara dönüştürdü.

Kendinden salınımlı güvenilir bir karıştırıcı geliştirmenin amacı neydi? Nedenler İngiltere'den Amerika'ya farklılık gösterecekti. Birleşik Krallık radyo üreticileri , üyelerinin patent haklarının kullanımını karşılamak için British Valve Association'a vana sahibi başına 1 sterlinlik bir telif ödemek zorunda kaldı . Dahası, tek bir zarfta birden fazla elektrot yapısının bulunamayacağını (ki bu, telif hakkından kaçacaktı - en azından kısmen). Amerikalılar, All American Five'a yol açacak, düşük maliyetli, "her masraftan ayrılan" bir tasarım üretme arzusundan etkilenmiş gibi görünüyordu . Karıştırıcıyı kendi kendine salınımlı hale getirerek ayrı bir osilatör valfi temin etme zorunluluğunu ortadan kaldırır. All American Five, 1934'te ilk ortaya çıktığı andan, transistörler devraldığında valfler kullanılmaz hale gelene kadar bir pentagrid dönüştürücü kullanacaktı.

Birleşik Krallık'ta, beş ızgara bu şekilde çalışıyordu. Izgara 1, anot görevi gören ızgara 2 ile birlikte osilatör ızgarası görevi gördü. Şebeke 4, gelen sinyali, anot, ızgara 4 ve ızgara 2'yi birbirinden ayırmak için ekran ızgaraları görevi gören (genellikle dahili olarak) kalan iki ızgarayla (genellikle dahili olarak) birlikte gelen sinyali kabul etti. Izgara 2, modüle edilmiş elektron akımının bir kısmının geçmesine izin verdiği için "sızdıran" bir anot olduğundan, osilatör vananın karıştırma bölümüne bağlanmıştır. Aslında, bazı tasarımlarda, ızgara 2 sadece destek çubuklarından oluşuyordu, gerçek ızgara telinin kendisi çıkarılmıştı.

Amerika'da konfigürasyon farklıydı. Izgara 1, daha önce olduğu gibi osilatör ızgarası görevi gördü, ancak bu durumda, ızgaralar 2 ve 4 birbirine bağlandı (yine genellikle dahili olarak). Grid 2 hem ekran hem de osilatör anodu olarak işlev gördü; bu durumda, perdelemeyi sağlamak için ızgara telinin mevcut olması gerekir. Şebeke 3 gelen sinyali kabul etti. Izgara 4 bunu anottan taradı ve ızgara 5, ikincil emisyonu bastırmak için bir baskılayıcı ızgaraydı. Bu konfigürasyon, osilatör tasarımını, osilatör "anotunun" HT + (B +) rayından çalıştırıldığı bir tasarımla sınırladı. Bu genellikle bir Hartley Osilatör devresi kullanılarak ve katodu bobin üzerindeki musluğa götürülerek gerçekleştirildi.

İngiltere versiyonu önemli ikincil emisyona sahip olacaktı ve ayrıca bir tetrode bükülmesine sahip olacaktı . Bu, iyi toplam ve fark sinyalleri üretmek için gerekli olan doğrusal olmayışı sağlamada kullanıldı. Amerikan cihazları, baskılayıcı ızgaradan kaynaklanan ikincil emisyona sahip olmamasına rağmen, yine de, osilatörü valf aşırı çalıştırılacak şekilde yönlendirerek gerekli doğrusal olmayışı elde etmeyi başardılar. Amerikan versiyonu da biraz daha duyarlıydı çünkü sinyali kabul eden ızgara, katoda daha yakın ve amplifikasyon faktörünü artırıyordu.

Pentagrid dönüştürücü her iki durumda da son derece iyi çalışıyordu, ancak güçlü bir sinyalin osilatör frekansını daha zayıf bir sinyalden 'çekebilmesi' sınırlamasından muzdaripti. Bu, sinyallerin güçlü olmasının muhtemel olduğu yayın alıcılarında büyük bir sorun olarak görülmedi, ancak güçlü sinyallere yakın zayıf sinyaller almaya çalışırken bir sorun haline geldi. Bazı kısa dalga radyolar, bu cihazlarla oldukça tatmin edici bir şekilde yönetildi. 100 MHz FM bantları için 2. Dünya Savaşından sonra özel yüksek frekanslı versiyonlar ortaya çıktı. Örnekler 6SB7Y (1946) ve 6BA7'dir (1948). Çekme etkisinin, bir dereceye kadar otomatik ayar sağlaması açısından faydalı bir yan etkisi oldu.

Diğer bir dezavantaj, ekran ızgaralarının varlığına rağmen, osilatör elektrotları tarafından modüle edilen elektron ışınının yine de sinyal ızgarasından geçmek zorunda kalması ve osilatörün sinyal devresine bağlanmasının kaçınılmaz olmasıydı. Amerikan Federal İletişim Komisyonu (FCC), radyo üreticilerinden ürünlerinin bu müdahaleden kaçındığını kurallarının 15. Bölümü uyarınca onaylamalarını istemeye başladı. Birleşik Krallık'ta, (radyo lisansından sorumlu olan) Postmaster General, radyo paraziti ile ilgili bir dizi katı kural koydu.

Hexode

Bir hexode devre sembolü

Hexode (altı elektrot) aslında heptode veya pentagrid sonra geliştirildi. Almanya'da bir karıştırıcı olarak geliştirildi, ancak en başından itibaren ayrı bir triyot osilatör ile kullanılmak üzere tasarlandı. Böylelikle şebeke konfigürasyonu, şebeke 1, sinyal girişi; ızgaralar 2 ve 4 ekran ızgaraları (birbirine bağlı - genellikle dahili olarak) ve ızgara 3, osilatör girişi idi. Cihazın baskılayıcı ızgarası yoktu. En büyük avantaj, sinyal giriş ızgarası olarak şebeke 1'i kullanarak, cihazın zayıf sinyallere daha duyarlı olmasıydı.

Triode ve hexode yapılarının aynı cam zarfa yerleştirilmesi çok uzun sürmedi - hiçbir şekilde yeni bir fikir değil. Triyot ızgarası genellikle dahili olarak altıgen ızgaraya (3) bağlıydı, ancak bu uygulama, mikser bölümü FM üzerinde çalışırken AM / FM setlerinde düz bir IF amplifikatörü olarak çalıştığında, karıştırma özel bir FM'de gerçekleştirildiğinde daha sonraki tasarımlarda düşürüldü. frekans değiştirme bölümü.

Birleşik Krallık'taki üreticiler, BVA'nın birden fazla yapı üzerindeki yasağı nedeniyle (ve aslında vergi nedeniyle ayrı vanalar kullanmak istemedikleri için) başlangıçta bu tür karıştırıcıyı kullanamadılar. Bir İngiliz şirketi olan MOV , 1934'te İngiltere'de triyot-hexode mikserine sahip bir radyo pazarlamaya çalıştıklarında Alman Lissen şirketine karşı kartel kurallarını başarıyla uyguladı.

Birleşik Krallık üreticilerinin baskısının ardından BVA kuralları gevşetmeye mecbur bırakıldı ve Birleşik Krallık triyot-heksot karıştırıcıları benimsemeye başladı. Mullard ECH35 popüler bir seçim oldu.

Osram adlı bir şirket ustaca bir hamle yaptı. Onların popüler pentagrid dönüştürücü tasarımlarından biri olan MX40 başlangıçta Onlar 1936 yılında satışa 1934 yılında pazarlanan X41 triyot-hexode frekans değiştirici. Akıllı biraz oldu X41 bir doğrudan takılan MX40 pin uyumlu yerine oldu. Böylece, beş köşeli bir radyo, başka herhangi bir devre değişikliği olmaksızın kolaylıkla bir triyot-heksoda dönüştürülebilir.

Amerika hiçbir zaman triyot-hexode'u gerçekten benimsemedi ve nadiren kullanıldı, ancak 6K8 triode-hexode 1938'de imalatçıların kullanımına sunuldu.

Bazı tasarımlarda, yine başka bir heptot tasarımı üretmek için bir baskılayıcı ızgara eklendi. Mullard en ECH81 minyatür dokuz iğneli vanalar hareket ile popüler oldu.

Oktot

Octode tabanlı pentagrid dönüştürücü devresi

Tam olarak bir pentagrid olmasa da (beşten fazla ızgaraya sahip olması nedeniyle), oktot (sekiz elektrot) yine de pentagrid prensibine göre çalışır. Pentagrid heptodun İngiltere versiyonuna fazladan bir ekran ızgarasının eklenmesinden kaynaklandı. Bu, esas olarak anten / osilatör ayrımını iyileştirmek ve giderek daha popüler hale gelen kuru pillerle çalıştırılan radyo setlerinde kullanım için güç tüketimini azaltmak için yapıldı.

Kuzey Amerika'da üretilen tek oktot 7A8 idi . Tarafından sunulan Sylvania 1939 (ve çoğunlukla kullanılan PHILCO ) bu valf yazmak için bir bastırıcı ızgara ekleme ürünü olan 7B8 olduğu, loctal tipi versiyonu 6A7 . Bastırıcının eklenmesi, Sylvania'nın 6.3-volt ısıtıcının akımını 320 miliamperden 150 miliamper'e düşürmesine ve aynı dönüşüm transkondüktansını (550 mikrosiemen) muhafaza etmesine izin verdi . Bu, Philco'nun 1940'lar boyunca her radyo hattında bu valfi kullanmasına izin verdi.

Philips EK3 oktot , "ışın oktodu " olarak belirlenmiştir. Tasarımın yeni kısmı, 2 ve 3 numaralı ızgaraların kiriş oluşturan plakalar olarak inşa edilmesiydi. Bu, Philips osilatör elektron demeti ile mikser elektron demetlerinin olabildiğince ayrıldığını ve böylece çekme etkisinin en aza indirildiğini iddia edecek şekilde yapıldı. Başarı derecesine ilişkin hiçbir bilgi mevcut değildir. Üreticinin bilgileri ayrıca, vananın yüksek performansının 600 mA'lık yüksek bir ısıtıcı akım maliyetine - daha geleneksel tiplerin iki katı - geldiğine dikkat çekiyor.

Pentot

Bir pentot kullanımı, bir frekans dönüştürücü için olası bir seçim gibi görünmüyor çünkü sadece bir kontrol ızgarasına sahip. Bununla birlikte, Büyük Buhran sırasında , birçok Amerikan radyo üreticisi en düşük fiyatlı AC / DC alıcılarında pentot tipleri 6C6 , 6D6 , 77 ve 78'i kullandılar çünkü bunlar pentagrid tip 6A7'den daha ucuzdu . Bu devrelerde, baskılayıcı (ızgara 3) osilatör ızgarası görevi gördü ve valf, gerçek bir pentagrid'e benzer şekilde çalıştı.

Bir İngiliz şirketi olan Mazda / Ediswan , bir triod-pentot frekans değiştiricisi olan AC / TP üretti . Düşük maliyetli AC radyolar için tasarlanan cihaz, osilatör sinyalini havadan yayma riski olmadan güçlü sinyallerin osilatörü çekmesine izin vermek için bilinçli olarak tasarlanmıştır. Katot, valfin her iki bölümünde de ortaktı. Katot, osilatör bobini üzerindeki ikincil bir bobine bağlandı ve böylece osilatörü pentot mikser bölümüne bağladı; sinyal, geleneksel şekilde ızgaraya 1 uygulandı. AC / TP, düşük maliyetli radyolar için tasarlanmış AC / valf serilerinden biriydi. Zamanları için dayanıklı oldukları düşünülüyordu (normalde sorunlu olan AC / TP frekans değiştiricileri bile). Servis atölyeleri nadiren ihtiyaç duyulan yedek parçaları stokladığından, bugün karşılaşılan AC / valflerin yepyeni olması muhtemeldir.

İsimlendirme

Heptodun iki versiyonu arasında ayrım yapmak için, imalatçı verileri bunları genellikle baskılayıcı ızgarası olmayan bir heptot için "heksot tipi heptot" ve baskılayıcı ızgaranın mevcut olduğu "oktot tipi heptot" olarak tanımlar.

Örnekler

Gerçek pentagridler

  • 2A7 ve 6A7 - RCA pentagrids ilk 1933
  • VHT1 - Ferranti pentagrid, 1933
  • MX40 - Osram pentagrid, 1934
  • 6SA7 ve 6BE6 / EK90 - RCA, Mullard, vb. Tarafından üretilen Pentagridler.
  • 6SB7Y ve 6BA7 - VHF pentagridler, 1946
  • 1LA6 ve üstü 1L6 - Zenith Trans-Oceanic ve diğer yüksek kaliteli taşınabilir kısa dalga radyolar için pentagrid
  • DK91 / 1R5 , DK92 / 1AC6 , DK96 / 1AB6 , DK192 - Pil pentagridleri
  • 1C8 , 1E8 - Minyatür pil pentagridleri

Oktodlar (pentagrid prensibine göre çalışır)

  • EK3 - Philips tarafından üretilen ışın oktot
  • 7A8 - Amerika'da Sylvania tarafından üretilen tek oktot , 1939

Triode / hexode türleri (pentagrid prensibinde çalışmaz)

  • X41 - Osram triyot-hexode, 1936; yukarıdaki MX40 için eklenti değişimi
  • ECH35 - Mullard triyot-hexode
  • ECH81 (Sovyet 6И1П ) - oktot tipi kula triyot-heptot
  • 6K8 - Amerikan triyot-heksot, 1938

Bu liste her şeyi içermiyor.

Ayrıca bakınız

Notlar

Referanslar

  • Valf Kılavuzları
  • Diğer kitaplar
    • Sibley, Ludwell, "Tube Lore", 1996
    • Stokes, john W, "70 Yıllık Radyo Tüpleri ve Vanaları" 1997
    • Atıcı, Keith, "İngiliz Radyo Valfinin 1940'a Tarihi."

Dış bağlantılar