Buizenversterkers
Penthode en beam tetrode
 

Deze pagina's zijn vooral praktijkgericht, daarom dat een theoretische pagina over de constructie van pentodes naar achteren is verplaatst.
-

-

De pentode is de meest gebruikte buis als eindtrap, maar er bestaan ook pentodes die als voortrap gebruikt kunnen worden (EF86). Terwijl de triode één stuurrooster heeft, zijn er bij de pentode twee roosters bijgekomen. Een pentode heeft in het algemeen een hogere versterking in vergelijking met een triode, daarom dat men hoofdzakelijk pentodes gebruikt als eindtrap.

De verschillende triodes worden hier besproken.

Een van de roosters die erbij gekomen is, is het schermrooster. Het schermrooster vormt een electrostatisch scherm tussen de anode en het stuurrooster, waardoor de invloed van de anode beperkt wordt. Op de anode wordt er doorgaans een hoge wisselspanning ontwikkeld, en die wisselspanning heeft invloed op de electronenstroom. Met het schermrooster erbij is het alsof de anode niet meer zou bestaan. De versterking van de buis neent sterk toe en de parasitaire capaciteit tussen anode en stuurrooster neemt af. Het schermrooster wordt op een vaste gemiddelde spanning gehouden.

De buis met twee roosters (4 electroden in totaal = tetrode) wordt echter niet vaak gebruikt in die hoedanigheid. Op de anode is er een sterke wisselspanning, terwijl het schermrooster op een vaste spanning gehouden wordt. Als de anode een lagere spanning heeft dan het schermrooster, dan kunnen de op de anode losgeslagen electronen naar het schermrooster gaan, waardoor er een parasitaire stroom gaat lopen. De caracteristieken vertonen een duidelijke knik en deze buizen kunnen niet gebruikt worden als lineaire versterker.

Door een extra rooster te plaatsen, het keerrooster, worden de trage electronen die van de anode komen terug geduwd naar de anode, en de secundaire electronen van het schermrooster terug naar het schermrooster. Het keerrooster vormt een barrière voor de trage electronen. De snellere electronen die van de cathode komen ondervinden geen hinder. Het keerrooster wordt op een laag potentiaal geplaatst om de electronen tergu te sturen, meestal zit deze rooster op dezelfde potentiaal als de cathode.

Om te vermijden dat het schermrooster teveel electronen zou opnemen (en dus de anodestroom zou verminderen) worden de wikkelingen van het schermrooster in het verlengde van die van het stuurrooster geplaatst. Dit is vooral van belang bij vermogenspentodes. Het keerrooster heeft lossere windingen.

De getter is een ring die gevuld is met een speciale pasta bij de vervaardiging van de buis. Op het einde van de fabricage wordt de lucht uit de buis getrokken, en wordt terzelfdertijd het metaal verwarmd door een hoogfrekwent magnetisch veld. Door de verhitting worden de luchtdeeltjes die in het metaal zouden zitten uitgestoten. De getter komt ook op temperatuur en verdampt. De getter zorgt ervoor dat de laatste luchtdeeltjes gevangen worden in het gettermateriaal. Het gettermateriaal slaat uiteindelijk neer op de binnnewand van de buis, het is de glanzende oppervlakte op het einde van de buis. Als de buis niet meer luchtdicht is, dan wordt het neergeslagen gettermateriaal wit.

De tweede figuur geeft de spanningsverdeling tussen de verschillende electrodes, waarbij een hogere niveau overeenkomt met een lagere spanning (electronen gaan van - naar +).

  • De cathode zit op een laag potentiaal, bijvoorbeeld 2V voor een voorversterkerbuis, 15V voor een vermogenspentode.

  • Het stuurrooster zit op een nog lager potentiaal (0V) om een deel van de electronen tegen te houden. Een verandering in potentiaal veroorzaakt een verandering in de electronenstroom.

  • Het schermrooster zit op een gemiddelde spanning, bijvoorbeeld 150V voor een voorversterker, 250V voor een vermogensbuis. De electronen die het stuurrooster gepasseerd zijn worden door het schermrooster aangetrokken, maar het schermrooster vangt slechts weinig electronen omdat de wikkelingen van het rooster in het verlegde van die van het stuurrooster zitten.

  • Het keerrooster zit op een lage spanning, meestal de cathodespanning. Het rooster heeft weinig invloed op de electronen die van de cathode komen en door het schermrooster versneld zijn geweest, maar houdt de trage electronen van de anode tegen.

  • De anode zit op een hoog potentiaal. Door de verandering in anodestroom verandert ook de spanning.

Ten gevolge van Philips patenten konden de amerikanen de pentode niet gebruiken. Dit vormde echter geen onoverkomelijk probleem: door de electronenstroom te concentreren door de buis van twee extra platen te voorzien ontstaat er ook een electrostatisch veld die eenzelfde effekt heeft als een keerrooster.

Deze buizen heten beam tetrodes en werden gebruikt daar waar er hoge stromen nodig zijn, bijvoorbeeld de electromagnetische afbuiging bij televisie. Dergelijke buizen zijn in staat een stroom van meer dan 1A te leveren. Uiteindelijk is zelfs Philips beam tetrodes gaan gebruiken (PL500 was de eerste beam tetrode van Philips).

Bepaalde beam tetrodes worden ook in audiotoepassingen gebruikt, het zijn de amerikaanse buizen met kodes "KT" (kinkless tetrode: tetrodes zonder knik) zoals de KT66 en KT88.

Beam tetrodes hebben andere eigenschappen dan vermogenspentodes: in het algemeen is de intermodulatievervorming hoger en is de transconductantie (steilheid) lager (de buizen hebben een hogere stuurspanning nodig). De buizen hebben meer de neiging te gaan oscilleren (dit hangt ook af van de gebruikte outputtransformator).

Een kenmerk van beam tetrodes is dat ze ook gestuurd kunnen worden op het schermrooster: dit wordt bijvoorbeeld gedaan in AM modulatoren waarbij de draaggolf op het eerste rooster aangelegd wordt en het audiosignaal op het schermrooster. Maar ook voor audiotoepassingen kan het audiosignaal aangelegd worden op het schermrooster.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's

-