Elektronky VIII – Pentoda

By | 6.12.2004

Tetroda se ve své základní funkční podobě komerčního využití /díky svým nectnostem/ nikdy nedočkala. Byla sice vyvinuta zvláštní obměna tetrody, tzv. dvoumřížková elektronka, nazývaná i elektronka se sekundární katodou nebo násobič elektronů, ve které se vývojáři snažili nějak rozumně využít sekundární emise tetrody. Vznikla tak kolem r. 1933 elektronka Philips EE1 či EEP1, původně vyvinutá pro citlivé krátkovlnné přijímače. Tato elektronka mohla díky sekundární katodě pracovat jako zesilovací stupeň s poměrně vysokým zesílením a zároveň i jako obraceč fáze /invertor/. Pokud je mi známo, byla komerčně použita pouze v jediné aplikaci a to v nf zesilovači Philips 2864, kde fungovala jako předzesilovač pro mikrofon i jako invertor pro dvojčinný koncový stupeň. Protože ale v provozu vyžadovala poměrně přesné nastavení pracovního bodu i napětí na jednotlivých elektrodách, byla brzy výroba této elektronky zastavena a princip opuštěn.

Prakticky souběžně s vylepšováním obecné tetrody a vývojem svazkové tetrody vznikla kolem roku 1928 přidáním další, v pořadí už třetí mřížky pentoda, tedy elektronka s pěti funkčními elektrodami. Třetí mřížka, označovaná g3 a nazývaná hradicí nebo brzdicí mřížkou, byla instalována mezi stínící mřížku g2 a anodu, jejím úkolem je vracet pokud možno všechny sekundární elektrony, vyražené z anody, zpět. Musí být proto připojena na podstatně zápornější potenciál než anoda a stínící mřížka, obvykle se spojuje s katodou nebo jiným záporným potenciálem, podle charakteru zapojení a funkce. Výkonové pentody pro nízkofrekvenční koncové stupně mají brzdicí mřížku g3 spojenu s katodou již uvnitř elektronky vnitřním spojem a toto spojení se někdy ve schématickém znaku ani nekreslí. V některých případech jsou výkonové svazkové tetrody kresleny stejným znakem, jako „pravé“ pentody, tedy se třemi mřížkami ve znaku. Velmi často pak dochází k situacím, kdy je v principu svazková tetroda považována za pentodu, např. Tesla 6L31 nebo evropské EL36, EL81, což je ještě umocněno znakem L v označení druhu. U některých výkonových svazkových tetrod je dokonce vyveden na zvláštní kolík i brzdicí plechový rámeček, opět označený jako g3. U nízkofrekvenčních pentod je na patici společný spoj katody s brzdicí mřížkou označen jako kg3 či cg3, pokud je u výkonových svazkových tetrod takový spoj uvnitř elektronky, je označen shodně.

Vlastní konstrukční provedení brzdicí mřížky je velmi podobné až shodné s provedením stínicí mřížky. Pouze u speciálních a velmi výkonných pentod může být brzdicí mřížka g3 stejného, ale i robustnějšího provedení, jako stínicí mřížka g2.

Takto vytvořená elektronka má zcela odstraněnu sekundární emisi, odstraněn vliv anody na g2 i g1, ještě poněkud vyšší vnitřní odpor proti tetrodě, vyšší zesílení a prakticky odstraněn Millerův jev. Vstupní kapacity pentod jsou při vhodné konstrukci velmi nízké, je možno je bez obav z rozkmitání použít k zesilování i velmi vysokých kmitočtů. Díky velmi vysokému vnitřnímu odporu pracují signálové pentody tzv. nakrátko, v podpřizpůsobení oproti triodě, která musí mít vzhledem k nízkému zesílení a nízkému Ri pracovní odpor velmi pečlivě zvolen.

 

Kolem roku 1928 měli už konstruktéři rozhlasových přijímačů k dispozici poměrně dokonalou elektronku, která jim umožňovala vyrábět přístroje s vynikající citlivostí a stabilitou, na nízkofrekvenčních koncových stupních ovšem zůstávaly osvědčené výkonové triody. Ve stejném roce byla zkonstruována první použitelná 3W výkonová pentoda /Telefunken B443/ a objeveno směšování – superheterodynový princip rozhlasových přijímačů. Tento princip si vynutil další vývoj, příp. modifikace pentod a vznikaly tak další typy elektronek se čtyřmi až šesti mřížkami /pentagrid, hexoda, heptoda, oktoda/, určené pro směšování přijímaného kmitočtu s kmitočtem oscilátoru, případně tato mnohamřížková elektronka pracovala současně jako směšovač i oscilátor. V roce 1934 dala firma Telefunken na trh výkonnou 9W koncovou pentodu AL4, čímž bylo u standardních rozhlasových přijímačů odzvoněno koncovým triodám. Výkonné koncové triody typu AD1 a podobné s anodovou ztrátou cca 15W zůstávaly jen v nejluxusnějších a nejdražších přijímačích /Telefunken Hymnus, Big Ben Saloon/, prakticky vždy ve dvojčinném zapojení, pro jejich typický příjemný zvuk a nižší zkreslení.

 

Na další vývoj a zdokonalování elektronek měly obrovský vliv přípravy Německa na 2. světovou válku kolem roku 1936. Armáda si byla velmi dobře vědoma důležitosti radiotechniky a radioelektronického boje ve válce a tak byly již během let 1934-1938 do Německa soustředěny týmy nejlepších odborníků, kteří usilovně pracovali na vývoji a výrobě dokonalých radioelektronických prostředků. Po vypuknutí války byly i „civilní“ radiotechnické laboratoře a firmy téměř v celé Evropě donuceny pracovat na výrobě a vývoji vojenské radiotechniky. Válka sama, ačkoliv byla zatím nejkrvavějším konfliktem v historii lidstva /Hitler a zfanatizovaný německý národ zavinili 60 miliónů mrtvých, z toho 25 miliónů civilistů/ ale paradoxně přinesla mnohem rychlejší pokrok ve vývoji elektronek i radiotechniky. Bylo třeba konstruovat komunikační prostředky na velké vzdálenosti, pracující na kmitočtech, kde doposud protistrana nepracovat nemohla, vyvíjet speciální zaměřovací a sledovací techniku pro raketové střely, bombardéry, létající později výhradně v noci a samozřejmě také prostředky radioelektronického boje-selektivní rušiče apod. Se všemi požadavky armády na práci při vysokých kmitočtech, odolnost proti vlivům prostředí, životnost a v neposlední řadě také kompaktní konstrukci se vypořádali vývojáři firmy Telefunken zcela změněnou konstrukcí elektronek, začaly se objevovat miniaturní celoskleněné otřesuvzdorné elektronky s malým žhavicím příkonem, velkou strmostí, zesílením a dlouhou životností. Příkladem takové konstrukce by mohla být např. legendární německá vojenská univerzální pentoda RV12P2000 konstrukce Telefunken, jejíž vlastnosti zůstávaly i dlouho po válce nepřekonány a jejíž systém byl mnoha dalšími výrobci kopírován. Vojenská univerzální pentoda RV2P800 se ss žhavením 2V z jednoho článku olověného akumulátoru se vyráběla ve speciálním krytu s gumovými vložkami, který ji zároveň stínil, chránil před poškozením a zabraňoval svým měkkým uložením mikrofoničnosti. Konstrukce většiny těchto / na onu dobu/ fantastických elektronek vznikla již kolem roku 1936, kdy se v civilní sféře teprve začaly uplatňovat elektronky typu E s lamelovou paticí a rozměry menší lahve od limonády…

Skvělé vojenské pentodě RV12P2000 se mohla vyrovnat /vlastnostmi a rozměry/ až asi v roce 1953 miniaturní heptalová pentoda 6F36, ovšem za cenu značně vyššího žhavicího příkonu a podstatně nižší životnosti. Vojenskou výkonnou vysílací pentodu LS50 používají vysílající radioamatéři dodnes, buď v originální verzi s německou orlicí, případně její perfektní ruskou kopii GU50. Posledním příkladem budiž fakt, že některé amatérské poválečné rozhlasové přijímače, osazené elektronkami RV12P2000 z německých válečných skladů, fungují bez výměny elektronek uspokojivě dodnes. Bývalá československá armáda po válce úspěšně a bez poruch používala německou spojovací techniku až do konce 60.let minulého století a i dnes se v rušených armádních skladech nacházejí na tuto techniku náhradní díly. Pováleční konstruktéři Tesly a podřízených vývojových pracovišť /VÚS,Tesla Elspoj, Radiospoj/ brali německou, ale i britskou válečnou produkci jako vzor a nezřídka docházelo k okopírování celého přístroje, pouze osazeného novějšími poválečnými elektronkami. Ovšem dosti často byly „novější“ elektronky a „civilní“ přístup ke konstrukci kopie příčinou katastrofální nespolehlivosti celého přístroje, v několika případech ani nemohlo dojít k nasazení takovýchto přístrojů do „ostrého“ provozu v armádě.

[one_half]

Koncová /výkonová/ pentoda

[/one_half]

[one_half_last]

Pentoda s vyvedenou g3 /obecná/

[/one_half_last]

Prakticky nejpoužívanějšími a nejznámějšími pentodami jsou z nevýkonových typů a z masové výroby rozhlasových – televizních přijímačů asi tyto: univerzální klíčová EF22, novalová lineární vf pentoda EF80, pentodový systém elektronek PCF82, PCF86, případně jsou to z „heptalové“ éry vf pentody 6F32 a 6F36. Z výkonových nízkofrekvenčních pentod to bude nejspíše pentodový systém elektronky EBL21, ECL82, ECL86,PCL85,PCL86, EL84. V současnosti nejspíše muzikanti a i ortodoxní vyznavači elektronkového zvuku používají výkonové elektronky EL84, EL34, v menší míře se v nf technice a pro speciální účely používá i vynikající nf pentoda EF86 či její dlouhoživotnostní a otřesuvzdorná varianta EF806S, případně univerzální širokopásmová pentoda skvělých vlastností E180F.

Napsat komentář