А. Пистолькорс.
Наши коротковолновики за отсутствием специальных генераторных ламп, применяют для своих передатчиков имеющиеся в продаже лампы ГБ и УТ-1, предназначенные для мощного усиления.
Статья инж. Пистолькорса, касается применения этих ламп только при работе усилителей, так как это является их основным назначением. Но все же редакция считает полезным поместить эту статью в «RA—QSO—RK».
Мощные усилительные лампы предназначаются для усиления мощности (а не напряжения, как в других типах) и применяются в последней ступени усилителя низкой частоты, в мощных усилителях, а также в коротковолновых передатчиках. Под этот тип у нас подходят:
1) Десятиваттная лампа Нижегородской радиолаборатории типа ГБ, она же трансляционная;
2) лампа УТ-1 треста Электросвязь.
Существует определенная величина, называемая «качеством» лампы, которая характеризует лампу в
отношении усиления мощности. Если обозначим эту величину через К, то
Как видим, «качество» лампы тем выше, чем больше коэффициент усиления и чем меньше внутреннее сопротивление. Но на практике, по конструктивным соображениям, трудно получить такую лампу, которая удовлетворяла бы обоим условиям; увеличение коэффициента усиления связано с увеличением и внутреннего сопротивления. А величина внутреннего сопротивления не может быть произвольной; она должна быть в соответствии с сопротивлением включаемых трансформаторов, телефонов и репродукторов. Поэтому на практике каждая лампа является компромиссом в ту или другую сторону.
Однако, знания «качества» лампы нам недостаточно, чтобы судить о ее свойствах. И маломощная лампа может иметь хорошее К, но большие вольты на сетке будут ее перегружать, и получится искажение. Поэтому нужно обращать еще внимание на то, какой мощности сигналы можно подавать на сетку этой лампы для усиления. Как увидим на приводимых далее рисунках (рис. 2 и 5), мощные лампы имеют гораздо больший диапазон вольт сетки для прямолинейного участка характеристики, чем это было для обыкновенных приемных ламп. О мощности лампы позволяет также судить величина ее эмиссии; она значительно выше, чем у обычных ламп.
Переходим теперь к качеству передачи, которое в усилителях низкой частоты — при воспроизведении музыки и речи — стоит на первом месте. Хорошее качество передачи мы будем иметь, при наличии данного прямолинейного участка в характеристике анодного тока, в зависимости от вольт сетки. Таким образом хороший прямой участок, притом возможно более длинный (так как от этого зависит мощность), должен быть неотъемлемой принадлежностью мощной лампы. Мало того, этот участок должен лежать влево от нуля, в области отрицательных вольт на сетке, чтобы сетка при всех колебаниях усиливаемого напряжения оставалась отрицательной. Только при этом условии у нас не будет сеточного тока, вызывающего искажение при усилении низкой частоты. Мы знаем, что, собственно говоря, мы всегда можем сдвинуть влево характеристику — стоит только дать побольше вольт на анод. Но, конечно, в наших интересах, чтобы это анодное напряжение не было чересчур большим.
Вообще вопрос об источниках тока в случае мощных ламп является серьезным вопросом для радиолюбителя. Желательно, конечно, чтобы на накал тратилось возможно меньше мощности при той же эмиссии с волоска. Однако обе наши мощные лампы потребляют такой ток, что необходимы аккумуляторы. Что касается анодного напряжения, то мощные лампы требуют обычно большого числа вольт: 150—300 и даже выше. Кроме того и ток в цепи анода у них порядочный: 10—20 миллиампер. Поэтому сухие батареи будут сравнительно скоро расходоваться и их много нужно зараз. Нормальным источником анодного тока для мощных ламп следует считать аккумуляторные батареи или же электрическую сеть — через выпрямитель и фильтр.
Переходим к описанию ламп.
Лампа эта является яркой лампой, требующей на накал нормально около 1 ампера при 5,2 вольта. Производительность накала приэтом около 7 мА на ватт. Кривые, относящиеся к накалу, даны на черт. 1.
На рис. 2 приведены нормальные характеристики зависимости анодного тока от вольт на сетке. Кривые даны для 100, 200 и 300 вольт на аноде. Как видим, для того чтобы использовать полностью прямолинейный участок характеристики, нужно давать большое анодное напряжение. Весь диапазон вольт на сетке, соответствующий прямолинейному участку, составляет примерно 30 вольт. Но при 300 вольтах на аноде можно использовать лишь 15—20. Для полного использования этого участка (т. е. чтобы он весь лежал влево от 0) нужно 450 вольт и больше в зависимости от сопротивления нагрузки. Смещающее напряжение на сетку при этом должно быть 15 вольт, при 300 вольтах на аноде — 8 вольт.
Кривые рис. 3 показывают, как меняются внутреннее сопротивление лампы и коэффициент усиления μ. Сопротивление на довольно большом участке имеет постоянную величину — 11 500 ом, а коэффициент усиления ламп в среднем равен 11. Если для этих данных вычислим величину К, то получим:
«качество» лампы
Цифра эта указывает на прекрасные свойства лампы. Неудобством является лишь то, что она требует высокого напряжения на анод. Если же в этом затруднений не встречается, то лампа ГБ может с большим успехом применяться в мощных усилителях как в последней ступени, так и в предварительных.
Лампа имеет торированный волосок. Нормальные данные накала: напряжение — 3,6 вольта, ток 0,57 ампера; таким образом мощность, затрачиваемая на накал, у нее в 2½ раза меньше, чем у ГБ. Эмиссия у лампы значительна; но полной эмиссии (тока насыщения) смерить у нее не представляется возможным. Эта лампа отличается той особенностью, что при очень энергичном отсасывании электронов с волоска, слой тория на последнем начинает разрушаться и анодный ток внезапно резко падает. Поэтому на рис. 4 кривая эмиссии (В) отсутствует.
Нормальные характеристики (рис. 5) отличаются замечательной прямолинейностью, что так ценно для получения хорошего качества усиления. Другой особенностью является большой диапазон вольт на сетке: при 200 вольтах на аноде он равен 35 вольтам и при 250 будет примерно 50 вольт. Эта величина наибольшая из тех, которые нам до сих пор встречались. Принимая во внимание, кроме того, малое внутреннее сопротивление лампы (см. рис 6), можно констатировать, что лампа УТ—1 не боится перегрузки и может работать в самых мощных приемных усилителях.
Заметим, что все это достигается при сравнительно низких анодных напряжениях. В качестве предельного напряжения для лампы указаны 250 вольт, и, принимая во внимание сказанное выше относительно эмиссии волоска, не следует переходить этого предела. И то 250 вольт необходимы лишь для очень мощных сигналов. Практически бывает совершенно достаточно 150 вольт. Величина смещения 15, 20, 25 вольт при анодных напряжениях соответственно: 150, 200 и 250 вольт.
Переходя к группе кривых рис. 6, отметим чрезвычайно низкое внутреннее сопротивление: до 5 500 ом. Эта величина характерна для лампы, предназначенной работать в последней ступени: сопротивление репродуктора имеет примерно то же значение. В связи с этим стоит и сравнительно низкий коэффициент усиления — около 7; при таком малом внутреннем сопротивлении и нельзя ожидать большего. «Качество» лампы К немного ниже чем у ГБ (0,0022).
В общем лампа УТ—1 является превосходной лампой для последней ступени усилителя низкой частоты, в особенности мощного; для предварительных же ступеней желательно иметь лампу с большим коэффициентом усиления.
