पेन्टोड
एक पेंटोड एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जिसमें पांच इलेक्ट्रोड होते हैं। यह शब्द आमतौर पर एक तीन-ग्रिड एम्पलीफाइंग वेक्यूम - ट्यूब या थर्मिओनिक वाल्व पर लागू होता है, जिसका आविष्कार 1926 में गाइल्स होल्स्ट और बर्नार्ड टेललगेन | बर्नहार्ड डी.एच. टेलेगेन द्वारा किया गया था।[1] पेंटोड (कुछ साहित्य में ट्रिपल-ग्रिड एम्पलीफायर कहा जाता है[2]) स्क्रीन ग्रिड और प्लेट के बीच एक ग्रिड को जोड़कर स्क्रीन-ग्रिड ट्यूब या शील्ड-ग्रिड ट्यूब (एक प्रकार का टेट्रोड ट्यूब) से विकसित किया गया था। प्लेट से इलेक्ट्रॉनों के द्वितीयक उत्सर्जन के कारण स्क्रीन-ग्रिड ट्यूब एक एम्पलीफायर के रूप में प्रदर्शन में सीमित थी।[3] अतिरिक्त ग्रिड को सप्रेसर ग्रिड कहा जाता है। शमन ग्रिड आमतौर पर कैथोड की क्षमता पर या उसके पास संचालित होता है और प्लेट से माध्यमिक उत्सर्जन इलेक्ट्रॉनों को स्क्रीन ग्रिड तक पहुंचने से रोकता है।[4][5] सप्रेसर ग्रिड के अतिरिक्त एक ही प्लेट आपूर्ति वोल्टेज पर स्क्रीन-ग्रिड ट्यूब की प्लेट की तुलना में एम्पलीफायर ऑपरेशन में पेंटोड की प्लेट से प्राप्त होने वाले अधिक आउटपुट सिग्नल आयाम की अनुमति देता है। 1960 से 1970 के दशक तक पेंटोड व्यापक रूप से निर्मित और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग किए जाते थे, उस दौरान ट्रांजिस्टर ने नए डिजाइनों में ट्यूबों को बदल दिया। 21 वीं सदी की पहली तिमाही के दौरान, उच्च शक्ति रेडियो फ्रीक्वेंसी अनुप्रयोगों, संगीत वाद्ययंत्र एम्पलीफायरों (विशेष रूप से गिटार), होम ऑडियो और आला बाजारों के लिए कुछ पेंटोड ट्यूब का उत्पादन किया गया है।
पेन्टोड्स के प्रकार
- साधारण पेंटोड्स को शार्प-कटऑफ या हाई-स्लोप पेंटोड्स के रूप में जाना जाता है और नियंत्रण ग्रिड में एक समान एपर्चर आकार होता है। नियंत्रण ग्रिड के समान निर्माण के परिणामस्वरूप प्रवर्धन कारक (एमयू या μ} और ट्रांसकंडक्शन तेजी से नकारात्मक ग्रिड वोल्टेज के साथ बहुत कम बदलते हैं, जिसके परिणामस्वरूप प्लेट करंट का काफी अचानक कटऑफ हो जाता है।[6] ये पेंटोड एम्पलीफायर डिजाइनों में आवेदन के लिए उपयुक्त हैं जो नियंत्रण ग्रिड पर सिग्नल और पूर्वाग्रह की सीमित सीमाओं पर काम करते हैं। उदाहरणों में शामिल हैं: EF37A, EF86/6267, 1N5GT, 6AU6A, 6J7GT। अक्सर, लेकिन हमेशा नहीं, पेंटोड्स के लिए मुलार्ड-फिलिप्स ट्यूब पदनाम में एक सम संख्या ने एक तेज-कटऑफ डिवाइस का संकेत दिया, जबकि विषम ने रिमोट-कटऑफ का संकेत दिया; EF37 इस सामान्य प्रवृत्ति का एक अपवाद था, शायद EF36 के अपडेट के रूप में इसके इतिहास के कारण (The Mullard EF36, EF37 and EF37A at the National वाल्व संग्रहालय)।
- रिमोट-कटऑफ, वेरिएबल-एमयू, सुपर-कंट्रोल या वेरिएबल स्लोप पेंटोड, एनोड करंट को काटे बिना, साधारण पेंटोड्स की तुलना में कंट्रोल ग्रिड पर बहुत अधिक सिग्नल और बायस वोल्टेज को संभालते हैं। वेरिएबल-एमयू पेंटोड के नियंत्रण ग्रिड का निर्माण इसलिए किया जाता है ताकि नियंत्रण ग्रिड वोल्टेज के दिए गए वृद्धिशील परिवर्तन के परिणामस्वरूप एनोड करंट के परिवर्तन पर कम प्रभाव पड़ता है क्योंकि नियंत्रण ग्रिड वोल्टेज कैथोड के सापेक्ष नकारात्मक रूप से बढ़ता है।[7] नियंत्रण ग्रिड में अक्सर अलग-अलग पिच के हेलिक्स का रूप होता है।[8] चूंकि नियंत्रण ग्रिड वोल्टेज अधिक नकारात्मक हो जाता है, ट्यूब का प्रवर्धन कारक छोटा हो जाता है।[7][9] वेरिएबल-एमयू पेंटोड विरूपण और क्रॉस-मॉड्यूलेशन (इंटरमॉड्यूलेशन) को कम करते हैं और साधारण पेंटोड्स की तुलना में बहुत बड़े एम्पलीफायर डायनेमिक रेंज की अनुमति देते हैं।[10] वेरिएबल-एमयू पेंटोड पहले रेडियो रिसीवर के रेडियो फ्रीक्वेंसी एम्पलीफायर चरणों में लागू होते थे, आमतौर पर स्वचालित मात्रा नियंत्रण के साथ, और अन्य अनुप्रयोगों में लागू होते हैं जिन्हें सिग्नल और नियंत्रण वोल्टेज के बड़े बदलावों को संचालित करने की क्षमता की आवश्यकता होती है। पहला व्यावसायिक रूप से उपलब्ध वेरिएबल-म्यू पेंटोड्स 1932 में आरसीए 239 और 1933 में मुलार्ड वीपी4 थे।[11][12]
- पावर पेन्टोड्स या पावर-एम्पलीफायर पेंटोड्स। पावर पेंटोड्स को साधारण पेंटोड्स की तुलना में उच्च धाराओं, उच्च तापमान और उच्च वोल्टेज पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। लोड प्रतिबाधा में वांछित शक्ति का उत्पादन करने के लिए ट्यूब के माध्यम से आवश्यक वर्तमान देने के लिए पावर पेंटोड का कैथोड पर्याप्त इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन में सक्षम होने के लिए डिज़ाइन किया गया है।[13] पावर पेंटोड की प्लेट या एनोड को सामान्य पेंटोड की तुलना में अधिक शक्ति को नष्ट करने में सक्षम होने के लिए डिज़ाइन किया गया है।[14] EL34, EL84, 6CL6, 6F6, 6G6, SY4307A और 6K6GT पावर प्रवर्धन के लिए डिज़ाइन किए गए पेंटोड के कुछ उदाहरण हैं। विशिष्ट टेलीविजन आवश्यकताओं के लिए कुछ पावर पेन्टोड थे:
- वीडियो आउटपुट पेंटोड्स, उदा। 15ए6/पीएल83, पीएल802
- फ्रेम आउटपुट या वर्टिकल डिफ्लेक्शन पेंटोड, जैसे कि EL84#PL84, UL84 और EL86 और 18GV8/PCL85 के पेंटोड सेक्शन।
- लाइन आउटपुट या क्षैतिज विक्षेपण पेन्टोड, जैसे कि PL36, 27GB5/PL500, PL505 आदि।
- ट्रायोड-पेंटोड एक एकल लिफाफा होता है जिसमें ट्रायोड और पेंटोड दोनों होते हैं, जैसे ECF80 या ECL86।
टेट्रोड पर लाभ
सरल टेट्रोड या स्क्रीन-ग्रिड ट्यूब ने पहले के ट्रायोड की तुलना में एक बड़ा प्रवर्धन कारक, अधिक शक्ति और उच्च आवृत्ति क्षमता की पेशकश की। हालांकि, टेट्रोड में माध्यमिक इलेक्ट्रॉनों को कैथोड से टकराने वाले इलेक्ट्रॉनों द्वारा एनोड (प्लेट) से बाहर खटखटाया जाता है (एक प्रक्रिया जिसे द्वितीयक उत्सर्जन कहा जाता है) इसकी अपेक्षाकृत उच्च क्षमता के कारण स्क्रीन ग्रिड में प्रवाहित हो सकता है। एनोड छोड़ने वाले इलेक्ट्रॉनों की यह धारा नेट एनोड करंट I को कम कर देती हैa. एनोड वोल्टेज वी के रूप मेंa बढ़ जाता है, कैथोड से इलेक्ट्रॉन अधिक ऊर्जा के साथ एनोड से टकराते हैं, और अधिक माध्यमिक इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालते हैं, जिससे एनोड छोड़ने वाले इलेक्ट्रॉनों की धारा बढ़ जाती है। परिणाम यह है कि टेट्रोड में एनोड करंट Ia बढ़ते एनोड वोल्टेज V के साथ घटता पाया जाता हैa, वर्तमान-वोल्टेज विशेषता के हिस्से के ऊपर। यह गुण (ΔVa/ डी आईa < 0) को ऋणात्मक प्रतिरोध कहा जाता है। यह टेट्रोड के अस्थिर होने का कारण बन सकता है, जिससे आउटपुट में परजीवी दोलन हो सकते हैं, जिसे कुछ परिस्थितियों में डायनाट्रॉन ऑसिलेटर कहा जाता है।
पेंटोड, जैसा कि बर्नार्ड डी. एच. टेललगेन द्वारा पेश किया गया था, में एक अतिरिक्त इलेक्ट्रोड या तीसरा ग्रिड है, जिसे दमनकारी ग्रिड कहा जाता है, जो स्क्रीन ग्रिड और एनोड के बीच स्थित होता है, जो द्वितीयक उत्सर्जन की समस्या को हल करता है। सप्रेसर ग्रिड को कम क्षमता दी जाती है - यह आमतौर पर या तो ग्राउंडेड होता है या कैथोड से जुड़ा होता है। एनोड से माध्यमिक उत्सर्जन इलेक्ट्रॉनों को दबानेवाला यंत्र ग्रिड पर नकारात्मक क्षमता से खदेड़ दिया जाता है, इसलिए वे स्क्रीन ग्रिड तक नहीं पहुंच सकते हैं लेकिन एनोड पर वापस आ सकते हैं। कैथोड के प्राथमिक इलेक्ट्रॉनों में उच्च गतिज ऊर्जा होती है, इसलिए वे अभी भी सप्रेसर ग्रिड से गुजर सकते हैं और एनोड तक पहुंच सकते हैं।
पेंटोड्स, इसलिए, उच्च वर्तमान आउटपुट और व्यापक आउटपुट वोल्टेज स्विंग हो सकते हैं; एनोड / प्लेट स्क्रीन ग्रिड की तुलना में कम वोल्टेज पर भी हो सकती है फिर भी अच्छी तरह से बढ़ जाती है।[15]
ट्रायोड के साथ तुलना
- दूसरे ग्रिड के स्क्रीनिंग प्रभाव के कारण पेंटोड्स (और टेट्रोड्स) में प्रतिक्रिया क्षमता बहुत कम होती है।
- स्क्रीन ग्रिड और एनोड के बीच कैथोड करंट के यादृच्छिक विभाजन के कारण पेंटोड्स में उच्च शोर (विभाजन शोर) होता है,
- ट्रायोड में कम आंतरिक एनोड प्रतिरोध होता है, और इसलिए नकारात्मक प्रतिक्रिया अनुपस्थित होने पर पेंटोड की तुलना में ऑडियो आउटपुट सर्किट में उपयोग किए जाने पर उच्च भिगोना कारक होता है। यह समान ट्रांसकंडक्शन के पेंटोड की तुलना में ट्रायोड से प्राप्त होने वाले संभावित वोल्टेज प्रवर्धन को भी कम करता है, और आमतौर पर इसका मतलब है कि कम पावर ड्राइव सिग्नल के साथ पेंटोड्स का उपयोग करके अधिक कुशल आउटपुट चरण बनाया जा सकता है।
- आपूर्ति वोल्टेज में परिवर्तन से पेंटोड लगभग अप्रभावित रहते हैं, और इस प्रकार ट्रायोड की तुलना में अधिक खराब स्थिर आपूर्ति के साथ काम कर सकते हैं।
- पेंटोड्स और ट्रायोड्स (और टेट्रोड्स) में अनिवार्य रूप से ग्रिड (एक) इनपुट वोल्टेज और एनोड आउटपुट करंट के बीच समान संबंध होते हैं, जब एनोड वोल्टेज को स्थिर रखा जाता है, यानी पावर-लॉ#स्क्वायर-लॉ|स्क्वायर-लॉ रिलेशनशिप के करीब।
उपयोग
पेन्टोड ट्यूबों का पहली बार उपभोक्ता-प्रकार के रेडियो रिसीवरों में उपयोग किया गया था। एक प्रसिद्ध पेंटोड प्रकार, EF50, द्वितीय विश्व युद्ध की शुरुआत से पहले डिजाइन किया गया था, और राडार सेट और अन्य सैन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में बड़े पैमाने पर इस्तेमाल किया गया था। पेंटोड ने मित्र राष्ट्रों के इलेक्ट्रॉनिक प्रभुत्व में योगदान दिया।
बादशाह कंप्यूटर और मैनचेस्टर बेबी ने बड़ी संख्या में EF36 पेंटोड ट्यूबों का इस्तेमाल किया।[16][17][18][19] बाद में, कंप्यूटर उपकरण में उपयोग के लिए 7AK7 ट्यूब को स्पष्ट रूप से विकसित किया गया था।[20] द्वितीय विश्व युद्ध के बाद, टीवी रिसीवर्स में पेंटोड्स का व्यापक रूप से उपयोग किया गया, विशेष रूप से EF50, EF80 के उत्तराधिकारी। 1960 के दशक के दौरान ट्रांजिस्टर द्वारा वैक्यूम ट्यूबों को बदल दिया गया था। हालांकि, उच्च अंत ऑडियो | हाई-एंड और पेशेवर ऑडियो एप्लिकेशन, माइक्रोफोन पूर्व-प्रवर्धक और इलेक्ट्रिक गिटार एम्पलीफायरों में हाई-पावर रेडियो ट्रांसमीटर और (उनकी प्रसिद्ध वाल्व ध्वनि के कारण) सहित कुछ अनुप्रयोगों में उनका उपयोग जारी है। पूर्व सोवियत संघ के देशों में बड़े भंडार ने ऐसे उपकरणों की निरंतर आपूर्ति प्रदान की है, कुछ अन्य उद्देश्यों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं लेकिन ऑडियो उपयोग के लिए अनुकूलित हैं, जैसे कि GU-50 ट्रांसमीटर ट्यूब।
ट्रायोड-स्ट्रैप्ड पेंटोड सर्किट
एक पेंटोड का स्क्रीन ग्रिड (ग्रिड 2) एनोड (प्लेट) से जुड़ा हो सकता है, जिस स्थिति में यह अनुरूप विशेषताओं (कम एनोड प्रतिरोध, कम म्यू, कम शोर, अधिक ड्राइव वोल्टेज की आवश्यकता) के साथ एक सामान्य ट्रायोड में बदल जाता है। डिवाइस को तब ट्रायोड-स्ट्रैप्ड या ट्रायोड-कनेक्टेड कहा जाता है। यह कभी-कभी ऑडियोफाइल पेंटोड एम्पलीफायर सर्किट में एक विकल्प के रूप में प्रदान किया जाता है, ताकि ट्रायोड पावर एम्पलीफायर के मांग वाले ध्वनि गुण दिए जा सकें। स्क्रीन ग्रिड की शक्ति या वोल्टेज रेटिंग को पार करने और स्थानीय दोलन को रोकने के लिए स्क्रीन ग्रिड के साथ श्रृंखला में एक अवरोधक शामिल किया जा सकता है। ट्रायोड-कनेक्शन ऑडियोफाइल्स के लिए एक उपयोगी विकल्प है जो 'ट्रू' पावर ट्रायोड्स के खर्च से बचना चाहते हैं।
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ G. Holst and B.D.H. Tellegen, "Means for amplifying electrical oscillations", US Patent 1945040, January 1934.
- ↑ "RCA Receiving Tube Manual, 1940"; p118
- ↑ Solymar, Lazlo (2012). Modern Physical Electronics. Springer Science and Business Media. p. 8. ISBN 978-9401165075.
- ↑ ETC Carney, Allen F. (1998). The Navy Electricity and Electronics Training Series, Module 06: Introduction to Electronic Emission, Tubes, and Power Supplies. Pensacola FL: Naval Education and Training Professional Development and Technology Center. p. 1-47.
- ↑ Whitaker, Jerry (2016). Power Vacuum Tubes Handbook, 3rd Edition. CRC Press. p. 87. ISBN 978-1439850657.
- ↑ Reich, Herbert J. (1941). Principles of Electron Tubes. New York: McGraw-Hill. p. 62.
- ↑ 7.0 7.1 Departments of the Army and the Air Force (1952, rev. 1958). TM 11-662 Basic Theory and Application of Electron Tubes. Washington DC: USGPO. pp. 104 - 105.
- ↑ Departments of the Army and the Air Force (1952, rev. 1958). TM 11-662. p. 41.
- ↑ Ballantine, Stuart and Snow, H.A. (Dec. 1930). "Reduction of Distortion and Cross-talk in Radio Receivers by Mean of Variable-mu Tetrodes". Proc. IRE. p. 2122.
- ↑ Rider, John F. (1936) Automatic Volume Control. New York: John F. Rider, Publisher. pp. 12 - 17.
- ↑ Stokes, John W. (1982). 70 Years of Radio Tubes and Valves. Vestal, NY: Vestal Publishers Ltd. p. 57.
- ↑ Thrower, Keith R. (2009). British Radio Valves, The Classic Years: 1926-1946. Reading, England: Speedwell. p. 5.
- ↑ Departments of the Army and the Air Force (1952, rev. 1958). TM 11-662. p. 167.
- ↑ Departments of the Army and the Air Force (1952, rev. 1958). TM 11-662. p. 168 - 169.
- ↑ "RCA Receiving Tube Manual, 1940"; p8.
- ↑ Tony Sale. "The Colossus Rebuild Project"
- ↑ Tony Sale. "The Colossus: its purpose and operation".
- ↑ Michael Saunby. "Small signal audio pentodes" Archived 2016-12-13 at the Wayback Machine.
- ↑ B. Jack Copeland. "Colossus: The secrets of Bletchley Park's code-breaking computers".
- ↑ Sylvania. Engineering Data Service. 7AK7. July 1953.
