Меню

Как установить ток анода

Анодное питание ламповых усилителей

Постановка задачи

Предпочитаю стабилизировать анодное, чем автосмещение с «нашими» электролитами. Для питания анода ламп обычно нужно стабильной подстраиваемой постоянки (особенно для лофтина) = 300-400 В, 150-220 В с токами (без фанатизма) до 20 и 350-400 мА. Про калориферы – это не здесь. Минимум деталей – не экзотических. И чтобы всё это устойчиво работало, и не спалить лампы превышением тока потребления. И, пожалуй, самое главное – чтобы по деньгам даже пенсионер мог себе это позволить (иногда).

Обуздание потребностей

Посчитайте токи своей схемы и примите коэффициент мощности блока питания не более х2, этого хватит.

Выбор деталей и схемы. Благо ГУГЛ даёт неограниченные (разумные) пределы … полёта фантазии аффтаров , не наткнитесь на Моисеев – да простят меня конфессии. Рекомендую за основу изучить.

Анодное питание ламповых усилителей

Перевод для не желающих читать = получаем приличную стабилизацию фиксированного напряжения вплоть до разумных 450-500 В, выше – пробьёт изоляцию, с неконтролируемыми максимальными токами, зависящими от трансформатора + вставки плавкой + диодов-выпрямителей + радиатора для полевика ну и диаметра жилы Вашей домашней защиты/проводки переменки 220 В.

Почесав покидаемый седыми волосами затылок, принято решение (да простит меня автор):

  1. отказаться от идеи ступенчатого изменения выходного напряжения подстановкой стабилитронов в катод (3) SE;
  2. ввести возможность некоторой подстройки выхода по напряжению;
  3. ввести ограничение/защиту(плавно подстраиваемое) по току = см. «Постановка задачи».

Состав девайса

  1. трансформатор;
  2. защиту от превышения (КЗ) и броска тока по переменке (типа варистор R1 и вставка плавкая FU1);
  3. выпрямитель(желательно на быстрых диодах) ;
  4. сглаживающий С1 (порядка 4 мкФ на 1 Ватт мощности, иначе большая емкость в момент включения «коротит» + диодного моста на корпус со всеми вытекающими…);
  5. ключ VT1 на мощном полевике (с защитой 12 В затвор-исток);
  6. контролёр/усилитель(управляющий мосфетом) ошибки DA1 – выходного напряжения;
  7. плавно подстраиваемый ограничитель тока на VT2, R3,4;
  8. делитель напряжений ОС R5-6-7.

Вот что получилось, пока без расчетных номиналов:

Анодное питание ламповых усилителей

Даташит на SE для расчетов:

Анодное питание ламповых усилителей

«Внутренности» SE для понимания:

Анодное питание ламповых усилителей

Это значит (на схеме уже нанёс):

  1. для нормальной работы SE серии 012-040 напряжение анод-катод (VCGO) должно быть 50 В, для остальных 070-140 = 150 В;
  2. при этом потребляемый ток (Ic) ровно 20 мА, это всё для расчета R2;
  3. ток делителя ОС R5,6,7 около 2 мА из соображений «калорифера»;
  4. напряжение «ограничения тока» = срабатывания VT2 около 0,7 В = это для расчета R3;
  5. «нормальное-рабочее» падение напряжения (разница входного и выходного для полевика) должно быть более 8 В, его превышение, помноженное на ток девайса, и есть нагрев полевика.

Арифметика (начальная школа)

ПРИМЕР 1:

Выход нужен = 144 В не более 20 мА, вход 155 В (такой трансформатор). У меня есть SE103N.

R2 = (вход 155 В – рабочее SE 150 В)/ток SE 0,02 А = 250 Ом, мощность на нём = 5х0,02 = 0,1.

R5+R6+R7 = выход 144 В/ток делителя 0,002 = 72 кОм.

R7 + 1/2R6 = рабочее SE 103 В/ток делителя 0,002 = 51,5 кОм, примем % регулировки около 10, значит 72х10% = 7,2 кОм.

R7= 51,5 – 7,2 = 44,3 кОм = 43 кОм.

R6 около 10-12 кОм.

R5 остается 72-43-12 = 17 кОм = 18 кОм, мощность на всех R5, R6, R7 = 144х0,002 = 0,288 Вт.

R3 = порог VT2 0,7 В/ограничение 0,02 А = 35 Ом(необходимо учесть номинал R4), это значит при таком сопротивлении (движок R4 влево = Uke = максимум) девайс будет ограничивать ток до 20 мА, движок вправо – меньше «сопротивление/напряжение» = нужен больший ток для ограничения = увеличение тока ограничения.

ПРИМЕР 2:

Выход нужен 215 В не более 350 мА, вход 250 В, есть SE 130. Просто цифры, для простоты и исключения ошибки распечатываю голую схему + подписываю ДАНО и нажимаю кнопки на логарифмической линейке.

R2 = (250-150)/0,02 = 5000, мощность = (250-150)х0,02 = 2 Вт .

R5, R6, R7 = 215/0,002 = 107500

R7 + 1/2R6 = 130/0,002 = 65000

R6 = 65000×10% = 6500

R5 = 107500 – 65000 – 6500 = 36000

Мощность R5, R6, R7 = 215×0,002 = 0,43 Вт

R3 = 0,7/0,35 = 2 Ом

ВАЖНО! Замеряйте падение напряжения на ключе-полевике и перемножьте его на нужный Вам ток = не забудьте про небольшой радиатор. Дальнейшее объяснение считаю «разжёвывание пальцев» как сказал мой наставник.

Проверено, работает! Возможны опечатки, спасибо за корректировку. Всем удачи.

Источник

Как установить ток анода

Здравствуйте всем ! Кто может рассказать как самому выставить ток покоя в усиле ламповом , как правильно , сколько mA или mV ? Пробовал сам, не получается !

Все зависит от того, как организовано смещение выходного каскада (в котором эти лампы задействованы) усилителя.
При автосмещении ток покоя выставляется изменением номинала резистора, включенного между катодом лампы и землей, т.н. резистором автосмещения.
В случае фиксированного смещения ток покоя выставляют с помощью изменения напряжения смещения, которое подается на сетку лампы, а измеряют ток покоя косвенно, по падению напряжения на контрольном резисторе в цепи катода..
Величина оптимального тока покоя будет зависить от параметров выходного трансформатора, напряжения питания выходного каскада и схемы включения ламы (триодной, ультралинейной, пентодной). Пентодное включение в хай-фай усилителях применяется редко, его используют только в гитарных усилителях, потому в Вашем случае это будет либо триодное либо ультралинейное.

Если предположить, что производитель Вашего усилителя придержался рекомендаций производителей лампы по питанию и параметрам выходного трансформатора, то оптимальный ток покоя, соответствующий триодному включению EL34, работающей в классе А, будет 70мА, что соответствует смещению -16. -17В.

Еще раз хочу Вас предостеречь: не выставляйте сами ток покоя, если вы не имеете четкого представления о том, что именно Вы делаете. Все-таки, напряжение в усилителе жизненно опасное, да и сжечь усилитель и колонки — раз плюнуть.

Игорь, лампа EL34 несколько мощнее, чем 6L6, и, как следствие, более ресурсоемкая.
Перед установкой нужно убедиться минимум в трех вещах:
1. Силовой трансформатор сможет обеспечить ток 1,6А при напряжении не менее 5,9В для накала каждой лампы (для сравнения у 6L6 0,9А, т.е. почти вдвое ниже)
2. Силовой трансформатор сможет обеспечить ток 70мА анодного питания каждой лампы EL34 (для сравнения, у 6L6 45мА)
3. Выходные трансформаторы смогут «переварить» повышенный ток подмагничивания 70мА от каждой лампы.

При невыполнении любого из этих условий Вы рискуете остаться без усилителя.

Теперь другой момент: выходные трансформаторы усилителя были рассчитаны на работу с лампами 6L6. Характеристики ЕЛ34 отличаются от 6Л6, потому и трансформаторы для них также будут отличаться.
Если с питающей частью (три условия выше) все нормально, то трансфроматор, сконструированный для 6Л6 не даст до конца раскрыть потенциал ламп ЕЛ34. Это будет выражаться в незначительном снижении выходной мощности и незначительным увеличением КНИ (преимущественно третьей гармоники) по сравнению с оптимальным для ЕЛ34 выходным трансформатором.

Но, еще раз повторюсь: если блок питания потянет лампы, работать усилитель будет.

Что касается Ваших измерений: отрицательного тока покоя быть не может, т.к. электрон всегда будет двигаться от «-» к «+». Скорее всего Вы перепутали полярность щупов при подключении измерительного прибора. Для того, чтобы оценить проведенные Вами измерения, нужно знать величины сопротивлений, на которых Вы измеряли падение напряжение. Это даст возможность вычислить токи покоя.

Игорь, лампа очень инерционная система (чем-то напоминает отопительный котел в частном доме, когда для достижения оптимальной температуры весь вечер нужно подкручивать кран газа к котлу), на то, чтобы ток, протекающий через нее установился, нужно время. Вращать подстроечник нужно очень медленно, каждый раз дожидаясь стабилизации тока. Т.е. немного повернули подстроечник — дождались пока ток сначала увеличившись (или уменьшившись) перестанет изменяться, далее опять повернули немного — дождались установления — и так до получения необходимого значения тока.

Установка тока покоя шести ламп — процесс очень длительный, запаситесь вагоном терпения.

Еще раз повторюсь — с точки зрения классической физики, отрицательное напряжение на катодном резисторе невозможно.

Определить возможности блока питания можно, наверное, только эмпирически (если только на питающем трансформаторе не подписаны номинальные токи вторичных обмоток), для этого нужно будет замерять напряжения накалов и напряжение питание с лампами 6Л6, затем приняв волевое решение, поставить ЕЛ34 и снова измерять напряжения накалов и напряжение питания. По просадке напряжений можно будет сделать выводы о способности блока питания «прокормить» ЕЛ34.
А еще лучше достать для начала схему усилителя.

Читайте также:  Торможение мотора постоянного тока

Yoshimo разобрался я с током покоя
Это хорошо, т.к. настройка тока покоя очень важна для правильной работы усилителя.

Как изменился звук?

При пониженном токе покоя, увеличиваются консонансные (четные) гармоники. При небольшом их значении до 1-2% это на слух воспринимается как «теплый звук» и как расширение сцены.
Дальнейшее уменьшение тока покоя ведет к тому, что при большом размахе выходного напряжения (при прослушивании на большой громкости) нагрузочная прямая входит в нелинейный участок характеристик лампы, это сопровождается резким увеличением четных гармоник, что на слух воспринимается как сухость а иногда и грязь в звуке.

Повышение тока покоя выше оптимального сначала снижает уровень четных гармоник, но после определенного значения они вырастают лавинообразно, притом не только четные, а и диссонансные нечетные гармоники. Это происходит вследствие увеличения тока подмагничивания выходного трансформатора.

Как на мой слух, при увеличении тока покоя улучшается макродинамика, размеры звуковых образов увеличиваются.
Уменьшение тока покоя снижает макродинамику, а на определенном этапе звук становится как будто, стеклянеющим.

Все написанное выше справедливо для однотактного усилителя
Двухтактные усилители практически избавлены от вышеперечисленных болезней. Единственное что, увеличенный ток покоя может сократить срок работы ламп или привести к быстрому отравлению анодов ламп.

Что касается ультралинейного и триодного режима.
Ультралинейный режим — это нелинейная обратная связь, зависящая от реализации конкретного трансформатора.
Говоря обобщенно — в ультралинейном режиме больше драйва и напора, чуть выше выходная можность в сравнении с триодным режимом. Такой режим хорошо подойдет для рок-музыки.
Триодный режим обладает более спокойным характером звучания, меньшими искажениями и меньшей выходой мощностью.

измерял там на аноде 360в если я его переключу в триодный без оос при 360в какой выставить ток покоя

Если в щадящем режиме, то 90-100мА; если попытаться выжать максимум из лампы, можно 115мА, но это для КТ88 потолок. Если лампы современный саратовский или Тесловский новодел, можно спокойно ставить 110мА; если лампы винтажные и старые, то сильно загонять ток не стоит, лучше ограничиться 90-100мА, так для них будет безопаснее.

Yoshimo я тут как то померял для интереса в усиле анодное напряжение 450v под нагрузкой (под лампой )и 500v без нагрузки , а посмотрел параметры моих ламп GE 6L6WGB у них plate voltage 400v max ! Но лампы вроде работают нормально !

Ничего страшного, этот параметр можно превышать при условии, что мощность, рассеиваемая на аноде при таком напряжении не превышает максимальную, а на самих анодах нет покраснений или малиновых пятен от перегрева. Если такое наблюдается, нужно снизить ток покоя, чтобы аноды не калились.

А до этого у меня стояли Sovtek 5881|6L6WGC с завода ! И я начал разбираться и понял что Sovtek 5881|6L6WGC отличаются от 6L6WGB , напряжением , 6L6WGС, GC версии plate voltage 450,в триоде , 500 в пентоде ! У меня усилок работает в пентоде , однотактник ! У меня вопрос , что будет если такая ситуация как у меня в усиле 450 -500v , я использую лампы на plate voltage max 400v ?

Ничего страшного, можно, но с учетом вышесказанного.

Я понял что мне можно ставить только лапмы 6L6GС , другие версии 6L6 , 6L6G,6L6GA не выдержат такого напряжения ! И еще вот много раз видел что указывают в усилителях 6L6GС/5881 , типа что 6L6GС одно и тоже что и 5881 , это же не правда , в паспорте ламп , видно что совсем разные версии и параметры ! Я ВОТ ТАК И КУПИЛ 5881 , в замен своих Sovtek 5881/6L6WGC , хорошо они военные 60 ГОДА , 10000 ресурс ! Видимо держат напругу за этого !

Это действительно разные лампы, хотя и довольно близкие друг к другу по характеристикам. 5881 «крепче», чем 6L6, могут работать при бОльших токах покоя и в более экстремальных условиях.
Про 10000 часов наработки на отказ — это ни о чем не говорит, это как средняя температура по больнице. Этот параметр на 100% зависит от рабочих условий; я видел как гитаристы в самодельном Фендере каждые два-три месяца меняли комплект ламп, т.к. последние работали с большим превышением паспортных характеристик.

Источник

Как установить ток анода

Усилители Music Angel

Ламповый усилитель XD500MKIII: EL34, 2х50 Вт Ламповый усилитель XD800MKIII: KT88, 2х65 Вт Ламповый усилитель XD845MKIII: 845, 2х20 Вт Ламповый усилитель XD850MKIII: 300B, 2х9 Вт Ламповый усилитель XD8502AIII: 300B, 2х9 Вт Предварительный ламповый усилитель XD900MKIII: 12AU7, 12AX7

Ламповый усилитель MINI 6: KT88, 2х60 Вт Ламповый усилитель MINIP1: 6AQ5, 2х10 Вт Ламповый усилитель MINIL3: EL34, 2х35 Вт Ламповый усилитель MINIP14: 6P14, 2х10 Вт

Ламповые усилители LACONIC HA-02,03B/B2/M: 6N6P, 2х1,2 Вт на 300 Ом

Акустическая система Music Angel One: 20 — 100 Вт, 38 Гц — 30 кГц, 86 Дб/Вт/м Акустическая система Music Angel 2.5: 20 — 200 Вт, 20 Гц — 30 кГц, 86 Дб/Вт/м Акустическая система Music Angel TK-10: 10 — 250 Вт, 45 Гц — 22 кГц, 8 Ом, 97 дБ/Вт/м Акустическая система DIVA 5.2: 10 — 150 Вт, 36 Гц — 20 кГц, 90 дБ/Вт/м

КТ 88: Filament Voltage 6.3 V Filament Current 1.6 A Plate Voltage (max) 800 V Plate Current (max) 230 mA Plate Dissipation (max) 40 W 845: D.C. Plate Voltage 1250 D.C. Grid Voltage -98 Peak A.F. Grid Voltage 93 D.C. Plate Current (ma.) 95 Power Output (watts) 15 21 300B: Filament Voltage 5 V Filament Current 1.2 A Plate Voltage (max) 450 V Plate Current (max) 100 mA Plate Dissipation (max) 40 W

Как пользоваться характеристиками электронных ламп

Характеристиками электронных ламп называются графики зависимостей токов электродов ламп (обычно тока анода, экранной и управляющей сеток) от приложенного к ним напряжения.

Для того чтобы снять характеристику простейшей электронной лампы—диода, нужно изменять напряжение его анода по отношению к катоду и одновременно измерять анодный ток. Для этого можно собрать установку, схема которой показана на рис. 1 (цепи накала для упрощения не показаны). Характеристика одного диода лампы 6Х6С показана на рис. 2. Пользуясь ею, можно узнать, какой ток потечет через диод, если к нему приложить какое-либо напряжение, или, наоборот, какое напряжение нужно приложить между анодом и катодом, чтобы потек данный ток. Поскольку диод имеет только два электрода, напряжение и ток между которыми зависят друг от друга, то получается всего одна зависимость анодного тока от анодного напряжения.

На рис. 3 показана схема установки для снятия характеристик триода — зависимостей анодного тока от напряжения на аноде и управляющей сетке триода. Измерения производятся следующим образом: снимается зависимость анодного тока от напряжения на аноде при напряжении на управляющей сетке —1 В, —2 В, —3 В и т. д. При этом получается целая серия кривых. На графике около каждой кривой указывается то напряжение на управляющей сетке по отношению к катоду, при котором эта кривая снималась. Такие характеристики называются анодными характеристиками.

Для пентодов и тетродов снимают анодные характеристики при различных напряжениях на экранной и управляющей сетках. Схема установки для снятия анодных характеристик пентодов показана на рис. 4. Для многоэлектродных ламп можно получить зависимость Iа и от напряжения на управляющей сетке Uс при постоянном анодном напряжении Ua, так называемые сеточные характеристики. Сеточная характеристика для одного триода лампы 6Н9С показана на рис. 5а. Тут уже каждая кривая снята при постоянном напряжении на аноде. Так как анодные и сеточные характеристики дают разными способами одни и те же зависимости, то, если сняты анодные характеристики, сеточные можно построить графически и наоборот.

Примеры таких построений показаны на рис. 5а и б. Если мы имеем анодные характеристики и хотим построить сеточную характеристику для какого-либо напряжения на аноде, например 350 В, то для этого нужно провести вертикальную прямую из точки 350 В на оси напряжений графика, на котором изображены анодные характеристики. В точках пересечения этой прямой с анодными характеристиками для Uc =—1, —2, —3 и т. д. вольт (точки 1, 2, 3, 4, 5 на рис. 5б), мы получим значения токов анода при напряжении на аноде Uа = 350 В. То есть точки 1′, 2′, 3′, 4′, 5′ на сеточной характеристике анодного тока триода рис. 5а. Пример построения анодной характеристики для Uс = — 1 В показан на этих же рис. 5, а, б.

Читайте также:  Как конденсатор выпрямляет ток

Рассмотренные выше характеристики называются статическими, так как любая из них отражает зависимость анодного тока только от одной переменной величины (либо от Uа, либо от U с ). Однако при работе лампы все токи и напряжения изменяются одновременно. Так, например, если один триод лампы 6Н9С работает в усилителе НЧ на сопротивлениях, схема которого показана на рис. 6, то изменение напряжения между управляющей сеткой и катодом приведет к изменению анодного тока, что, в свою очередь, вызовет изменение напряжения между анодом и катодом лампы вследствие изменения падения напряжения на сопротивлении анодной нагрузки Ra. Если, изменяя напряжение между сеткой и катодом лампы этого усилителя, измерять напряжение между анодом и катодом, то мы получим так называемую динамическую сеточную характеристику для данного сопротивления Ra и постоянного напряжения источника питания Eб.

Такая характеристика для Ra = 50 000 ом и Еб = 400 в проходит через точки 1′, 2′, 3′, 4′, 5′ рис. 7а. Оказывается, что динамическая характеристика на графике анодных характеристик рис. 7б является прямой линией, которая пересекает ось напряжения в точке, соответствующей напряжению Еб (точка 5, в данном случае 400 В).

Координаты любой точки этой прямой можно определить из выражения Iа = (ЕбUa ) / Ra так для Ua = 0 В т. е. для оси анодного тока мы получим Iа = Еб / Ra

(т. е. в нашем случае Iа = 400 / 50000 = 8 мА).

Через эти две точки и проведена данная динамическая характеристика. Проведя динамическую характеристику, легко определить, какой ток и какое напряжение на аноде будет иметь лампа при каком-либо напряжении на управляющей сетке. Так, для Uc1 = 2 В мы получаем из рис. 7 б: Iа = 2,7 мА; Ua = 270 В. Пользуясь динамической характеристикой, легко определить коэффициент усиления усилителя на средних частотах К.

Для этого по рис. 7б определяем анодные напряжения для Uс1 = — 1 В и Uс1 = — 3 В, которые равны соответственно 227 и 304 В. При изменении напряжения на управляющей сетке на 2 В анодное напряжение изменилось на 304—227 = 77 В, откуда Ко = 77/2 = 38,5.

Иногда на графиках анодных характеристик изображают еще кривую максимально допустимой мощности, рассеиваемой на аноде (рис. 7, а, б). Динамическая характеристика лампы должна проходить ниже этой кривой, так как в противном случае анод может перегреться. Пользуясь статическими характеристиками, можно определить параметры лампы: крутизну S, показывающую, на сколько миллиампер изменится анодный ток при постоянном напряжении на аноде, при изменении напряжения на управляющей сетке на один вольт; внутреннее сопротивление Ri равное отношению приращения анодного Напряжения к соответствующему приращению анодного тока, и статический коэффициент усиления, показывающий, во сколько раз больше влияет на изменение анодного тока изменение сеточного напряжения по сравнению с изменением напряжения на аноде.

Определим все эти величины, пользуясь анодными и сеточными характеристиками для лампы 6Н9С рис. 8, а, б. Пусть рабочая точка Uс1 = — 2 В; 1а = 2,3 мА;

Uа = 250 В (на рис. 8, а точка 1′, на рис. 8, б точка 1). Решим эту задачу, пользуясь анодными характеристиками. Для этого из рабочей точки (1) проведем вертикальную и горизонтальную линии до пересечения с анодной характеристикой для Uc = — 1 В (точки 2 и 3). Для того чтобы найти значение S, нужно определить анодные токи лампы для точек 2 (Iа = 4,1 мА) и 1 (Iа — 2,3 мА) и разделить их разность на соответствующее приращение сеточного напряжения (в нашем случае равное 1 В), т. е.

Для того чтобы найти значение μ, нужно разделить разность анодных напряжений для точек 3 (Ua = 175 В) и 1(Uа = 250в) на соответствующую разность напряжений на управляющей сетке, в нашем случае 1 В, т. е. μ = (250 В —175 В) / 1В = 75.

Для того чтобы определить Ri нужно через рабочую точку 1 провести касательную к анодной характеристике, затем провести параллельную ей прямую через точку пересечения осей напряжения и тока и, отметив на этой прямой любую точку (9), разделить соответствующее этой точке значение напряжения на ток, т. е. в нашем случае Ri = 300 В / 0,007А = 43000 Ом.

Найдем эти же величины для той же рабочей точки, пользуясь сеточными характеристиками. Крутизна 5 определится как разность токов для точек 1′ и 2′, деленная на изменение напряжения на управляющей сетке, т. е. 1 В

Для определения статического коэффициента усиления μ проведем через рабочую точку 1′ горизонтальную прямую до пересечения с сеточной характеристикой для напряжения на аноде Uа = 200 В (точка 5). Затем нужно разделить разность анодных напряжений для точек 1′ (Uа = 250 В) и 5 (Uа = 200 В) на разность сеточных напряжений для этих же точек 1′ (Uс = — 2 В), 5(Ucl= —1, 33 В), получим μ = 75. Для определения Ri нужно провести через рабочую точку 1′ вертикальную прямую до пересечения со следующей сеточной характеристикой: точка 4 (Ua = 300 В). Внутреннее сопротивление найдем как частное от деления разности анодных напряжений для точек 1′ и 4 на разность токов для этих же точек

На рис. 8, б показаны также динамические характеристики для Ra = 100, 50 и 25 кОм и разных значений Eб=200 и 400 В.

Пользуясь анодными характеристиками, можно решить также следующие задачи:

1. Определить величину сопротивления Rk необходимого, чтобы получить постоянное смещение Ес1 = — 2 В на сетку лампы 6Н9С усилителя на сопротивлениях (рис. 6), если

Для этого проводим на графике анодных характеристик рис. 9 динамическую характеристику через точки: Ua = Еб 250 В и

Точка пересечения этой прямой с анодной характеристикой для Uс1 =2 В дает нам значение Iа= 1,2 мА, откуда

2. Определить Iа, Uа, Ec1 при отсутствии сигнала для лампы 6Н9С, если известно Еб = 400 В, Ra = 100000 Ом, Rk = 4000 Ом.

Эта задача сводится к нахождению на динамической характеристике рабочей точки, в которой произведение анодного тока на Rk было бы равно напряжению смещения для анодной характеристики, проходящей через эту же точку. Эту задачу можно решить путем ряда приближений, выбирая сначала любую точку на динамической характеристике и находя произведение тока в этой точке на Rk. Если при этом полученное значение напряжения смещения будет больше по абсолютной величине, чем напряжение Uс1 анодной характеристики, проходящей через эту точку, то следующая пробная точка должна иметь меньший анодный ток и наоборот.

Проведем динамическую характеристику через точки Ua = Eб= 400в (рис. 9) и Iа = Eб / Ra = 4 мА. Выбираем первую пробную точку 1 на пересечении динамической характеристики с анодной характеристикой для Uс1 = —5 В. Произведение IaRk Дает значение 2 В, т. е. точку 2. Следующую пробную точку выбираем согласно правилу с большим током анода: точка 3 — пересечение динамической характеристики с анодной характеристикой для Uс1 = — 3,5 В (эта кривая на графике не показана).

Произведение RkIa равняется в этом случае 4,4 В, т. е. рабочая точка лежит где-то между точками 1 и 3. Дальнейший подбор дает рабочую точку 5, для которой Ec1 = — 3,8 В; Iа = 0,95 мА; Uа = 310 В.

3. Определить величины Rk и Rc2 усилителя напряжения на пентоде 6Ж8, схема которого показана на рис. 10, если известно:

Проводим динамическую характеристику через точки Ua = Eб= 260 В и Iа = 8,7 мА (рис. 11).

Определяем по динамической характеристике для Ec1 = -2 В

Так как напряжение на экранной сетке должно быть равно 100 В, падение напряжения на сопротивлении Rc2 равно

Источник



Что такое анод и катод: объясняю простыми словами

Для корректной работы полупроводниковых приборов, работающих в цепях с постоянным током, электроды радиоэлементов необходимо подключать с учетом их полярности. Неправильное подключение может привести к выходу из строя радиоэлемента либо к отказу в работе электронного прибора. С целью избегания ошибок электроды таких деталей получили специальное название – анод и катод.

Читайте также:  Звук удара током человека

Часто эти электроды обозначаются на схемах соответствующими символами «+» или «–», либо определяются по схематическому изображению радиоэлемента. На корпусах деталей иногда проставляется точка или другая метка, позволяющая определить направление тока на конкретном электроде. Иногда полярность выводов приходится определять по специальным таблицам или с помощью измерительного прибора.

Понятие анода и катода

Для лучшего понимания терминов дадим определения этих понятий.

Под данным термином будем подразумевать электрод, по которому электрический ток втекает в разглядываемый прибор. При этом подразумевается, что электрический ток образуется потоком положительных зарядов. В действительности, по металлическим проводникам перемещаются электроны (носители отрицательных зарядов), которые движутся в сторону положительного полюса источника электрического тока.

Проще говоря, положительным электродом будем считать анод, а отрицательным электродом – катод. При подключении радиоэлементов следует соблюдать их полярность, руководствуясь обозначениями на схемах.

Катод

Это электрод, по которому электрический ток вытекает с прибора (подразумевается конвенциальное понимание тока, в виде потока положительных зарядов). Таким образом, если к аноду подключается провод с положительным потенциалом, то к катоду – клеммы с отрицательными потенциалами.

Вышеуказанные термины применяются по отношению к гальваническим элементам. В гальванике анод – это электрод, на поверхности которого проходит реакция окисления металла. Названия электродов встречаются:

  • в химии;
  • физике;
  • электротехнике;
  • радиоэлектронике.

При монтаже радиодеталей очень важно не перепутать электроды. Для этого необходимо знать, как определить их назначение.

Как определить, где анод, а где катод?

При определении катода и анода необходимо в первую очередь ориентироваться на направление тока, а не на полярность источника питания. Несмотря на то, что эти понятия тесно связаны с полярностью тока, они больше обусловлены направлениями векторов электричества.

Например, в аккумуляторах, при перезарядке, происходит изменение ролей катода и анода. Это связано с тем, что во время зарядки изменяется направление электрического тока. Электрод, выполнявший роль электрода при работе аккумулятора в режиме источника питания во время зарядки выполняет функции катода и наоборот – катод превращается в анод.

На рис. 1, изображено процесс электролиза, при котором происходит перемещение анионов (отрицательных ионов) и катионов (положительных ионов). Анионы устремляются к аноду, а положительные катионы – в сторону катода.

Электролиз

Рис. 1. Электролиз

При электролизе перемещаются носители зарядов разных знаков, однако, по определению, анодом является тот электрод, в который втекает ток. На рисунке анод подсоединён к положительному полюсу источника тока, а значит, ток условно втекает в этот электрод.

Обратите внимание на рисунок 2, где изображена схема гальванического элемента.

Гальванический элемент

Рис. 2. Гальванический элемент

Плюсовой вывод источника тока является катодом, а не анодом, как можно было бы ожидать. При внимательном изучении принципа работы гальванического элемента можно понять, почему анод является отрицательным полюсом.

Обратите внимание на рисунок строения гальванического источника тока. Стрелки (вверху) указывают направление движения электронов, однако направлением тока условно принято считать перемещение от плюса к минусу. То есть, при замыкании цепи, ток входит именно в отрицательный полюс, который и является анодом, на котором происходит реакция окисления. Иначе говоря, ток от положительного электрода через нагрузку попадает на анод, являющийся отрицательным полюсом гальванического элемента. При вдумчивом подходе все стает на свои места.

При определении позиций анода и катода в радиоэлектронных элементах пользуются справочными материалами.

На назначение электродов указывает:

  • форма корпуса (рис. 3);
  • длина выводов (для светодиодов) (рис. 4);
  • метки на корпусах приборов или знака анода;
  • различная толщина выводов диода.

ДиодРис. 3. Диод Электроды светодиодаРис. 4. Электроды светодиода

Определение назначений выводов у полупроводниковых диодов можно определить с помощью измерительных приборов. Например, все типы диодов (кроме стабилитронов) проводят ток только в одном направлении. Если вы подключили тестер или омметр к диоду, и он показал незначительное сопротивление, то к положительному щупу прибора подключен анод, а к отрицательному – катод.

Если известен тип проводимости транзистора, то с помощью того же тестера можно определить выводы эмиттера и коллектора. Между ними сопротивление бесконечно велико (тока нет), а между базой и каждым из них проводимость будет (только в одну сторону, как у диода). Зная тип проводимости, по аналогии с диодом, можно определить: где анод, а где катод, а значит определить выводы коллектора или эмиттера (см. рис. 5).

Транзистор на схемах и его электроды

Рис. 5. Транзистор на схемах и его электроды

Что касается вакуумных диодов, то их невозможно проверить путем измерения обычными приборами. Поэтому их выводы расположены таким образом, чтобы исключить ошибки при подключении. В электронных лампах выводы точно совпадают с расположением контактов гнезда, предназначенного для этого радиоэлемента.

Анод и катод: где плюс, а где минус?

Из сказанного выше следует, что ток всегда течет в направлении от анода к катоду. Вывод один – на анод поступает плюс, а катод подсоединяется к минусу. Придерживаясь этого правила можно безошибочно определить, где плюс, а где минус.

Где плюс и минус анод катод

Вот так можно запомнить:)

В гальванотехнике на катоде происходит реакция восстановления. То есть положительные ионы из раствора оседают на катоде. По этому признаку определяем знак минус.

Как определить катод и анод радиодеталей мы рассмотрели выше. Если есть схема устройства то по ней довольно легко можно указать направление тока, и, соответственно, назначение электродов. При отсутствии схемы пользуйтесь признаками и метками на корпусах деталей.

Отдельно заострю ваше внимание на элементах питания. Обычно «+» указывается на гальванических устройствах, а на аккумуляторах часто маркируются обе клеммы. В аккумуляторах автомобильного типа плюсовую клемму делают толще. По этому признаку также можно определить полярность полюсов.

В качестве выводов см. рисунок 6.

Выводы

Рис. 6. Выводы

Цифрами обозначено:

  • 1– анод;
  • 2 – электролит;
  • 3 – катод;
  • 4 – источник тока.

Применение

Электроды в качестве анода и катода наиболее часто применяются:

  • в электрохимии;
  • вакуумных электронных приборах;
  • полупроводниковых элементах.

Рассмотрим в общих чертах сферы применения анодов и катодов.

В электрохимии

В данной сфере анод и катод являются ключевыми понятиями, в процессе прохождения электрохимических реакций, используемых в основном для восстановления металлов. Такие реакции называют электролизом. Использование процессов электролиза позволяет получать чистые металлы, так как на катоде образуются атомы только того металла, положительные ионы которого содержатся в растворе электролита.

Методом электролиза наносят очень тонкое цинковое покрытие стальных листов и деталей любой конфигурации. Гальваническое покрытие эффективно защищает металл от коррозии.

В вакуумных электронных приборах

Примером вакуумных приборов служат радиоэлектронные лампы, электронно-лучевые трубки, кинескопы телевизоров. Они работают по одному и тому же принципу: Разогретый катод испускает электроны, которые устремляются к аноду с высоким положительным электрическим потенциалом.

Образование электронов на раскаленном электроде называется термоэмиссией, а электрический ток, возникающий между катодом и анодом, называется термоэмиссионным. Ценность таких приборов в том, что они проводят ток только в одном направлении – от катода к аноду.

Добавление сетки между электродами позволяет регулировать параметры тока в широких пределах, путем изменения напряжения на сетке. Такие вакуумные лампы используются в качестве усилителей сигналов. В данное время вакуумные приборы используются довольно редко, так как их с успехом заменяют миниатюрные полупроводниковые диоды и транзисторы, часто выполненные на монокристалле в виде микросхемы.

В полупроводниковых приборах

Электронные детали на основе полупроводников ценятся малым потреблением тока и небольшими размерами. Они почти вытеснили вакуумные лампы из употребления. Выводы полупроводниковых приборов традиционно называют анодами и катодами.

При всех плюсах полупроводников, у этих приборов есть недостаток – они «шумят». В усилителях большой мощности эти шумы становятся заметными. В качественной усилительной аппаратуре по-прежнему применяются вакуумные лампы.

Электронно-лучевые кинескопы в современных телевизорах вытесняются экранами с LED подсветкой. Они более экономичны, отлично передают цветовую палитру, позволяют сделать приемник почти плоским.

Поясняющее видео

Источник