Tetroda je elektronická lampa , která má čtyři elektrody : termionickou katodu (přímý nebo nepřímý ohřev), dvě mřížky ( ovládací a stínítko ) a anodu . Vynalezl Walter Schottky v roce 1919 . Přijímací-zesilovací tetrody byly používány v rádiových přijímacích cestách před masovou distribucí pentod . Generátorové a modulátorové tetrody se dodnes používají ve výkonových stupních rádiových vysílačů. Svazkové tetrody našly uplatnění v koncových stupních nízkofrekvenčních zesilovačů (ULF) a stále se hojně používají v kytarových zesilovačích (méně často u kvalitních VLF). Speciální třídou zařízení jsou elektrometrické tetrody , které mají rovněž dvě mřížky, ale zásadně se liší od konvenčních tetrod jak konstrukcí, tak praktickým použitím.
Jedna z vůbec prvních v tuzemsku vyráběných tetrod SB-154 (nebo 2E1 podle nové klasifikace) měla na tehdejší dobu fantastické parametry. Průchozí kapacita se snížila z 5 na 0,005 (!) pF , vnitřní odpor se zvýšil z 30 kΩ na 1,3 MΩ a zesílení přesáhlo 1000 . Stíněná lampa okamžitě a nenávratně vytlačila triody z radiofrekvenční dráhy a umožnila sériovou výrobu rádiových přijímačů s přímým zesílením pro pásma dlouhých a středních vln (EKL, EChS-2, EChS-3, SI-235), které se staly v polovině 30. let v SSSR poměrně masivní . Písmeno „E“ v názvech těchto přijímačů znamenalo přesně „stíněný“ a název byl plně dešifrován takto: stíněný, čtyřlampový, síťový.
Nové tetrody také odůvodnily svůj název „stíněná lampa“ tím, že za účelem snížení vlivu vnějších polí byl na vnitřek válce nanesen kovový film nebo pokryt tenkou kovovou síťkou připojenou uvnitř válce ke katodě. . Tato tradice zůstala zachována i do budoucna a nejmodernější domácí tetrody ( 6E5P , 6E6P , 6E15P ) mají kromě rastru stínítka vnitřní statické stínění připojené uvnitř výbojky ke katodě nebo mající samostatný nezávislý výstup ( 6E6P ).
Nevýhodou triody je velká kapacita anodové mřížky (několik pikofaradů ) , která brání stabilnímu zesílení na krátkých vlnách , a také malý zisk (až několik desítek). Původně konstruktéři plánovali umístit mezi mřížku a anodu uzemněné stínění. V tomto případě byla kapacita mezi anodou a mřížkou rozdělena na dvě samostatné, sériově zapojené kapacity: anodové stínítko a stínítko. V důsledku změny napětí na anodě protéká proud přes kapacitu anoda-stínítko, ale pak teče většinou k zemi a ne ke kapacitě stínění-mřížka, která má větší impedanci než stínění-k- zemní spojení.
Konstrukce stínítka musela být taková, aby nezasahovala do volného průchodu elektronů z katody na anodu . Mezi řídicí mřížkou a anodou se tedy objevila druhá - stínění. Při připojení ke katodě nízký záporný potenciál zpomaluje tok elektronů, čímž se snižuje již tak malý zisk výbojky. A když bylo na stínící mřížku aplikováno kladné napětí, proud elektronů se nejen nezpomalil, ale také získal další zrychlení, čímž se zvýšil anodový proud. Střídavé uzemnění stínící mřížky eliminovalo frekvenční omezení spojená s propustnou kapacitou.
Dinatronový efekt – vyřazení sekundárních elektronů z kovové anody, když je bombardována elektrony a ionty; v elektronkách, aby se snížily škodlivé účinky dynatronového efektu , je umístěna anti-dynatronová mřížka ; dinatronový efekt se používá v elektronových multiplikátorech .
Další novinkou byl tzv. paprskový princip tvorby elektronového toku: řídicí a stínící mřížky tetrody byly vyrobeny identické, tedy ze stejného drátu, se stejným stoupáním a počtem závitů, lišících se pouze průměrem elipsa. V tomto případě byly rošty instalovány na upevňovací traverzy tak, že závity rastru rastru byly umístěny přesně proti závitům řídicího roštu a jakoby „skryty“ za jeho závity. V důsledku toho elektrony na své cestě k anodě "obcházely" otáčky mřížky obrazovky, aniž by se na ní usadily a nevytvářely stejnosměrný proud obrazovky. Elektrony „stlačené“ do úzkých paprsků zároveň zvýšily hustotu toku elektronů natolik, že se v mezeře mezi mřížkou stínítka a anodou vytvořila virtuální oblast , která měla potenciál nižší než anoda a bránila výskyt toku protilehlých („dynatronů“) elektronů.
V místech, kde jsou mřížky připevněny, traverzy jakoby blokují dráhu toku elektronů, čímž narušují obecnou „radiální“ povahu anodového proudu. Aby se eliminoval tento vliv na celkovou charakteristiku anody, v místech, kde jsou instalovány traverzy, jsou mezi ně a anodu instalovány speciální pevné kovové desky, které traverzy od anody oplocují a samotná anoda je v těchto místech vyrobena Ohyb ve tvaru U pro zvětšení vzdálenosti mezi ním a průchody mřížky obrazovky . Tento zvláštní tvar anody je nepochybným znakem paprskových lamp. Tyto přídavné stínící desky jsou vždy připojeny uvnitř výbojky ke katodě při nulovém potenciálu, což dále přispívá k vytvoření virtuální oblasti mezi anodou a mřížkou stínítka.
Svazkové tetrody byly vytvořeny speciálně pro výkonové zesilovací stupně a byly používány v koncových stupních ULF, televizních rozmítačích a vysílačích. V moderní průmyslové a amatérské praxi jsou nejběžnější výstupní paprskové tetrody určené speciálně pro ULF - 6P6S (analog 6V6 ) a 6P3S (analog 6L6 ). 6P27S , sovětská funkční obdoba slavné pentody EL34 , je paprsková tetroda. Speciální typy paprskových tetrod ( 6P7S , 6P13S ) byly optimalizovány pro výkonné horizontální skenovací stupně a mohou pracovat i ve VLF koncových stupních. Samostatné nízkovýkonové paprskové tetrody byly navrženy pro zesílení vysokých frekvencí a mohou efektivně pracovat v triodovém zapojení ( 6Zh4P ).
Speciální typ čtyřelektrodové výbojky, u které je čtvrtá elektroda – katoda, neboli ochranná mřížka – navržena tak, aby zvyšovala strmost anodové charakteristiky při extrémně nízkých anodových napětích.
Elektrometrické lampy jsou určeny pro záznam a zesilování extrémně malých ( 10 −15 ... 10 −10 A ) proudů, např. výstupních proudů hmotnostních spektrometrů , hvězdicových fotometrů atd. ultracitlivých měřicích zařízení. Nejlepší galvanometry registrují proudy od 10 −12 A. V rozsahu takto nízkých proudů jsou k ničemu i běžné lampy, protože vlastní síťový proud přijímacích-zesilovacích lamp je v nejlepších podmínkách řádově 10-9 A. Pro snížení proudů v síti byla vyvinuta řada technologických metod:
Při takto nízkých anodových napětích, zejména při nízké teplotě katody, se sklon lampy ukazuje jako nepřijatelně nízký. Pro zvýšení strmosti je mezi řídicí mřížku a katodu zavedena přídavná katodová mřížka, na kterou je aplikován kladný potenciál několika voltů. V důsledku toho se elektronový mrak kolem katody rozšiřuje, efektivní průměr vyzařovací plochy se zvětšuje a s tím i strmost. U elektrometrických tetrod je mezi 20 a 300 mikroampéry / volty . V tomto případě je pracovní anodový proud lampy od desítek do stovek mikroampérů. Ve schematických diagramech je elektrometrická tetroda znázorněna stejným způsobem jako konvenční tetroda, ale řídicí mřížka je druhá (počítáno od katody).
| Vakuová elektronická zařízení (kromě katodového paprsku ) | ||
|---|---|---|
| Generátor a zesilovací lampy | ||
| jiný | ||
| Druhy výkonů |
| |
| Konstrukční prvky |
| |