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PENTODOS
Pentodo de caldeo directo
Pentodo de caldeo indirecto
Funcionamiento
Curvas características
Etapa amplificadora básica
Etapa amplificadora de RF
Etapa amplificadora de FI
Pentodo de pendiente variable
Pendiente, punto de trabajo y ganancia
Control Automático de Ganancia
Diodo-Pentodo. Detectora-Preamplificadora de BF
Amplificadora final de BF
Amplificadora final con EL84
Pentodo de caldeo directo
Estructura básica y símbolo:
Pentodo de caldeo indirecto
Estructura básica y símbolo:
Funcionamiento
Emisión termoiónica
Pentodo de caldeo directo: El filamento emite electrones al elevarse su temperatura cuando es recorrido por una corriente eléctrica.
Pentodo de caldeo indirecto: El cátodo emite electrones al elevarse su temperatura por su proximidad con el filamento, recorrido éste por una corriente eléctrica de caldeo.
Rejilla (normal o de control): Con una V negativa respecto al electrodo emisor termoiónico, controla el flujo de electrones que puede llegar a la rejilla pantalla y a la placa (atravesando la rejilla supresora).
Rejilla pantalla: Con una V positiva respecto al electrodo emisor termoiónico, acelera el flujo de electrones en su recorrido hacia la placa. Una parte de esos electrones es captada por la propia rejilla pantalla, dando lugar a una corriente de rejilla
pantalla. El apantallamiento que proporciona este electrodo disminuye la capacidad interelectródica placa-rejilla normal.
Rejilla supresora: Conectada al potencial del cátodo, impide la emisión secundaria que se produce, para ciertos valores de Vp, en la válvula tetrodo.
Placa: Con una V positiva respecto al electrodo emisor termoiónico, recoge los electrones que han atravesado la rejilla de control, la rejilla pantalla y la rejilla supresora, apareciendo así un corriente de placa.
Curvas características
Etapa amplificadora básica | ||
La polarización reja-cátodo se obtiene mediante la resistencia de cátodo (Rk). En reposo: VGK = -Rk·IK El condensador de cátodo (Ck) hace que el cátodo se encuentre directamente conectado a masa para las señales alternas, evitando que Rk introduzca una realimentación negativa que disminuya la ganancia de la etapa. La V de reja pantalla (VGP) se obtiene, a partir de +B, mediante Rgp: VGP = +B - Rgp·IGP El condensador de reja pantalla (Cgp) evita que aparezca, superpuesta a la V continua de reja pantalla, cuando existe ve, una componente alterna que disminuiría la ganancia, al tener un efecto sobre la corriente de placa opuesto al de la señal de entrada aplicada a la reja de control. |
Durante el intervalo de tiempo t0 a t1, no existe señal aplicada en la entrada. La etapa se encuentra en reposo, con las corrientes y tensiones de alimentación en continua. Entre t1 y t3 aplicamos un ciclo de señal senoidal en la entrada. La V de cátodo a masa se mantiene siempre constante, ya que el condensador Ck sirve de cortocircuito para las componentes alternas de iP que aparecen a partir de t1. Entre t1 y t2, el semiciclo positivo de ve hace que la reja sea menos negativa con respecto al cátodo. Al ser menos negativa vGK, aumenta la corriente de placa iP, aumenta la caída de tensión en Rp y disminuye la V de placa con respecto a masa. La disminución de vP da lugar a que aparezca en la salida un semiciclo negativo de vs (Cs bloquea el paso de la componente continua de vP a la salida). Entre t2 y t3, el semiciclo negativo de ve hace que la reja sea más negativa con respecto al cátodo. Al ser más negativa vGK, disminuye la corriente de placa iP, disminuye la caída de tensión en Rp y aumenta la V de placa con respecto a masa. El aumento de vP da lugar a que aparezca en la salida un semiciclo positivo de vs (Cs bloquea el paso de la componente continua de vP a la salida). |
Etapa amplificadora de RF | ||
La señal de RF se aplica a la entrada a través de un transformador de RF con sintonía en el secundario (T1). La polarización reja-cátodo se obtiene: por una parte mediante la resistencia de cátodo (Rk); por otra parte, mediante la línea del Control Automático de Ganancia (CAG), que aplica una tensión negativa adicional a la reja. La señal de RF de salida se obtiene en el secundario sintonizado de un transformador de RF (T2), cuyo primario ocupa el lugar de la carga de placa del pentodo. Los dos condensadores variables tienen un eje común, para variar al mismo tiempo la frecuencia de resonancia de los dos secundarios. |
Etapa amplificadora de FI | ||
La señal de RF se aplica a la entrada a través de un transformador de FI doblemente sintonizado. La polarización reja-cátodo se obtiene: por una parte mediante la resistencia de cátodo (Rk); por otra parte, mediante la línea del Control Automático de Ganancia (CAG), que aplica una tensión negativa adicional a la reja. La señal de RF de salida se obtiene en el secundario de un transformador de RF (T2) doblemente sintonizado. En los dos devanados de cada uno de los transformadores encontramos condensadores de ajuste para alinear la etapa amplificadora. |
Pentodo de pendiente variable
La pendiente de una válvula (pendiente de la curva
característica Ip = f (Vg), para Vp = cte.), está condicionada por construcción por la distancia entre la rejilla de control y el cátodo y por la distancia entre espiras de la propia rejilla de control.
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Una rejilla de control muy próxima al cátodo y con las espiras muy juntas da lugar a una elevada pendiente y a una tensión de corte (valor de Vg que anula Ip) baja. |
Una rejilla de control alejada del cátodo y con las espiras muy separadas entre sí da lugar a una baja pendiente y a una tensión de corte elevada. | |
Una rejilla de control con una combinación de las dos estructuras anteriores permite obtener una válvula con pendiente variable. Así, si disponemos de una rejilla de control con las espiras muy juntas en los extremos y más alejadas entre sí en el centro, conseguimos una característica Ip=v(Vg), con Vp=cte., en la que la pendiente es baja para tensiones negativas de rejilla elevadas y alta para bajas tensiones negativas de rejilla. |
Pendiente, punto de trabajo y ganancia
La pendiente de una válvula influye directamente en la ganancia que se puede conseguir con ella en una etapa amplificadora. Cuanto mayor sea la pendiente, mayor será la variación de Ip para una misma variación de Vg y, por tanto, mayor será la ganancia conseguida.
Si tenemos una etapa amplificadora con una pentodo de pendiente variable, podemos controlar su ganancia modificando el punto de trabajo de la válvula. Cuanto más negativa hagamos a la reja de control con respecto al cátodo, más nos desplazaremos con el punto de trabajo hacia una zona de la característica Ip=f(Vg) de menor pendiente, y menor será la ganancia de la etapa.
Control Automático de Ganancia
En un receptor superheterodino típico, la polarización de la reja de control de las válvulas amplificadoras de alta y media frecuencia se obtiene a partir de la línea del CAG (Control Automático de Ganancia). Cuando aumenta el nivel medio de la señal de FI que llega al detector, aumenta la tensión negativa del CAG, llevando a las válvulas amplificadoras a un punto de trabajo correspondiente a menor pendiente y, por tanto, menor ganancia; por el contrario, cuando disminuye el nivel medio de la señal de FI que llega al detector, disminuye la tensión negativa del CAG, llevando a las válvulas amplificadoras a un punto de trabajo correspondiente a mayor pendiente y, por tanto, mayor ganancia. De este modo, se tiende a igualar el nivel con el que llegan a la detección señales que han entrado por la antena con amplitudes muy distintas.
Diodo-Pentodo Detectora-Preamplificadora de BF | ||
Podemos encontrarnos con frecuencia con una válvula diodo-pentodo usada como detectora y preamplificadora de BF. La parte diodo, atacada desde el segundo transformador de FI, se encarga de la detección. La parte pentodo recibe en su reja de control la señal de BF, desde el potenciómetro de control de volumen. La señal de BF amplificada por el pentodo se envía a través de un condensador, que impide el paso de la componente continua, a la etapa amplificadora final de BF. La resistencia de reja de control puede estar conectada directamente a masa o a un potencial ligeramente negativo respecto a masa, para la adecuada polarización de la válvula. En algunos casos, la reja pantalla puede estar unida directamente a la placa, siendo usado el pentodo como triodo. |
Amplificadora final de BF | ||
Disposición básica: La válvula pentodo amplificadora de potencia de BF se acopla al altavoz mediante un transformador adaptador de impedancias. Una resistencia de cátodo proporciona la polarización necesaria de la reja de control. Un condensador en paralelo con la resistencia de cátodo evita la aparición de una realimentación negativa que disminuiría la ganancia de la etapa. La reja pantalla se une directamente al positivo +B. |
Amplificadora final con EL84 | ||
Circuito de prueba. Como carga, en sustitución del altavoz, se ha usado una resistencia de 8 ohmios 5 W. VDC medida respecto a masa, en reposo: VK = 7,15 V VG1 = 0 VG2 = 250 V VP = 240 V Cálculos, a partir de las medidas anteriores: VG1K = VG1-VK = -7,5 V IP+IG2 = VK/RK = 7,15V/0,15K = 47,67mA | ||
ve 6 Vpp vK Valor medio o de componente continua: 9,15 V Valor de componente alterna: 100 mVpp vP Valor medio: 240 V Valor máximo: 390 V Valor mínimo: 140 V Valor de componente alterna: 300 Vpp vs 10 Vpp Ps(RMS): 1,56 W | ||
frecuencias de corte a -3dB: frecuencia de corte inferior: 180 Hz frecuencia de corte superior: 8 KHz |