Samvinna
LIST
FEGURÐ OG VELLÍÐAN
HANDVERK
MENNING OG SAGA
SKEMMTUN
UMHVERFI
MATUR OG DRYKKUR
ÖFUGVERKFRÆÐI
VÍSINDI
ÍÞRÓTTIR
TÆKNI
KLÆÐANLEG TÆKNI
Skjágrindin og pentóðan
English
Ed

Búin til af

Ed

27. ágúst 2026FI
71
0
0
0
0

Skjágrindin og pentóðan

Tríóðan magnar, en hún hefur galla sem versnar eftir því sem tíðnin er hærri: lítil rafrýmd er á milli anóðu hennar og grindar hennar, einfaldlega vegna þess að þetta eru tveir leiðarar sem liggja þétt saman. Þessi rafrýmd tengir útganginn aftur við inntakið, og þar sem úttakið er stórt og snúið við er endurgjöfin töluverð. Á hljóðtíðni er þetta óþægindi; á útvarpstíðnum breytir þetta sérhverjum tríóðamagnara í óviljandi sveiflugjafa, sem er ástæðan fyrir því að fyrstu tækin þurftu afsveiflirásir sem þurfti að stilla með höndunum. Skjágrindin leysir vandann rúmfræðilega frekar en rafrænt: settu aðra grind á milli stýrigrindarinnar og anóðunnar, haltu henni við stöðuga spennu, og hún virkar sem rafstöðuvörn. Anóðan getur ekki lengur séð stýrigrindina. Magnun eykst gríðarlega og rásin hættir að reyna að sveiflast — og þá kemur fram nýtt vandamál sem krefst þriðju grindar til að leysa.
Lengra kominn
5 klukkustundir

Leiðbeiningar

1

Mældu rýmdina sem veldur vandanum

Finndu íhlutinn sem veldur vandanum, en hann er alls ekki íhlutur.

  1. Með þríóðulampa tengdum úr rás og kaldan, mældu rýmdina milli anóðu og grids með LCR mæli.
  2. Skráðu hana — hún verður nokkur pikófarad.
  3. Reiknaðu nú hvaða rýmd þetta birtist sem við inntakið, margfaldað með magnun þrepsins plús eitt.

Nokkur pikófarad rýmd milli anóðu og grids hegðar sér eins og tugir eða hundruð pikófarad yfir inntakið, því anóðan sveiflast í gagnstæða átt við gridið og um mun meiri gildi. Þessi margföldun er Miller-áhrifin, og hún þýðir að inntaksrýmd magnara fer eftir eigin magnun hans.

Tvær afleiðingar fylgja strax, og báðar voru alvarlegar. Hin gríðarlega virka inntaksrýmd stillir úr lagi og dempar sveiflurásina sem fæðir þrepið. Og af því að endurgjöfarleiðin er til staðar, getur þrepið með réttri fasaseinkun sveiflast af sjálfsdáðum.

Hlutleysing var lausnin fyrir 1926: viljandi er jafnstórt og gagnstætt merki endurgefið í gegnum lítinn stillanlegan þétti til að eyða óæskilegu leiðinni. Hún virkar, en hana þarf að endurstilla fyrir hvern lampa, hverja tíðni og hvern nýjan lampa. Þessi viðkvæmni er ástæðan fyrir því að skjágrindin var fundin upp.

Efni fyrir þetta skref:

LampasökkullLampasökkull1 sett
ÞéttasettÞéttasett1 sett

Nauðsynleg verkfæri:

LCR-mælir, borðgerðLCR-mælir, borðgerð
Stafrænn margmælir í rannsóknastofugæðumStafrænn margmælir í rannsóknastofugæðum
Stafrænn skífmælir 6 tommurStafrænn skífmælir 6 tommur
ÖryggisglerauguÖryggisgleraugu
TríóðulampiTríóðulampi
2

Bættu við skjágrind og varðu anóðuna fyrir grindinni

Settu inn tetróðu og endurtaktu allar mælingar.

  1. Smíðaðu sama magnarasvið með tetróðu, þar sem skjágrindin er tengd við stöðuga jákvæða spennu og tengd við jörð um góðan þétti.
  2. Mældu aftur rýmd milli anóðu og stýrigrindar.
  3. Mældu magnun sviðsins.
  4. Reyndu að fá það til að sveiflast með því að auka álagsviðnámið.

Rýmd milli anóðu og grindar lækkar um þúsundfalt, magnunin hækkar um tugi sinnum og sviðið er mun erfiðara að fá til að sveiflast. Skjárinn gegnir tveimur hlutverkum í einu: rafstöðufræðilega er hann jarðtengd skjöldur milli rafskautanna tveggja, og rafrænt hraðar hann rafeindum framhjá stýrigrindinni þannig að spenna anóðunnar hefur nánast engin áhrif á strauminn.

Þéttirinn sem jarðtengir skjáinn er ekki valkvæður. Skjárinn verður að vera á jarðarmöguleika fyrir merki, jafnvel þegar hann liggur á hári jafnspennu. Ef hann er ekki jarðtengdur sveiflast skjárinn með merkinu, skjöldunin hverfur og þú situr uppi með dýrt þríóðu.

Þetta er afar smekkleg lausn — vandamálið var rúmfræðilegt, svo lausnin er rúmfræðileg frekar en jöfnunarrás. Berðu hana saman við hlutleysingu, sem jafnar út galla frekar en að fjarlægja hann, og athugaðu hvor þeirra lifði af.

Efni fyrir þetta skref:

TetróðulampiTetróðulampi1 sett
LampasökkullLampasökkull1 sett
ÞéttasettÞéttasett1 sett
ViðnámasettViðnámasett1 sett
Gataborð / frumgerðaborðGataborð / frumgerðaborð1 stykki
LóðtinsvírLóðtinsvír1 reel

Nauðsynleg verkfæri:

LCR-mælir, borðgerðLCR-mælir, borðgerð
SveiflusjáSveiflusjá
MerkjagjafiMerkjagjafi
Stafrænn margmælir í rannsóknastofugæðumStafrænn margmælir í rannsóknastofugæðum
Stillanlegur aflgjafi fyrir vinnubekkStillanlegur aflgjafi fyrir vinnubekk
LóðstöðLóðstöð
ÖryggisglerauguÖryggisgleraugu
3

Finndu beygjuna, þar sem tetróðan hegðar sér illa

Tetróðan kynnti nýja bilun, og lögun hennar á ferlinum segir þér nákvæmlega hvað hún er.

  1. Teiknaðu anóðustrauminn á móti anóðuspennunni við fastan stýrirists spennu, og láttu anóðuna fara frá núlli og upp.
  2. Gefðu gaum að svæðinu þar sem anóðuspennan er lægri en skjáspennan.
  3. Merktu hvert svæði þar sem straumurinn FALLS þegar spennan RISES.

Þar er dæld — svæði neikvæðrar viðnámsins — þar sem hækkun anóðuspennunnar lækkar anóðustrauminn. Orsökin er afleidd losun: rafeindir berast að anóðunni nógu hratt til að slá fleiri rafeindir úr yfirborði hennar, og meðan anóðan er á lægri spennu en skjárinn, safnast þessar útslegnu rafeindir í SCREEN í stað þess að snúa aftur. Straumur sem átti að fara til anóðunnar fer til skjásins, þannig að anóðustraumurinn lækkar.

Svæði neikvæðrar viðnámsins er ekki einungis óreglulegt. Það getur viðhaldið sveiflum af sjálfsdáðum — dynatron-sveiflarinn var smíðaður viljandi á þessum áhrifum — og það brenglar magnara verulega þegar merkið sveiflast inn á það svæði.

Tetróðan skipti þannig einum óstöðugleika fyrir annan. Vert er að taka eftir sem mynstri: lausn sem kynnir nýjan verkunarhátt kemur yfirleitt líka með nýja bilunarham, og sá síðari uppgötvast oft seinna og í notkun.

Efni fyrir þetta skref:

ViðnámasettViðnámasett1 sett
Rúðustrikaður pappírRúðustrikaður pappír1 pad

Nauðsynleg verkfæri:

SveiflusjáSveiflusjá
Stafrænn margmælir í rannsóknastofugæðumStafrænn margmælir í rannsóknastofugæðum
Stillanlegur aflgjafi fyrir vinnubekkStillanlegur aflgjafi fyrir vinnubekk
MerkjagjafiMerkjagjafi
ÖryggisglerauguÖryggisgleraugu
4

Bættu við hlífðarneti og fáðu pentóðuna

Lagaðu vandamálið með aukarafeindalosun með þriðja grindinu og skildu hvers vegna það er á jörðu.

  1. Byggðu sama þrep með pentóðu, hlífðargrindinni tengdri við bakskautið.
  2. Endurtaktu sveiflu anódustraums gegn anódspennu.
  3. Berðu ferilinn saman við feril tetróðunnar.

Hnykkurinn er horfinn; ferillinn rís og flatast síðan út í langa lárétta sléttu. Hlífðargrindin er á milli skjágrindar og anóðu á bakskautsspennu — neikvæð miðað við hvort tveggja — þannig að hún hrindir frá sér hægfara aukarafeindunum sem losna úr anóðunni og skilar þeim aftur til anóðunnar, á meðan hraðar aðalrafeindir frá bakskautinu fara beint í gegn.

Vert er að staldra við flötu sléttuna: anódustraumurinn er nú nánast óháður anódspennunni. Þetta er nær því að vera fastastraumsgjafi sem grindin stjórnar, sem er einmitt það sem magnari þarfnast — gríðarlega spennumagnun og þrep sem hegðar sér varla eftir álagi sínu.

Athugasemd um bakvirkjun: geislatetróðan nær sömu niðurstöðu á annan hátt, með geislamótunarplötum sem mynda þétt rúmhleðslusvæði milli skjágrindar og anóðu sem hrindir frá sér aukarafeindum án þriðja grindar. Tveir aðferðir, eitt markmið — og báðar eru enn í framleiðslu fyrir hljóðmagnara, þar sem mismunandi brenglunareiginleikar þeirra eru ræddir enn þann dag í dag.

Efni fyrir þetta skref:

PentóðulampiPentóðulampi1 sett
LampasökkullLampasökkull1 sett
ViðnámasettViðnámasett1 sett
ÞéttasettÞéttasett1 sett
Rúðustrikaður pappírRúðustrikaður pappír1 pad

Nauðsynleg verkfæri:

SveiflusjáSveiflusjá
Stafrænn margmælir í rannsóknastofugæðumStafrænn margmælir í rannsóknastofugæðum
Stillanlegur aflgjafi fyrir vinnubekkStillanlegur aflgjafi fyrir vinnubekk
MerkjagjafiMerkjagjafi
LóðstöðLóðstöð
ÖryggisglerauguÖryggisgleraugu
5

Smíðaðu stöðugan RF-magnara og sannaðu málið

Láttu pentóðuna vinna verkið sem tríóðan réð ekki við.

  1. Smíðaðu stillt RF-magnarastig með pentóðunni, þar sem hágæða stillt rás (háan Q-stuðul) er anóðuálagið.
  2. Mældu ávinning og athugaðu Q-stuðul stillta rásarinnar meðan stigið er í gangi.
  3. Auktu álagsviðnámið smám saman og sjáðu hversu langt þú kemst með ávinninginn áður en óstöðugleiki kemur fram.
  4. Endurtaktu alla prófunina með tríóðu í jafngildri rás.

Pentóðan gefur mun meiri ávinning áður en hún fer að sveiflast, og hún álagar stilltu rásina mun minna, þannig að valhæfnin helst. Þessi samsetning gerði fjölþrepa ZF-keðjur hagnýtar, og þar með gerði hún ofurheterodyne-viðtækið framleitt í fjöldaframleiðslu fremur en sem rannsóknarstofuforvitni.

Uppsetningin skiptir meira máli en teikningin hér. Á útvarpstíðni er sentímetri af vír spanna og tveir samsíða vírar mynda þétti, þannig að rafeindalampi með skjágrind sem er vandlega varinn innan í getur samt sveiflast ef inn- og úttaksvírar liggja hlið við hlið á plötunni. Málmhlífarnar, undirvagnsskilveggirnir og stuttu beinu leiðslurnar í gömlum útvarpstækjum eru ekki snyrtimennska — þetta eru þeir hlutar rásarinnar sem birtast ekki á teikningunni.

Efni fyrir þetta skref:

Lakkeinangraður koparvírLakkeinangraður koparvír10 m
ÞéttasettÞéttasett1 sett
ViðnámasettViðnámasett1 sett
ÁlplataÁlplata1 plata

Nauðsynleg verkfæri:

SveiflusjáSveiflusjá
MerkjagjafiMerkjagjafi
Rófgreinir / FFT-hugbúnaðurRófgreinir / FFT-hugbúnaður
LCR-mælir, borðgerðLCR-mælir, borðgerð
Stafrænn margmælir í rannsóknastofugæðumStafrænn margmælir í rannsóknastofugæðum
Stillanlegur aflgjafi fyrir vinnubekkStillanlegur aflgjafi fyrir vinnubekk
LóðstöðLóðstöð
ÞjalasettÞjalasett
ÖryggisglerauguÖryggisgleraugu

Efni

10

Nauðsynleg verkfæri

11

CC0 opinbert ríki

Þessi teikning er gefin út undir CC0. Þér er frjálst að afrita, breyta, dreifa og nota þetta verk í hvaða tilgangi sem er, án þess að biðja um leyfi.

Studdu smiðinn með því að kaupa vörur í gegnum teikningu hans þar sem hann fær þóknun smiða sem seljendur ákvarða, eða búðu til nýja endurskoðun á þessari teikningu og tengdu hana sem tengingu í þinni eigin teikningu til að deila tekjum.

Umræða

(0)

Skrá inn til að taka þátt í umræðunni

Hleður athugasemdum...