複合管:単一ガラスエンベロープへの複数機能統合
複合管:単一ガラスエンベロープへの複数機能統合
集積回路がエレクトロニクスに革命をもたらしたのと同じ精神で、管設計者は複数の管機能を単一のガラスエンベロープに凝縮しようとしました。これにより、現代の管ベース機器におけるスペース要件を削減し、信頼性を向上させました。
コンパクトロン – 1つのシェルに4つ以上の要素
単一の管がシリコンのトランジスタ密度に匹敵することはできませんが、エンジニアは依然として小型化の限界に挑戦しました。これらの野心的な努力により、1つのエンベロープ内に4つ以上の完全な管要素を収めたいわゆるコンパクトロンが生まれました。
ダイオードと三極管の組み合わせ
1つのガラス本体内で一般的な組み合わせは、2つのダイオードまたは2つの三極管でした。デュアルダイオード配置は、ACをDCに効率的に変換するために常に2つのダイオードが必要な全波整流器で特に有用です。
五極グリッドコンバータ(ヘプトード)
機能統合の最も優雅な例の一つは、スーパーヘテロダインラジオ受信機で使用されるヘプトードの一種である五極グリッドコンバータです。これには7つの要素が含まれます:5つのグリッド、カソード、プレート。2つのグリッドが信号入力として機能し、残りの3つがスクリーニングと抑制を提供します。発振器とミキサー段を単一の管に組み合わせることで、信号結合が内在的になり、別個の発振器とミキサー回路の必要性が排除されます。
可変μ動作
1つの制御グリッドに直流電圧を印加すると、管の増幅係数(μ)が変化します。この可変μ機能により、別のグリッドに印象される信号の利得を動的に調整でき、多様な信号処理オプションを提供します。
ウルトラリニアオーディオパワーアンプ
エンジニアのDavid HaflerとHerb Keroesは、タップ付き出力トランスと組み合わせた四極管を使用するウルトラリニア増幅器概念を先駆けました。トランスにタップされたスクリーングリッドは、磁束の変化率(dΦ/dt)に比例したフィードバック電圧を受け取ります。このフィードバックによりリニアリティが向上し歪みが低減され、回路をコンパクトに保ちながら実現されます。
説明用回路図:
三極管を四極管に置き換え、スクリーンをタップしてフィードバックを得ることで、顕著な利得向上と不要なプレート-グリッド結合の低減が得られます。
成功の鍵は、スクリーンがカソードに対して過度の正電圧で過負荷にならないことを確保することです。
デュアルプレート管
一部の設計では、単一カソードを共有するデュアルプレートを使用し、各プレートに別個の制御グリッドを設けます。一般的なバリエーションには三極管-ヘプトードと三極管-ヘキソードがあり、後者は4つのグリッド、1つのカソード、1つのプレートを備えます。
1つのエンベロープ内の別個構造
経済性が設計者を駆り立て、異なる管構造を単一のガラスエンベロープ内に組み合わせることがよくありました。デュアルダイオード整流器とデュアル三極管は、特に各デバイスが控えめな電力レベルで動作する場合の古典的な例です。
典型的なデュアル三極管モデルには12AX7と12AU7があり、両方とも低電力管です。12AX7はエレキギターアンプのプリアンプ管として有名です。
産業技術