Kondenzator je sestavljen iz dveh kovinskih plošč med kateri je vstavljen dielektrik – izolator. V elektronki vsak par med elementi predstavlja majhen kondenzator. V triodi imamo tri. Med mrežico in anodo, med mrežico in katodo in med anodo in katodo. Imenovani so kot “interelektrodna” kapacitivnost. Njihova kapacitivnost je zelo majhna. Največ težav povzroča kapacitivnost med mrežico in anodo. Na visokih frekvencah povzroča neželjene efekte, ki lahko elektronki preprečijo pravilno delovanje. Obrazložitev sledi kasneje. Tetroda je bila izdelana s ciljem zmanjšati interno kapacitivnost med mrežico in anodo.
2022_306_50
Avtor: Roman Lederer
Zaščitna mrežica
V tetrodi je druga mrežica (g2) postavljena med krmilno mrežico (g1) in anodo. Tako imamo sedaj dve majhni kapacitivnosti v seriji med krmilno mrežico in anodo. Skupna kapacitivnost je zmanjšana na polovico. Zaščitna mrežica ščiti anodo pred krmilno mrežico in omogoča uporabo tetrode na višjih frekvencah kot triode.
Ta vsebina je samo za naročnike
Običajno ima zaščitna mrežica visoko pozitivno napetost in privlači elektrone kot jih je anoda v triodi. Ker je mahansko izvedena kot žica spiralno ovita med krmilno mrežico in anodo vežina elektronov pride skozi in prispe do anode. Tako zaščitna mrežica odjema majhen tok. Anoda ima običajno višjo napetost kot zaščitna mrežica. Anodno vezje tetrode se ne razlikuje veliko od triodnega.
Sekundarna emisija tetrode
V vsaki elektronki naj bo to dioda, trioda ali tetroda elektron, ki zadene v anodo iz nje izbije nekaj elektronov. Ti so znani pod nazivom “sekundarna emisija”. To se dogaja ker elektroni zadevajo v anodo z veliko hitrostjo, ki je tem večja kolikor višja je anodna napetost. Sekundarna emisija v triodi ni pomembna, ker je anoda najpozitivnejši element v cevi. Pritegne tudi tiste elektrone, ki so bili izbiti iz nje. V tetrodi pa del izbitih elektronov pritegne zaščitna mrežica. Vsak pribitek toka čez zaščitno mrežico (g2) se odvzema anodnemu toku. Količina elektronov, ki se ne vrnejo na anodo je odvisna od razlike napetosti med zaščitno mrežico in anodo.
Delovanje tetrode
Tetroda se redko uporablja in o njej govorimo le zato, ker je stopnica med triodo in pentodo. Če gledamo statične karakteristike tetrode ob spremenljivi anodni napetosti in ob konstantni napetosti krmilne in zaščitne mrežice ter merimo anodni tok, bomo videli, da teče skoraj ves tok v zaščitno mrežico dokler ima višji potencial kot anoda.
Katodna prednapetost za tetrodo se dobi enako kot pri triodi s to razliko, da je pri tetrodi katodni tok vsota anodnega toka in toka zaščitne mrežice. Napetost krmilne mrežice g1 varira odvisno od vhodnega signala in povzroča spremembe anodnega toka. Tako kot anodni, tudi tok zaščitne mrežice g2 varira v odvisnosti od krmilne mrežice. Variranje napetosti zaščitne mrežice g2 je odpravljeno s kondenzatorjem vezanim med g2 in maso. Ta drži zaščitno mrežico g2 na konstantni enosmerni napetosti.
Tetrodo uporabimo kadar potrebujemo večje ojačenje. Amplituda anodne napetosti je zelo velika. Če zaradi tega pade anodna napetost pod vrednost napetosti na zaščitni mrežici g2, efekt sekundarne emisije povzroči popačenje izhodnega signala. Za preprečevanje tega mora biti anodna napetost zelo visoka, tako da je višja od napetosti zaščitne mrežice tudi ob največjem izhodnem signalu. Ta nenormalno visoka anodna napetost je slaba lastnost tetrode. Videli bomo kako pentoda odpravi to pomanjkljivost.
Odprava efekta sekundarne emisije
Pentoda doseže to z dodatkom tretje mrežice med anodo in zaščitno mrežico g2. Mrežica g3 se imenuje zavorna mrežica. Običajno jo vežemo na potencial katode in je vedno zelo negativna v odnosu na anodo. Odbiti elektroni, ki se najdejo v prostoru med g3 in anodo, so odbiti nazaj na anodo. Rezultat je ta, da sekundarna emisija nima vpliva na delovanje pentode.
Kako deluje pentoda?
Spomnimo se, da triodi zmanjšanje negativne mrežne napetosti povzroči porast anodnega toka in padec anodne napetosti. Sprememba anodne napetosti je večja kot sprememba mrežne napetosti. Ta pojav smo poimenovali ojačenje. Drži tudi, da ima sprememba anodne napetosti vpliv na anodni tok. Mrežna napetost ima več kot 20x večji vpliv na anodni tok kot anodna napetost. To pomeni, da je zgornja mejna vrednost ojačenja cevi približno 20. Ko elektronka doseže ta maksimalni faktor ojačenja, anodni tok preneha rasti.
Pri pentodi zavorna mrežica g3 in anodna napetost nimata vpliva na anodni tok, ker ju zaščitna mrežica obdaja in s tem ločuje od katode. Kot v tetrodi je tudi tu zaščitna mrežica g2 postavljena na nekoliko višjo pozitivno vrednost in samo spremembe na krmilni mrežici g1 vplivajo na anodni tok.
Pentoda z usmerjenim elektronskim snopom
Pri teh pentodah je spiralasta zavorna mrežica g3 zamenjana s plaščem, ki ima spredaj in zadaj odprtini skozi kateri teče elektronski snop. Prednost tega sistema se pokaže v večji izhodni moči pentode ob istem katodnem vložku energije.
Anodni tok pentode je zelo konstanten preko zelo širokega razpona anodne napetosti cca. 100 – 300V. Seveda ne govorimo o zasičenju elektronke, temveč o linearnem delovanju. Razlog da anodni tok ne niha je ta, da zavorna mrežica g3 z oklepom ločuje anodni od katodnega delovnega prostora. Pri nizki anodni napetosti se tok seveda spremeni (Ua < 100 V). Čeprav celotni tok elektronke ostaja enak je veliko več elektronov pritegnjenih na zaščitno mrežico, ki je sedaj pozitivnejša od anode.
Ojačevalnik z enojno stopnjo
Seznanili smo se že z večino komponent, ki sestavljajo to stopnjo. Upor 1M vezan na krmilno mrežico, jo obremenjuje in preprečuje vpliv naključnih motenj. 12k upor in kondenzator 25 µF določata prednapetost za delovno točko elektronke. 270k upor v anodnem krogu je bremenski upor. Kondenzator 10 nF in upor 1M sta RC povezava v naslednjo ojačevalno stopnjo.
Povratni vpliv in rešitev problema
Naslednje vezje prikazuje dve dodatni komponenti. Anodni upor 270k ima v seriji še dodatni upor 25k in kondenzator 8 µF vezan na maso. Slednja tvorita filter za preprečevanje povratnega vpliva med ojačevalnimi stopnjami. Povratni vpliv zaslišimo kot brnenje nizke frekvence podoben zvoku motornega čolna. Povratni vpliv se lahko pojavi med vezji, ki delujejo na isti frekvenci in imajo skupni povratni vod oziroma maso. Če ojačevalnik vsebuje več ojačevalnih stopenj bodo vse napajane s skupno anodno napetostjo. Notranja upornost napajalnika do delovala kot skupna impedanca za vsa ojačevalna vezja.
Ob priklopu vhodnega signala se bodo anodni tokovi ojačevalnih stopenj razlikovali odvisno od jakosti signala. Kot dodatek enosmerni komponenti skozi skupni vod imamo sedaj še izmenične komponente anodnih tokov. Nekateri od teh bodo v fazi z drugimi in drugi bodo obrnjeni za 180 stopinj ali inverzni. Večino problemov povzročajo tokovi, ki so si v fazi.
Fazno enaki tokovi se seštevajo med seboj in proizvedejo napetostno variranje preko skupnega voda mase ter se vrnejo preko anodnih uporovna vhode ojačevalnih stopenj. To se ponavlja, ojačuje in na koncu proizvede močan motilni brneč zvok v zvočniku.
Izmenični komponenti anodnega toka se lahko prepreči dostop do skupnega napajalnega voda. Naloga odvajalnega filtra je zagotoviti pot nizke kapacitivne upornosti mimo napajalnega voda in pot visoke Ohmske upornosti za izmenični tok preko katere se priključi napajalna napetost. Na ta način se izmenični tok, ki še vedno dospe do skupnega napajalnega voda tako oslabi, da ne povzroča več povratnih pojavov.
Vrednost filtrskega kondenzatorja mora biti dovolj velika, da je njegova reaktanca veliko manjša kot skupna upornost upora in notranje impedance napajalnega vezja. V prikazanem tipu ojačevalnika je vrednost filterskega upora cca 1/5 vrednosti anodnega bremenilnega upora. Vrednost kondenzatorja se giblje od 0,25 do 8 µF.
Kako povečati ojačenje?
Če potrebujemo napetostno ojačenje 50 ali manj, bo v ojačevalniku zadostovala ena elektronka. Zelo pogosto pa so potrebna ojačenja 10000 ali celo več. Takrat potrebujemo več elektronk v enem ojačevalniku.
Cevi so vezane tako, da se anodne spremembe ene pelje na krmilno mrežico druge in tako naprej do končne stopnje ojačevalnika. Če je ojačenje vsake elektronke 50, bomo na izhodu druge elektronke dobili signal ojačan s faktorjem 2500, na izhodu tretje elektronke bo ojačevalni faktor že 2500 x 50 = 125000.
Medsebojna povezava ojačevalnih stopenj
Obstaja več metod za povezavo izhoda ene in vhoda druge ojačevalne stopnje. Treba je vedeti, da sta enosmerni napetosti anode in krmilne mrežice zelo različni in preprosta žična povezava ne pride v poštev. Povezava mora preprečiti prehod anodne napetosti na mrežico naslednje stopnje, istočasno pa morajo na mrežico priti izmenične spremembe s predhodne anode. Obstajata dva zelo pogosto uporabljana načina. Povezava s transformatorjem in kapacitivna povezava.
Kontrola jakosti v dvostopenjskem ojačevalniku
Če je ojačenje druge stopnje preveliko se lahko zgodi, da vhodni signal mrežico prekrmili in slednja doseže pozitivno območje, ki zmanjša tok elektronke in povzroči popačenje. Potenciometer v mrežnem krogu ojačevalne stopnje je uporabljen za pravilno nastavitev vhodnega signala, tako da naslednja stopnja ne bo prekrmiljena.
Frekvenčni odziv ojačevalnika
Pokaže nam pri kateri frekvenci se ojačevalnik odziva boljše in pri kateri slabše. Vsak ojačevalnik je izdelan za določeno frekvenčno območje. Pod in nad tem frekvenčnim območjem amplituda signala pada. Če audio ojačevalnik ne zmore ojačati vseh frekvenc slišnega območja, izgubimo kvaliteto reprodukcije. Normalno mora biti ojačevalnik sposoben reprodukcije od 20 – 20000Hz.
Čeprav je ojačevalnik z RC sklopi med posameznimi stopnjami dober za široko frekvenčno območje, se še vedno najdejo vzroki, ki povzročajo padec ojačanja na nizkih in visokih frekvencah. Na nizkih frekvencah povezovalni RC člen deluje kot napetostni delilnik na signalnem vhodu. Rezultat je, da na mrežico pride samo del signala. Koliko signala dospe do mrežice je odvisno od RC člena.
Kapacitivna upornost narašča z upadanjem frekvence. Količina napetosti signala izgubljenega na kondenzatorju narašča na nizkih frekvencah. Za zmanjšanje te izgube signala mora biti Xc povezovalnega kondenzatorja majhna v primerjavi z mrežnim uporom na najnižji ojačevani frekvenci. To pomeni, da morata imeti mrežni upor in spojni kondenzator kar največjo možno vrednost (vrednost kondenzatorja narašča, Xc pa pada).
Če spojni kondenzator vstavimo prevelik, bo narastel njegov prepustni tok z anodnega napajanja. Ta tok bo naredil mrežico pozitivnejšo in obstaja nevarnost, da nam elektronka pobegne iz linearnega režima delovanja. Na srečo nikoli ne potrebujemo tako velikih vrednosti kondenzatorja, ki bi prinesle probleme s prepustnim tokom. Na višjih frekvencah kondenzator ni problematičen. Izgube pri ojačenju višjih audio frekvenc nam povzroča interna kapacitivnost med mrežico in maso. Na nizkih in srednjih frekvencah je Xc te kapacitivnosti velika in ne vpliva na delovanje. Na višjih frekvencah Xc pade in občutno zmanjša impedanco med mrežico in maso vezja. Tako je ojačenje na višjih frekvencah nižje. Rešitev tega problema je uporaba specialnih elektronk z zelo majhnimi parazitnimi kapacitivnostmi, uporaba žičnih povezav in uporaba nižjih vrednosti uporov v spojnih RC členih. Te metode dvignejo frekvence na katerih kapacitivni vpliv nanje postane opazen.
Transformatorska povezava med stopnjami
Ta način je največkrat uporabljen za priključitev bremena na izhod končne stopnje, vendar je uporaben tudi za medstopenjsko povezavo v ojačevalniku. Ena izmed prednosti transformatorske povezave je, da ima sekundarno navitje lahko več ovojev kot primarno s čimer dvignemo napetost signala. Torej nimamo padca napetosti mrežice zaradi mrežnega upora Rg in ni potreben spojni kondenzator.
Vzrok zakaj se transformatorskega spojnega načina ne uporablja več, je slabši frekvenčni prenos kot preko RC člena. Moderne elektronke z velikim ojačenjem dejansko ne potrebujejo transformatorske pomoči z dvigovanjem napetosti signala.
Osnovna pomanjkljivost transformatorske povezave je, da impedanca navitij ni konstantna, temveč se spreminja s frekvenco signala. Če frekvenca narašča, narašča impedanca in obratno.
Oglejmo si transformator na sliki 24. Predpostavimo, da ima primarno navitje induktivnost 10 H. Pri frekvenci 100 Hz bo imelo induktivno upornost XL = 2πfL = 6,28*100*10 = 6,28 Ohma. Pri frekvenci 1 kHz bo XL = 62,8 Ohma in na frekvenci 10 kHz bo XL = 628 Ohma. Ker je induktivna upornost primarnega navitja hkrati obremenilna impedanca anode bo njen slab frekvenčni odziv pokvaril ojačevalno karakteristiko ojačevalnika.
Karakteristike močnostnih avdio ojačevalnikov
Do sedaj smo govorili o ojačevalnikih, ki so ojačevali majhne vhodne signale z velikim ojačevalnim faktorjem. Sedaj pa si oglejmo močnostne ojačevalnike. V napetostnem ojačevalniku je anodni tok uporabljen samo za proizvodnjo napetosti, ki je peljana na mrežico naslednje stopnje. Anodni tok je večinoma zelo majhen.
Na drugi strani morajo močnostni ojačevalniki v izhodno breme poganjati velike tokove. Bremena imajo običajno med 2000 in 20000 Ohmi.
Elektronke uporabljane v napetostnih ojačevalnikih delujejo v razredu A, medtem ko v močnostnih ojačevalnikih delujejo v razredih A, B ali AB. Za končno stopnjo se uporablja triode ali pentode. Delujejo lahko samostojno (single ended) v paru ali v protistiku (push-pull). Način delovanja je odvisen od moči, ki jo potrebujemo.
Anodni tok končne stopnje z eno elektronko sestavljata dve komponenti. Enosmerna napajalna komponenta in spremenljiva izmenična komponenta, ki predstavlja izhodni signal ojačevalnika. Izmenična komponenta anodnega toka teče skupaj z njegovo enosmerno komponento čez primarno navitje izhodnega transformatorja. Enosmerni del anodnega toka povzroči statično magnetno polje in ne inducira nobene napetosti na sekundarni strani izhodnega transformatorja. Izmenični del anodnega toka pa na sekundarni strani inducira uporabni izhodni signal, ki poganja priključeni zvočnik.
Kot smo rekli enosmerna komponenta anodnega toka ne daje izhodnega signala. Ta del anodnega toka povzroča močnostne izgube v anodnem vezju zaradi katerih se izhodne elektronke in sam transformator segrevajo.
Tipični ojačevalnik a razreda
Maksimalna nepopačena izhodna moč se doseže, ko ima izhodno breme impedanco dvakratne anodne upornosti elektronke in ko so spremembe anodnega toka maksimalne dopustne za delovanje v A razredu.
Izhodna moč je proporcionalna kvadratu mrežne napetosti. Pred končno stopnjo mora biti najmanj ena predojačevalna stopnja za ojačenje signala na zadostno vrednost za pogon končne stopnje
Kako deluje push-pull ojačevalnik?
Klasični ojačevalnik lahko izdelamo samo z eno elektronko. Ko pa želimo izhodno moč podvojiti, je cenejše uporabiti dve manjši, kot uporabiti eno zelo močno elektronko. Ti dve elektronki bi morali povezati paralelno in tako moč podvojiti. Ob tem nastanejo težave (uparjene elektronke) o katerih sedaj ne bomo govorili. Tudi zelo dvomim, da boste kdaj naleteli na tako vezavo. Vsekakor vedno obstaja boljši način za rešitev problema. Tokrat je to protitaktna vezava dveh elektronk ali imenovana push-pull. Ena cev obdeluje pozitivne polperiode signala druga pa negativne. Elektronki nista vezani paralelno, temveč v protistik (slika 30). Krmilna signala na mrežicah sta med seboj zamaknjena za 180 stopinj. Tak zamik signalov se doseže s transformatorjem, ki ima sekundarno navitje s srednjim odcepom. Srednji odcep vežemo na skupno maso ojačevalnika ali izvor prednapetosti za mrežici, ostala dva konca navitij pa vsakega na svojo mrežico.
Anodi sta vezani vsaka na svoj konec primarnega navitja izhodnega transformatorja. Srednji izvod transformatorja je vezan na pozitivni pol anodnega napajanja. Izhodni močnostni signal dobimo na sekundarnem navitju transformatorja.
Kot smo že rekli sta izmenična vhodna signala na mrežicah medsebojno fazno zamaknjena za 180 stopinj. Ko ena mrežica postaja manj negativna, druga postaja bolj negativna za isto vrednost. Enosmerna mirovna tokova skozi elektronki se ne spreminjata in sta zelo majhna. Zaradi tega nista potrebna kondenzatorja na katodnih uporih.
Izmenična tokova v primarju transformatorja sta različna. Večja kot je razlika med njima večji je izhodni signal.
Kaj se pri push-pull ojačevalniku dogaja, ko prekrmilimo vhod?
Obe elektronki odrežeta vrhove izhodnega signala in na izhodu se pojavi popačenje. Ena cev bo signal rezala v eni in druga v drugi polperiodi signala. Na izhodu je popačenje minimalno. Zakaj?
To je en izmed razlogov za gradnjo tovrstnih ojačevalnih stopenj. Push-pull vezje reducira popačenje in omogoča prekrmiljenje vhoda za doseg večje izhodne moči s še vedno sprejemljivo stopnjo popačenja.
Fazni invertorji
Transformatorji so v določenih variantah push-pull aplikacij nezaželjeni zaradi njihove velikosti, teže in cene. Večkrat obstaja potreba za zagotovitev dveh med seboj 180 stopinj zamaknjenih signalov brez uporabe transformatorja. Vezje, ki opravlja to nalogo se imenuje fazni invertor. Na sliki signal za mrežico elektronke E2 prihaja s triode E1, trioda E3 pa proizvaja obrnjen signal za elektronko E4.
Vhodni signal je priključen na triodo E1 preko kondenzatorja C1. Izhodni signal triode E1 se pojavi na uporu R3 in je preko kondenzatorja C2 vezan na mrežico pentode E2. Polni izhod triode E1 se pojavi med mrežico pentode E2 in maso. Preko uporov R4 in R5 vezanih kot delilnik napetosti napajamo mrežico druge triode E3. Vrednosti uporov sta izbrani tako, da je jakost signala pripeljanega na triodo E3 točno enaka vrednosti signala pripeljanega na prvo triodo E1. Potrebno si je zapomniti, da vedno obstaja fazni zamik 180 stopinj med signaloma anode in mrežice ene ojačevalne elektronke.
Signal pripeljan na mrežico pentode E2 bo za 180 stopinj obrnjen, v odnosu na vhodni signal triode E1. Preko kondenzatorja C3 je ta signal peljan na izhodno pentodo E4. Ker sta signala na mrežicah pentod E2 in E4 medsebojno obrnjena za 180 stopinj, bosta taka tudi izhodna signala.
Drugi tipi faznih invertorjev
Pri naslednjem tipu faznega invertorja en izhod jemljemo z anodnega, drugi pa s katodnega bremena. Preko teh uporov teče isti tok. Ker imajo upori tudi iste vrednosti, se na njih ustvarita enaki napetosti oziroma izmenična signala, ki sta med seboj zamaknjena za 180 stopinj. Na uporu R3 se ne pojavi izmenični signal, ker je premoščen s kondenzatorjem večje vrednosti.
Napetost na uporih R1 oziroma R2 je vedno manjša kot vhodna napetost. To je zaradi tega ker je napetost med mrežico in katodo enaka razliki med vhodno napetostjo signala in napetostjo na uporu R1. Torej ojačenje tega tipa faznega invertorja je manjše od 1.
Prednosti push-pull ojačevalnikov
Jedro izhodnega transformatorja ni zasičeno z enosmernim tokom v primarnem navitju, ker sta primarni navitji namagneteni v različnih smereh. To povzroči, da se magnetni polji med seboj odštevata. Tako v jedru dejansko sploh ni magnetnega pretoka.
Doseže se več kot 2x večja nepopačena izhodna moč kot z eno elektronko.
Odpravljeno je nadležno brnenje anodne napajalne napetosti.
Če na vhodu ni signala se na elektronkah in na izhodnem transformatorju ne troši nič energije, ker ni prisoten mirovni enosmerni tok. Zaradi tega na katodnem uporu ni potreben premostitveni kondenzator.
Izhodni transformator
Naloga izhodnega transformatorja je povezati močnostni avdio signal z anode z navitjem zvočnika. Transformator mora uskladiti izhodno impedanco elektronke z impedanco zvočnika. Usklajevanje impedanc je nujno, ker ima ojačevalnik relativno visoko izhodno impedanco, medtem ko je impedanca zvočnika zelo majhna.
Močnostni ojačevalnik mora delovati z določenim anodnim bremenom, da doseže maksimalno izhodno moč ob najnižjem popačenju. Pravo vrednost dobimo v katalogu proizvajalca uporabljene elektronke.
V ojačevalniku primarno navitje transformatorja predstavlja anodno breme oziroma impedanco o kateri smo že govorili. Primarna impedanca je določena z močjo sekundarnega bremena in razmerjem števila ovojev v primarnem in sekundarnem navitju. Razmerje med ovoji in močjo sekundarnega bremena morajo biti izbrani tako, da primarna impedanca hkrati ustreza vrednosti bremenske impedance elektronke, ki smo jo uporabili v končni stopnji.
V transformatorju sta prisotna primarni in sekundarni tok. Primarni tok je odvisen od jakosti sekundarnega toka. Če narašča sekundarni tok, bo v ustreznem razmerju narastel tudi primarni tok. Magnetno polje proizvedeno s sekundarnim tokom je nasprotno in se odšteva od magnetnega polja v primarnem navitju. Če se sekundarna impedanca zmanjša, se poveča sekundarni tok in magnetno polje. Zopet se sekundarno magnetno polje odšteje od primarnega magnetnega polja in zaradi tega pade primarna induktivna upornost. S pravilnim izborom sekundarne impedance zagotovimo željeno primarno bremenilno impedanco za uporabljeni tip elektronke. Če ne moremo spremeniti sekundarne impedance, lahko primarno impedanco popravimo z drugačnim razmerjem navitij v transformatorju.
Usklajevanje impedanc
Sekundarno breme običajno predstavlja zvočnik. Mogoče je kdo pomislil, da bi bilo enostavneje spojiti zvočnik direktno na anodo, vendar to ni mogoče. Kot smo že omenili ima anoda impedančno vrednost nekaj 1000 Ohmov. medtem, ko je impedanca zvočnika med 1 in 15 Ohmi. Če bi zvočniško tuljavo uporabili kot anodno breme bi se na njem razvila zelo majhna moč izhodnega signala, ki bi bil hkrati tudi zelo popačen. Zato potrebujemo element, ki nam bo ti zelo različni impedanci uskladil.
Zvočniške impedance in impedance anodnih bremen za različne elektronke se zelo razlikujejo. Ker je primarna impedanca odvisna od vrste elektronke in sekundarne impedance, mora med obema impedancama obstajati način, ki bo zagotovil pravilno prilagoditev. Prilagoditev se doseže s spreminjanjem števila ovojev v navitjih transformatorja.
Ojačevalnik z ozemljeno mrežico
Do sedaj smo govorili samo o ojačevalnikih, ki so imeli skupno oziroma ozemljeno katodo in krmilni signal pripeljan na mrežico. Izhodni signal se je jemal z anode.
Zelo pogosto se na visokofrekvenčnem področju uporabljajo ojačevalniki z ozemljeno mrežico. Vhodni signal se pripelje na katodo, izhodni signal se jemlje z anode in je v fazi z vhodnim signalom. Narediti mrežico 5 V negativnejšo od katode je povsem enako kot narediti katodo za 5 V pozitivnejšo od mrežice. Preko mrežice ne teče nič toka, ker je negativna v odnosu na katodo in zapira pretok elektronov. Tok katode je isti kot tok anode. V sistemu z ozemljeno katodo ni toka v vhodnem vezju, ker je njegova vhodna upornost za izmenični signal zelo velika. V sistemu z ozemljeno mrežico imamo tok in vhodna upornost je dokaj nizka cca. 2000 Ohmov. Krmilna mrežica deluje kot ozemljen oklop med izhodnim in vhodnim vezjem. Tako se izognemo prenosu energije med vhodnim in izhodnim vezjem preko interne kapacitivnosti elektronke. V ojačevalniku z ozemljeno mrežico je vhodni signal za 180 stopinj zamaknjen s signalom na anodi in je v fazi s signalom, ki se pojavi na anodnem bremenskem uporu.
Katodni sledilnik
Katodni sledilnik je v bistvu ojačevalnik z ozemljeno anodo. Breme je postavljeno v katodni krog in anoda je preko kondenzatorja za izmenični signal povezana na maso. Katodni sledilnik na splošno deluje kot ojačevalnik A-razreda katerega izhodni signal odvzemamo na katodnem uporu. Slednji je brez premostitvenega kondenzatorja za izmenični signal. To vezje ne more signal napetostno ojačati. Mrežni krog predstavlja visoko vhodno impedanco. Bremenska impedanca je lahko nizka med 50 in 20000 Ohmi. Vezje je idealno kot prilagoditveni člen med visoko in nizko impedanco.
Slaba lastnost katodnega sledilnika je njegovo ojačenje, ki je manjše od 1. Vezje je ime dobilo od izhodne napetosti, ki sledi vhodno napetost, tako oblikovno kot fazno. Katodni sledilnik se uporablja kot transformator impedance. Ima odlično frekvenčno prenosno karakteristiko, posebej na visokih frekvencah.
Upamo, da smo v tem poglavju uspeli približati elektronske cevi. Kljub temu, da so že precej zastarele in po mnenju nekaterih tudi že odslužile, se avdiofili s tem ne strinjajo in posvečajo elektronskim cevem več pozornosti. Več o elektronskih ceveh in njihovih napajalnikih boste lahko prebrali v naslednjih poglavjih te knjige.
