147178. lajstromszámú szabadalom • Elektroncsöves-tranzisztoros kapcsolás

Megjelent: 1960. július 1. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL, SZABADALMILEÍRÁ 147.178. SZÁM 21. a4

. 21—35. OSZTÁLY — TA—399. ALAPSZÁM Elektroncsöves-tranzisztoros kapcsolás Távközlési Kutató Intézet, Budapest Feltaláló: Dr. Szabó Nándor fizikus, Budapest A bejelentés napja: 1957. december 6. E találmány tárgya egy elektroncsőből és egy vagy több rétegtranzisztorból összeállított kapcsolás, amely egyetlen elektroncsőként használható és mint ilyen kedvezően egyesíti magában a benne alkalmazott elektroncső és tranzisztorok tulajdonságait. E kapcsoláshoz egyrácsos vagy többrácsos elektroncső és egy, illetve több n—p—n típusú rétegtranzisztor használható. A találmány szerinti megoldásban egy tranzisztor alkalmazása esetén az elektroncső vezérlőrácsa és a tranzisztor bázisejektródája közös kivezetéshez csatlakozik és az elektroncső katódja össze van kötve a tranzisztor kollektorával. Az így összekapcsolt elektroncsőből és tranzisztorból álló rendszer bemenetét a vezéi'lőrács és a báziselektróda közös kivezetése és az emitter, kimenetét pedig az anód és az emitter alkotja. Elméleti úton kimutatható, hogy ez a rendszer olyan elektroncsővel egyenértékű, amelynek meredeksége megegyezik az alkalmazott tranzisztor meredekségével (vagyis a kollektoráram változásának és a bázis-emitter feszültség változásának hányadosával), áthatása gyakorlatilag zérus, megengedhető anódvesztesége pedig egyenlő az alkalmazott elektroncső anódveszteségével. Ennek alapján a rendszer igen nagy nieredekségű és aránylag nagy anódveszteségű elektroncsőként viselkedik. Adott bemeneti feszültségváltozásra majdnem ugyanakikora áramváltozást ad, mint a magában álló tranzisztor. További előnye, hogy csak nagyon keveset ingadozik az a bemeneti feszültség, amely a kimeneten előre meghatározott erősségű áramot eredményez; így például a tranzisztor cseréje nagyságrendben 10 mV-tal, az elektroncső cseréje pedig még kisebb értékkel változtatja meg az adott kimeneti áram eléréséhez szükséges bemeneti feszültséget. A' hőmérséklet csekély mértékben befolyásolja működését: a környezeti hőmérséklet l°-os változására ez a vezérlőfeszültség nagyságrendben csak 1 mV-tal tolódik el, de szükség esetén a jól ismert módszerekkel ennek a változásnak a hatása is csökkenthető. Ezzel szemben a legjobb elektroncsövekben is a kontaktpotenciál és a gyártási szórások miatt legalább ' 1 V-os ingadozásokra kell számítani. Ismeretes, hogy a tranzisztor báziselektródája áramot vesz fel a vezérlő 'áramkörből, és ez, az áram az ún. áramercsítési tényező arányában kisebb az emitteren keresztülfolyó áramnál. Ezért az egyetlen tranzisztort tartalmazó kapcsolás csak akkor használható előnyösen, ha a bemenetet aránylag kis belső ellenállású áramforrás táplálja. Ha a vezérléshez rendelkezésre álló áramforrásnak nagy a belső ellenállása, akkor egy helyett több rétegtranzisz'tor alkalmazásával növelni lehet az eredő áramerősítési tényezőt, és ennek arányában csökken a vezérlőáram: ebben az esetben a találmány szerint a bemenet az elektroncső vezérlőrácsához és az első tranzisztor báziselektródájához csatlakozik, mindegyik tranzisztor kollektora össze van kötve az elektroncső katódjával, az emitterek pedig sorra a következő tranzisztor báziselektródájához csatlakoznak oly módon, hogy az elektroncső anódja most az utolsó tranzisztor emitterével alkotja a rendszer kimenetét. A tranzisztorok számának növelésével elvileg tetszés szerint csökkenthető a vezérlőáram erőssége. A találmány kapcsolási rajzát egy tranzisztorral az. 1. ábrán, két tranzisztorral a 2. ábrán, tetszés szerinti számú tranzisztorral pedig a 3. ábrán mutatjuk be. A lehetséges alkalmazások közül a 4. ábrán nagystabilitású egyenáramú erősítőfokozat, az 5. és a 6. ábrán két, illetve több tranzisztort tartalmazó, katóderősítőnek megfelelően vagy elektronikus feszültségstabilizátorké'nt működő egység kapcsolási rajza látható a találmány szerinti megoldásban. Az 1. ábrán az —1— elektroncssiő (trióda) —3— vezérlőrácsa össze van kötve a —2— tranzisztor —4— báziseleiktródájával és az —5— kivezetéssel, —6— katódja pedig a tranzisztor —7— kollektorához csatlakozik. Az ábrán triódát tüntettünk fel, de ehelyett töbibrácsos elektroncső is használható, és ekkor a többi rácsot a szokásos módon kell bekötni., Az —1— elektroncsőből és a —2— tranzisztorból ilyen módon képezett rendszer be-