Lampowe konfiguracje SRPP i mu follower (2)

W cyklu o lampach elektronowych zajmujemy się dwiema konfiguracjami, które są najmniej rozumiane i najbardziej tajemnicze. Niewiele osób ma jasne wyobrażenie o ich działaniu i właściwościach. Dlatego koniecznie muszę przedstawić dalsze obszerne informacje wstępne i wyjaśnić liczne nieporozumienia.

Zgodnie z obietnicą, mam możliwie przystępnie przedstawić pracę i właściwości konfiguracji znanych jako SRPP i mu follower. Podstawowe schematy obu tych konfiguracji pokazane są na rysunku tytułowym. Problem w tym, że my, świadomie czy nie, chcielibyśmy mieć „czyste i jasne sytuacje” oraz jednoznaczne definicje. A w elektronice nie zawsze tak jest, czego przykładem są właśnie te dwie konfiguracje.

Układy lampowe – różne punkty widzenia

Omawiane konfiguracje układowo są nieskomplikowane, natomiast opisanie ich działania za pomocą dobrze rozumianych określeń nie jest takie proste. Do opisu ich działania można podejść na co najmniej dwa różne sposoby. Jeden związany jest ze wzmacniaczami przeciwsobnymi, co częściowo przedstawiłem w poprzednim artykule serii. Częściowo, dlatego do tego wątku jeszcze wrócimy. A w poniższym artykule przedstawię inne podejście.

Zacznę od tego, że dość łatwo zdefiniować i opisać właściwości omawianych wcześniej podstawowych konfiguracji z jedną lampą. Mamy wtedy trzy podstawowe konfiguracje: ze wspólną katodą, ze wspólną siatką i ze wspólną anodą. Teraz interesuje nas ta ostatnia. Układ ze wspólną anodą, czyli wtórnik katodowy.

Podstawowy układ pokazany jest na rysunku 1.

Ale już drobne zmiany mogą zdecydowanie zmienić właściwości. I właśnie dobrym przykładem jest wtórnik. Otóż powszechnie wiadomo, że dla uproszczenia układu i dla wygody, często w układach lampowych wykorzystujemy pomysł na autopolaryzację, czyli uzyskujemy potrzebne ujemne napięcie siatki względem katody za pomocą małego rezystora R_K w obwodzie katody, według idei rysunku 2.

Możemy wykorzystać, wykorzystujemy i cieszymy się sprytnym wykorzystaniem autopolaryzacji. Tak, tylko zwykle nie pamiętamy, że wersja wtórnika z autopolaryzacją, „po cichu”, niejako przy okazji wprowadza bootstrap – podciąganie z katody na siatkę, przez co jeszcze bardziej rośnie (i tak duża dynamiczna) rezystancja wejściowa takiego wtórnika. W praktyce wzrost dynamicznej rezystancji wejściowej we wtórniku nie ma praktycznego znaczenia, więc zazwyczaj w ogóle nie zwracamy na to uwagi.

A ponadto sporo osób nie rozumie, co to jest bootstrap – podciąganie i jakie są jego konsekwencje. Dlatego tym bardziej niezrozumiałe okazuje się działanie i właściwości konfiguracji niezbyt słusznie nazywanych SRPP i mu follower. W nich nakłada się na siebie kilka czynników, w szczególności różne rodzaje sprzężenia, nie tyle jednak, dość dobrze rozumianego ujemnego sprzężenia zwrotnego, co właśnie bootstrapu, który można traktować jako „sprzężenie w przód”, a także jako dodatnie sprzężenie zwrotne.

Problem w tym, że my oczekujemy krótkiego, łatwego, intuicyjnego wyjaśnienia, a już choćby w przypadku bootstrapu z rysunku 3 takiego nie ma. Sytuacja jeszcze bardziej się komplikuje w przypadku omawianych układów „piętrowych” z rysunku tytułowego, także z uwagi na specyfikę lamp elektronowych, w szczególności triod. Nie ma „łatwego i szybkiego” wyjaśnienia, jak działają. Do zrozumienia ich działania i specyfiki niezbędne są informacje z poprzednich artykułów, w szczególności z ostatniego, w którym głównie omawiałem wzmacniacze push–pull, ale też wspomniałem, że nie ma „komplementarnych lamp”. Te informacje będą nam jeszcze potrzebne, ale na razie muszę wprowadzić jeszcze inny wątek dotyczący wtórnika.

Po czym poznajemy wtórnik (lampowy)?

Wiele osób uważa, że konfiguracje z rysunku tytułowego to specyficzne odmiany wtórnika, a w takim przekonaniu utwierdza nazwa mu follower, czyli wtórnik mi. Uważają, że jest to połączenie klasycznego wzmacniacza ze wspólną katodą oraz wtórnika według rysunku 4. Uważają, że oporność wyjściowa jest bardzo mała, a to właśnie dzięki obecności wtórnika.

Nie, nie, nie! Podobieństwo jest pozorne. Owszem, na dole niewątpliwie mamy układ ze wspólną katodą (L1). Ale na górze (L2) wcale nie mamy wtórnika! Mniej zorientowanych w błąd wprowadza fakt, że wyjściem sygnału jest katoda L2, bo oni jednoznacznie łączą to z wtórnikiem katodowym. Wniosek taki jest pochopny, a nawet błędny, i to błędny z kilku powodów.

To prawda, że w prawidłowo pracującej triodzie przebieg (niewielkiego zmiennego) napięcia na katodzie jest podobny do przebiegu napięcia na siatce. Przebiegi zmienne na siatce i katodzie są przesunięte „w pionie”, bo generalnie napięcie siatki jest ujemne względem katody. Ale zgodność zmian napięcia stałego czy zmiennego na siatce i katodzie nie jest najważniejsza!

Wtórnik katodowy to konfiguracja, w której występuje bardzo silne ujemne sprzężenie zwrotne, przez co wzmocnienie jest bliskie, ale trochę mniejsze od jedności – równe jedności byłoby w idealnym przypadku. Stąd zresztą nazwa wtórnik (follower), bo sygnał wyjściowy podąża za sygnałem wejściowym, wtóruje, towarzyszy sygnałowi wejściowemu. Ale uwaga! Tym sygnałem wejściowym jest napięcie zmienne między siatką i masą, a nie między siatką i katodą! Nie będę ponownie tłumaczył wszystkich omawianych już wcześniej szczegółów, ale właśnie silne sprzężenie zwrotne wynika z faktu, że zmienne napięcie między siatką i katodą jest mniejsze od całkowitego zmiennego napięcia wejściowego między siatką i masą.

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w majowym numerze czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 5/2026). Czasopismo aktualnie nie ma wersji drukowanej na papierze. Wydawane jest w postaci elektronicznej (plików PDF). Pełną wersję czasopisma znajdziesz na moim profilu Patronite, gdzie dostępna jest dla Patronów, którzy wspierają mnie kwotą co najmniej 15 zł miesięcznie. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 5/2026 znajduje się tutaj.

Piotr Górecki

Uwaga! Wskazówki, jak nabyć pełne wersje dowolnych numerów ZE znajdują się na stronie:
https://piotr-gorecki.pl/n11.