Phasitron

Oryginalny phasitron Roberta Adlera.

Phasitron, fazitron - lampa próżniowa działająca na zasadzie oddziaływania elektronów z kombinowanymi zmiennymi polami elektrycznym i magnetycznym. Służyła do modulacji fazy w nadajnikach FM.

Historia i zastosowanie

Podstawowy układ modulatora z phasitronem.

Doświadczalny Nadajnik FM z phasitronem Roberta Adlera.

Phasitron został wynaleziony przez Roberta Adlera z firmy Zenith przy końcu lat 40. Dużym problemem ówczesnych nadajników FM była stabilność częstotliwości, stosowane przed wynalezieniem phasitronu układy były bardzo skomplikowane, co utrudniało rozwój radiofonii FM. Wynalazek Adlera umożliwił skonstruowanie stosunkowo prostego modulatora częstotliwości stabilizowanego kwarcem.

Nadajnik General Electric BT-1-A.

Produkcję phasitronów podjęła firma General Electric wypuszczając dwa zbliżone typy: 2H21 oraz 5593. W oparciu o nie podjęto w skali masowej, jak na nadajniki radiowe, produkcję. Szafa wzbudnika (GE BT-11-B) zapewniała moc wyjściową 10 W i mogła być wykorzystywana jako kompletny niewielki nadajnik radiowy. Podstawowy model BT-1-A posiadał moc wyjściową 250 watów i znalazł zastosowanie w dużej liczbie powstających w USA stacji nadawczych specjalizujących się w audycjach muzycznych nadawanych z dużo lepszą jakością niż możliwe to było z wykorzystaniem transmisji AM.

Phasitrony miały ograniczone pasmo sygnału modulującego do częstotliwości akustycznych, nie były w stanie przenieść pasma wymaganego dla stereofonicznego sygnału FM (MPX) i szybko wyszły z użycia po wprowadzeniu stereofonii.  

Budowa i zasada działania

Schemat budowy phasitronu 2H21.

Budowa phasitronu jest dosyć skomplikowana. Dookoła prętowej pośrednio żarzonej katody umieszczone są elektrody ogniskujące zapewniające uformowanie strumienia elektronów w kształcie dysku. Dalej umieszczono zestaw siatek odchylających w postaci prętów. Układ elektrod otaczają dwie anody - pierwsza z nich posiada prostokątne otwory, druga jest litą powierzchnią walcową. Cała lampa znajduje się wewnątrz cewki zasilanej modulującym prądem małej częstotliwości.

Dysk elektronów w phasitronie i jego zniekształcenie pod wpływem pola magnetycznego (po prawej).

Elektrony wyemitowane z katody są najpierw ogniskowane do postaci płaskiego dysku, a następnie przechodzą przez system siatek odchylających utworzony z prętów pogrupowanych w trzy przeplatające się grupy zasilane z trójfazowego źródła napięcia o częstotliwości radiowej. W rezultacie tworzy się obracający się pofalowany dysk elektronów, który dociera do anod. Trafia na zmianę na powierzchnię anody z otworami i przechodząc przez otwory na powierzchnię drugiej anody. Prąd płynący przez drugą anodę jest sinusoidalny, o częstotliwości równej częstotliwości przebiegu sterującego siatki odchylające. Jeżeli teraz do wirującego dysku zostanie przyłożone pochodzące z zewnętrznej cewki prostopadłe pole magnetyczne, spowoduje ono odkształcenie dysku (w kierunku zależnym od zwrotu pola magnetycznego) dysku, co zaowocuje modulacją fazy prądu anodowego.  

Bibliografia

1. G.E. Sterling and R.B. Monroe, The Radio Manual, Lancaster Press, Lancaster PA, 1950.
2. The PHASITRON vacuum tube web page.

Linki zewnętrzne

• Na stronach Radiomuseum.
• W Radiomuseum o lampach 5593 i 2H21.
• Dave Hershberger, W9GR, The PHASITRON vacuum tube web page.