Lampy 5678 Raytheon – układy audio, RF, parametry, przykłady aplikacji

Pytanie

układy na lampach 5678

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• 5678 to subminiaturowa pentoda o bezpośrednim żarzeniu 1,25 V / 50 mA, projektowana do stopni RF/IF i urządzeń bateryjnych.
• Można na niej zbudować: przedwzmacniacze audio, wzmacniacze słuchawkowe (SE lub PP), stopnie RF, oscylatory, detektory oraz miniaturowe odbiorniki i generatory.
• Do pracy wystarcza zasilanie anodowe 30-90 V, dzięki czemu układy są bezpieczniejsze i możliwe do zasilania z baterii lub małych przetwornic DC-DC.

Szczegółowa analiza problemu

1. Parametry katalogowe (wg datasheet Raytheon CK5678 z 1962 r.)

Wyprowadzenia (patrząc od dołu, kropka = pin 1):
1-F+, 2-g1, 3-g2, 4-A, 5-F- (g3 wewnętrznie z F-).

2. Typowe konfiguracje

1. Pentoda we wspólnej katodzie – klasyczny wzmacniacz napięciowy NF lub IF.
   • Va 45 V, Ra 68-100 kΩ, Rk 1-2,2 kΩ (nieodsprzęgany lub z Ck 10-47 µF).
2. „Triode-strapped” – g2 → A przez 100-470 Ω; μ ≈ 25-30, mniejsze szumy; dobre na preamp gitarowy.
3. Odwracacz fazy (paraphase) – dwie triody „strapped” 5678 przy Va 60 V napędzają miniaturowy PP.
4. Push-pull SE/PP wzmacniacz słuchawkowy 2 × 5678 + 10 kΩ:600 Ω transformator – moc wyjściowa do ~50 mW.
5. Hartley/Colpitts VFO 3-15 MHz – prąd anodowy 0,3-0,5 mA; E88 k przy ekranowanej obudowie lampy.
6. Regen receiver – jedna 5678 w roli jednoczesnego wzmacniacza i detektora z reakcją na g2.

3. Dobór punktu pracy (przykład NF)

\[ V_A = 45\ \mathrm{V},\ I_A \approx 0{,}5\ \mathrm{mA},\ R_A = \frac{V_A}{IA} \approx 90\ \mathrm{k\Omega} \]
\[ V{G1(bias)} \approx -1{,}2\ \mathrm{V};\ RK = \frac{|V{bias}|}{I_A} \approx 2{,}2\ \mathrm{k\Omega} \]

4. Zasilanie żarzenia

Bezpośrednie włókno wymaga czystego napięcia 1,25 V. Najlepsze:
• akumulator Li-Ion + LDO 1,25 V,
• ogniwo NiMH (1-cell) 1,2 V,
• DC-DC buck z LC-π filtracją (brum przenosi się bezpośrednio na katodę!).

5. Filtracja zasilania

Przy Va 30-90 V wystarcza klasyczny π-filtr RC: 220 Ω / 22 µF → 2,2 kΩ / 47 µF. Tętnienia poniżej 5 mVpp zmniejszają przydźwięk.

Aktualne informacje i trendy

• Renesans mikro- i subminiaturowych lamp w DIY audio (mikro-headampy, efekt „Lo-Fi”).
• Drukowane transformatory planar-faceted na rdzeniach ferrytowych ułatwiają miniaturowe PP na 5678.
• Dostępność NOS 5678 w USA ciągle wysoka (ok. 3-8 USD/szt.), co czyni lampę atrakcyjną dla prototypów.
• Wzrost popularności hybryd lampowych z przetwornicami step-up 5 V → 60 V (LT836x, MAX1771).

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Tryb triodowy obniża szumy i uproszcza transformator wyjściowy – impedancja rośnie ~3×.
• Mikrofoniczność: bezpośrednie włókno + mała masa = podatność; stosuj amortyzatory silikonowe lub piankę.
• W RF konieczne jest ekranowanie korpusu (fabrycznie lampy są metalizowane) i krótka ścieżka katoda-masa.

Aspekty etyczne i prawne

• W UE napięcie ≤ 50 V DC jest uznawane za „bezpieczne dotykowo”, jednak kondensatory mogą magazynować energię – wymagaj rozładowania przed serwisem.
• Odpady: lampy zawierają szkło i ślady BaO; utylizować w punktach zbierania elektroodpadów.
• Zgodność EMC: w urządzeniach RF należy ekranować, by nie przekroczyć limitów EN 55032.

Praktyczne wskazówki

1. Zacznij od prostego preampu: 1 × 5678 + LT8362 (5 V → 60 V) + Li-Ion 18650.
2. Filament prowadzony skrętką, blisko masy audio, możliwie daleko od wejścia g1.
3. Rezystor g2 (47-100 kΩ) i kondensator 100 nF do masy wygaszają oscylacje parasyt.
4. Do pomiaru charakterystyk użyj krzywej „battery curve tracer” – możliwa praca z zasilaniem 9 V → step-up.
5. Przy PP-headampie dobierz transformator 10-15 kΩ : 300-600 Ω; prąd spoczynkowy 2×0,4 mA.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Dostępne w handlu lampy mogą różnić się parametrami (seria wojskowa JAN, standard i telekom). Konieczna selekcja.
• Maks. moc wyjściowa w audio nie przekroczy kilkudziesięciu mW; do większych mocy wybierz 5840 lub 6Ж1П-EW.
• Czułość na wstrząsy > 70 g (lampy projektowane do zapalników) – montaż wymaga miękkich przewodów.

Sugestie dalszych badań

• Analiza pracy 5678 w topologii SRPP lub mu-follower z napięciami 100 V – możliwy wzrost liniowości.
• Zastosowanie lampy w detektorze jonizacyjnym (katoda = anoda pomiaru) dla czujników promieniowania.
• Charakterystyka szumowa w porównaniu z tranzystorami JFET przy niskim Id; przydatne w mikrofonach wysokoomowych.
• Integracja z nowoczesnymi przetwornicami GaN 65 W (USB-PD) – kompaktowe zasilacze 5 V → 90 V.

Krótkie podsumowanie

Lampa 5678, mimo niemal 70 lat, pozostaje interesującym elementem do miniaturowych układów RF i małej mocy audio. Niskie napięcia, niewielki pobór i niewielkie rozmiary umożliwiają budowę bezpiecznych, bateryjnych wzmacniaczy, oscylatorów i odbiorników. Kluczem jest czyste żarzenie 1,25 V, staranna filtracja zasilania i dobór rezystorów punktu pracy w granicach 30-90 V anodowych. Dzięki bogatej dostępności NOS i rosnącym trendom DIY, 5678 nadal inspiruje do nowych, kompaktowych projektów lampowych.