انحياز الكاثود

في مجال الإلكترونيات ، يُعرف انحياز الكاثود ، أو الانحياز الذاتي ، أو الانحياز التلقائي ، بأنه تقنية تُستخدم مع الصمامات المفرغة لجعل جهد الكاثود للتيار المستمر موجبًا بالنسبة للجانب السالب من مصدر جهد اللوحة بمقدار يساوي مقدار جهد انحياز الشبكة المطلوب . ^{[ 1 ]}

تعتمد أكثر تطبيقات انحياز الكاثود شيوعًا على تمرير تيار الكاثود عبر مقاومة موصولة بين الكاثود والطرف السالب لمصدر جهد اللوحة. ^{[ 2 ]} يتسبب تيار الكاثود المار عبر هذه المقاومة في انخفاض الجهد المطلوب عبرها، مما يضع الكاثود عند جهد مستمر موجب يساوي في قيمته جهد انحياز الشبكة السالب المطلوب. تضع دائرة الشبكة الشبكة عند جهد مستمر صفري بالنسبة للطرف السالب لمصدر جهد اللوحة، مما يجعل جهد الشبكة سالبًا بالنسبة للكاثود بالمقدار المطلوب. ^{[ 3 ]} في دوائر الكاثود المسخن مباشرة، تُوصل مقاومة انحياز الكاثود بالطرف الأوسط للملف الثانوي لمحول الفتيل أو بالطرف الأوسط لمقاومة منخفضة موصولة عبر الفتيل. ^{[ 4 ]}

لإيجاد قيمة المقاومة الصحيحة، تُحدد أولًا نقطة تشغيل الصمام. يُسجل تيار اللوح، وجهد الشبكة بالنسبة للكاثود، وتيار الشاشة (إن وُجد) عند نقطة التشغيل. تُحسب قيمة مقاومة انحياز الكاثود بقسمة القيمة المطلقة لجهد الشبكة عند نقطة التشغيل على تيار الكاثود عند نقطة التشغيل (تيار اللوح + تيار الشاشة). ^{[ 5 ]} القدرة المُبددة بواسطة مقاومة انحياز الكاثود هي حاصل ضرب مربع تيار الكاثود في المقاومة بالأوم.

يمكن تقليل أي تأثير لتردد الإشارة الناتج عن مقاومة الكاثود بتوفير مكثف تجاوز مناسب بالتوازي مع المقاومة. عمومًا، تُختار قيمة المكثف بحيث يكون ثابت الزمن للمكثف ومقاومة الانحياز أكبر بعشر مرات من دورة أدنى تردد يُراد تضخيمه. يجعل المكثف كسب المرحلة، عند ترددات الإشارة، مماثلاً تقريبًا لما لو كان الكاثود موصولًا مباشرةً بدائرة العودة. ^{[ 6 ]}

في بعض التصاميم، قد يكون التغذية الراجعة السلبية الناتجة عن مقاومة الكاثود مرغوبة. في هذه الحالة، لا يتم تجاوز كل أو جزء من مقاومة الكاثود بواسطة مكثف. ^{[ 7 ]}

في دوائر الدفع والسحب من الفئة أ، قد يشترك زوج من الصمامات الإلكترونية التي تعمل بإشارات متطابقة بفارق طور 180 درجة في مقاومة كاثود مشتركة غير متجاوزة. ولن يحدث تدهور في الأداء لأنه إذا كانت خصائص جهد الشبكة مقابل تيار اللوحة للصمامين متطابقة، فلن يتغير التيار المار عبر مقاومة الكاثود خلال دورة الإشارة الكاملة (360 درجة). ^{[ 8 ]}

• يُقلل مُقاوم الكاثود من كسب الجهد للمرحلة. ويظهر مُقاوم الكاثود على التوالي مع مُعاوقة حمل اللوحة في معادلة كسب الجهد. ^{[ 7 ]}
• يحدث التغذية الراجعة السلبية الموضعية ( تدهور الكاثود ) بسبب مقاومة الكاثود. ^{[ 7 ] [ 9 ]}
• يتم في الواقع تقليل جهد التغذية "B" أو جهد اللوحة المتاح للأنبوب بمقدار جهد الانحياز. ^{[ 4 ]}

يُعدّ انحياز الكاثود، كحل، بديلاً شائعاً لاستخدام الانحياز الثابت . ^{[ 10 ]} وقد انتقد روبرت تومر، في كتابه الصادر عام 1960 عن الصمامات المفرغة، والذي ركّز بشكل أساسي على استراتيجيات تحسين عمر الصمامات، تصميمات الانحياز الثابت لصالح انحياز الكاثود. وأوضح أن الانحياز الثابت، على عكس انحياز الكاثود، لا يوفر هامش خطأ يحمي النظام من الاختلافات الحتمية بين الصمامات المفرغة، كما أنه لا يحمي من حالات الانهيار الناتجة عن أعطال الصمامات أو الدوائر. ^{[ 10 ]} وأكد أيضاً أن معظم المتخصصين في الصمامات يعتبرون تشغيل الانحياز الثابت خطيراً. ^{[ 10 ]} وعلى الرغم من هذا الموقف، يُستخدم الانحياز الثابت بشكل شائع في مضخمات الصمامات اليوم. وقد رصد تومر هذا التوجه نحو تصميمات الانحياز الثابت عام 1960، لكنه لم يكن متأكداً من أسبابه. ^{[ 10 ]}

• التحيز

• دليل أنابيب الاستقبال من شركة RCA (ملف PDF) ، شركة راديو أمريكا ، 1950، صفحة 51، RC-16
• جروب، برنارد (2010)، الإلكترونيات الأساسية (ملف PDF) ، ماكجرو هيل
• الدليل 101-8: أساسيات الإلكترونيات ، القوات الجوية الأمريكية، مكتب الطباعة الحكومي الأمريكي، يناير 1957
• "Aiken Amps" .(معلومات فنية)