Vakuové trubice jsou typy elektronek. Generace výpočetních systémů

Bývaly doby, kdy veškerá elektronika vznikala na bázi elektronek, které svým vzhledem připomínají malé žárovky, a které fungují jako zesilovače, oscilátory a elektronické spínače. V moderní elektronice se k provádění všech těchto funkcí používají tranzistory, které jsou vyráběny v průmyslovém měřítku za jejich velmi nízké náklady. Nyní výzkumníci z NASA Ames Research Center vyvinuli technologii pro výrobu elektronových elektronek v nanoměřítku, která v budoucnu umožní rychlejší a spolehlivější počítače.

Elektronická elektronka se nazývá elektronka podle toho, že se jedná o skleněnou nádobu s vakuem uvnitř. Uvnitř žárovky je žhavící vlákno, které se však zahřívá na nižší teplotu než vlákna běžných osvětlovacích žárovek. Uvnitř elektronky je také kladně nabitá elektroda, jedna nebo více kovových mřížek, pomocí kterých řídí elektrický signál procházející lampou.

Vlákno ohřívá elektrodu lampy, čímž se v okolním prostoru vytvoří oblak elektronů a čím vyšší je teplota elektrody, tím větší vzdálenost z ní mohou volné elektrony uniknout. Když tento elektronový mrak dosáhne kladně nabité elektrody, může lampou protékat elektrický proud. Mezitím je možné úpravou polarity a hodnoty elektrického potenciálu na kovové mřížce zvýšit tok elektronů nebo jej úplně zastavit. Lampa tak může sloužit jako zesilovač a komutátor elektrických signálů.

Elektronické elektronky, i když vzácné, se dnes používají hlavně k vytváření vysoce kvalitních akustických systémů. Ani ty nejlepší příklady FETů nemohou poskytnout kvalitu zvuku, kterou poskytují elektronky. To se děje z jednoho hlavního důvodu, elektrony ve vakuu, aniž by narazily na odpor, se pohybují maximální rychlostí, které je nemožné dosáhnout, když se elektrony pohybují pevnými polovodičovými krystaly.

Elektronické elektronky jsou v provozu spolehlivější než tranzistory, které lze poměrně snadno vyřadit. Pokud se například tranzistorová elektronika dostane do vesmíru, pak dříve nebo později její tranzistory selžou, „zpražené“ kosmickým zářením. Elektronické lampy nejsou prakticky ovlivněny zářením.

Vytvořit elektronickou elektronku ne větší než moderní tranzistor je obrovskou výzvou, zejména v sériové výrobě. Výroba malých jednotlivých vakuových komor je složitý a nákladný proces, který se používá pouze v naléhavých případech. Vědci z NASA ale tento problém vyřešili poměrně zajímavým způsobem, ukázalo se, že když velikost elektronky klesne pod určitou hranici, přestává být přítomnost vakua nezbytnou podmínkou. Nanoelektronky, které mají vlákno a jednu elektrodu, mají velikost 150 nanometrů. Mezera mezi elektrodami lampy je tak malá, že přítomnost vzduchu v ní nenarušuje jejich činnost, pravděpodobnost srážky elektronů s molekulou vzduchu má tendenci k nule.

Nové nanoelektronické výbojky se přirozeně poprvé objeví v elektronickém vybavení kosmických lodí a dopravních prostředků, kde má prvořadý význam odolnost elektroniky vůči záření. Elektronky navíc mohou pracovat na frekvencích desetkrát vyšších než nejlepší křemíkové tranzistory, což jim v budoucnu umožní vytvářet na nich založené počítače mnohem rychleji než ty, které používáme nyní.

Elektrická lampa

Ruská exportní trubka 6550C

Elektrická lampa, rádiová trubice- elektrovakuové zařízení (přesněji vakuové elektronické zařízení), které funguje tak, že řídí intenzitu toku elektronů pohybujících se ve vakuu nebo zředěném plynu mezi elektrodami.

Rádiové elektronky byly ve 20. století široce používány jako aktivní prvky elektronických zařízení (zesilovače, generátory, detektory, spínače atd.). V současnosti jsou téměř zcela nahrazeny polovodičovými součástkami. Někdy se používají i ve výkonných vysokofrekvenčních vysílačích, kvalitních audio zařízeních.

Elektronické výbojky určené pro osvětlení (zábleskové výbojky, xenonové výbojky a sodíkové výbojky) se nenazývají rádiové výbojky a obvykle patří do třídy osvětlovacích zařízení.

Princip fungování

Elektronická elektronka RCA "808"

Vakuové trubice s vyhřívanou katodou

  • V důsledku termionické emise elektrony opouštějí povrch katody.
  • Vlivem rozdílu potenciálu mezi anodou a katodou se elektrony dostanou k anodě a vytvoří ve vnějším obvodu anodový proud.
  • Pomocí přídavných elektrod (mřížek) je elektronický tok řízen aplikací elektrického potenciálu na tyto elektrody.

Ve vakuových elektronkách přítomnost plynu zhoršuje výkon elektronky.

Elektronické žárovky plněné plynem

Hlavní věcí pro tuto třídu zařízení je tok iontů a elektronů v plynu plnícím lampu. Proudění může být vytvořeno, jako ve vakuových zařízeních, termionickou emisí, nebo může být vytvořeno vytvořením elektrického výboje v plynu v důsledku síly elektrického pole.

Příběh

Podle způsobu ohřevu se katody dělí na katody přímého a nepřímého ohřevu.

Přímo vyhřívaná katoda je kovové vlákno. Přímé žárovky spotřebovávají méně energie a rychleji se zahřívají, většinou však mají kratší životnost, při použití v signálních obvodech vyžadují napájení stejnosměrným proudem žárovkovým proudem a v některých obvodech nejsou kvůli efektu použitelné rozdílu potenciálu v různých částech katody při provozu lampy.
Nepřímo žhavená katoda je válec, uvnitř kterého je umístěno vlákno (ohřívač). Takové žárovky se nazývají žárovky s nepřímým vláknem.

Katody lamp jsou aktivovány kovy s nízkou pracovní funkcí. V přímých žárovkách se k tomu obvykle používá thorium, v nepřímých žárovkách - baryum. Navzdory přítomnosti thoria v katodě nepředstavují přímé žárovky nebezpečí pro uživatele, protože jejich záření nepřesahuje válec.

Anoda

Anoda vakuové trubice

kladná elektroda. Provádí se ve formě desky, častěji krabice ve tvaru válce nebo hranolu. Obvykle se vyrábí z niklu nebo molybdenu, někdy z tantalu a grafitu.

Mřížka

Mezi katodou a anodou jsou mřížky, které slouží k řízení toku elektronů a eliminaci vedlejších jevů, ke kterým dochází při pohybu elektronů od katody k anodě.

Pletivo je mřížka z tenkého drátu nebo častěji ve formě drátěné spirály navinuté kolem několika nosných sloupků (traverz). V tyčových lampách roli mřížek plní soustava několika tenkých tyčinek rovnoběžných s katodou a anodou a fyzika jejich práce je jiná než u tradičního provedení.

Mřížky jsou rozděleny do následujících typů:

V závislosti na účelu lampy může mít až sedm mřížek. V některých variantách zapínání vícemřížkových lamp mohou jednotlivé mřížky fungovat jako anoda. Například v generátoru podle Schembelova schématu na tetrodě nebo pentodě je skutečným generátorem „virtuální“ trioda tvořená katodou, řídicí mřížkou a stínící mřížkou jako anodou.

Balón

Hlavní typy

Malé ("prstové") rádiové elektronky

Hlavní typy elektronek:

  • Diody (snadno vyrobené pro vysoké napětí, viz kenotron)
  • paprskové tetrody a pentody (jako odrůdy těchto typů)
  • kombinované žárovky (ve skutečnosti obsahují 2 nebo více žárovek v jedné žárovce)

Moderní aplikace

Vzduchem chlazená metalokeramická generátorová trioda GS-9B (SSSR)

Technologie vysokofrekvenčního a vysokonapěťového napájení

  • Ve výkonných vysílacích vysílačích (od 100 W do jednotek megawattů) se v koncových stupních používají výkonné a výkonné výbojky se vzduchovým nebo vodním chlazením anody a vysokým (více než 100 A) proudem vlákna. Magnetrony, klystrony, tkz. elektronky s postupnou vlnou poskytují kombinaci vysokých frekvencí, výkonu a rozumné ceny (a často jen základní možnost existence) elementové báze.
  • Magnetron najdeme nejen v radaru, ale také v každé mikrovlnné troubě.
  • Pokud je potřeba opravit nebo rychle přepnout několik desítek kV, což nelze provést mechanickými klíči, je nutné použít radioelektronky. Takže kenotron poskytuje přijatelnou dynamiku při napětí až do milionu voltů.

vojenský průmysl

Díky principu činnosti jsou elektronky zařízení, která jsou mnohem odolnější vůči škodlivým faktorům, jako je elektromagnetický impuls. Pro informaci: v jednom zařízení může být několik stovek lamp. V SSSR byly pro použití v palubním vojenském vybavení v 50. letech vyvinuty tyčové lampy, které se vyznačovaly malými rozměry a vysokou mechanickou pevností.

Miniaturní lampa typu "žalud" (pentoda 6Zh1Zh, SSSR, 1955)

Vesmírná technologie

Radiační degradace polovodičových materiálů a přítomnost přirozeného vakua v meziplanetárním prostředí činí z použití určitých typů výbojek prostředek ke zvýšení spolehlivosti a životnosti kosmických lodí. Použití tranzistorů v AMS Luna-3 bylo spojeno s velkým rizikem.

Zvýšená teplota prostředí a radiace

Zařízení lampy může být navrženo pro větší teplotní a radiační rozsah podmínek než polovodičová zařízení.

Vysoce kvalitní zvuková aparatura

Podle subjektivního názoru většiny milovníků hudby se „elektronkový“ zvuk zásadně liší od „tranzistorového“. Existuje několik verzí vysvětlení těchto rozdílů, a to jak na základě vědeckého výzkumu, tak upřímně řečeno nevědeckého uvažování. Jedním z hlavních vysvětlení rozdílů mezi elektronkovým a tranzistorovým zvukem je „přirozený“ zvuk elektronkového zařízení. Zvuk lampy je "prostorový" (někteří tomu říkají "holografický"), na rozdíl od "plochého" tranzistoru. Elektronkový zesilovač jasně přenáší emoce, energii interpreta, „drive“ (pro který je kytaristé zbožňují). Tranzistorové zesilovače se s takovými úkoly jen stěží vyrovnají. Často konstruktéři tranzistorových zesilovačů používají obvody podobné elektronkám (provoz třídy A, transformátory, žádná běžná negativní zpětná vazba). Celkovým výsledkem těchto myšlenek byl „návrat“ elektronkové technologie do sféry špičkových zesilovačů. Objektivním (vědeckým) důvodem této situace je vysoká linearita (ale ne ideální) lampy, především triody. Tranzistor, především bipolární, je obecně nelineární prvek a zpravidla nemůže fungovat bez linearizačních opatření.

Výhody elektronkových zesilovačů:

Jednoduchost schémat. Jeho parametry jsou málo závislé na vnějších faktorech. V důsledku toho má elektronkový zesilovač tendenci mít méně dílů než polovodičový.

Parametry výbojek jsou méně závislé na teplotě než parametry tranzistoru. Lampy jsou necitlivé na elektrické přetížení. Malý počet dílů také velkou měrou přispívá ke spolehlivosti a snížení zkreslení vnášeného zesilovačem. Tranzistorový zesilovač má problémy s "tepelným" zkreslením.

Dobré sladění vstupu elektronkového zesilovače se zátěží. Kaskády lamp mají velmi vysokou vstupní impedanci, která snižuje ztráty a pomáhá snižovat počet aktivních prvků v rádiovém zařízení. - Snadná údržba. Pokud například na koncertním zesilovači vypadne lampa přímo během vystoupení, pak je její výměna mnohem jednodušší než spálený tranzistor nebo mikroobvod. Ale tohle na koncertech stejně nikdo nedělá. Zesilovače na koncertech jsou vždy skladem a lampové jsou dvojskladem (protože lampové zesilovače se kupodivu kazí mnohem častěji).

Absence některých typů zkreslení vlastní tranzistorovým kaskádám, které příznivě ovlivňují zvuk.

Při správném využití výhod elektronek je možné vytvořit zesilovače, které v určitých cenových kategoriích předčí ve zvukové kvalitě ty tranzistorové.

Subjektivně vintage vzhled při tvorbě vzorků módní výbavy.

Necitlivé na záření až do velmi vysokých úrovní.

Nevýhody elektronkových zesilovačů:

Kromě napájení anod vyžadují lampy další energii pro ohřev. Proto nízká účinnost a v důsledku toho silné zahřívání.

Zařízení lampy nemůže být okamžitě připraveno k provozu. Žárovky je nutné předehřát na několik desítek sekund. Výjimkou jsou přímé žárovky, které začnou fungovat okamžitě.

Koncové stupně lampy musí být přizpůsobeny zátěži pomocí transformátorů. Výsledkem je složitost konstrukce a špatné ukazatele hmotnosti a velikosti kvůli transformátorům.

Lampy vyžadují použití vysokého napájecího napětí, dosahujícího stovek (a ve výkonných zesilovačích tisíce) voltů. To ukládá určitá omezení z hlediska bezpečnosti při provozu takových zesilovačů. Také vysoké výstupní napětí téměř vždy vyžaduje použití snižovacího výstupního transformátoru. Jakýkoli transformátor je přitom nelineární zařízení v širokém frekvenčním rozsahu, což u nejlepších modelů elektronkových zesilovačů způsobuje nelineární zkreslení zvuku na úrovni blízké 1 % (pro srovnání: nelineární zkreslení nejlepších tranzistorových zesilovačů jsou tak malá, že je nelze měřit). U elektronkového zesilovače lze zkreslení na úrovni 2-3% považovat za normální. Povaha a spektrum těchto zkreslení se liší od zkreslení tranzistorového zesilovače. Na subjektivní vnímání to většinou nijak neovlivňuje. Transformátor je samozřejmě nelineární prvek. Velmi často se ale používá na výstupu DAC, kde provádí galvanickou izolaci (zabraňuje pronikání rušení z DAC), plní roli filtru omezujícího pásmo a zřejmě zajišťuje správné „zarovnání“ signálu. fáze. Výsledkem je, že přes všechny nevýhody (především vysoká cena) vítězí pouze zvuk. Také transformátory, nezřídka, s úspěchem, se používají v tranzistorových zesilovačích.

Žárovky mají omezenou životnost. Časem se mění parametry výbojek, katody ztrácejí emisi (schopnost emitovat elektrony) a vlákno může vyhořet (většina výbojek pracuje do poruchy 200-1000 hodin, tranzistory jsou o tři řády větší). Tranzistory mohou také časem degradovat.

Křehkost klasických lamp se skleněnou baňkou. Jedním z řešení tohoto problému byl vývoj ve 40. letech minulého století svítidel s kovokeramickými válci s větší pevností, ale takové svítidla se příliš nepoužívaly.

Některé vlastnosti lampových zesilovačů:

Podle subjektivního názoru audiofilů je zvuk elektrických kytar přenášen mnohem lépe, hlubší a „muzikálnější“ lampovými zesilovači. Někteří to přičítají nelinearitě výstupního uzlu a zavedenému zkreslení, které „oceňují“ milovníci elektrické kytary. To není pravda. Kytaristé používají efekty spojené se zvyšujícím se zkreslením, ale za tímto účelem jsou na obvodu záměrně provedeny příslušné změny.

Zjevnými nevýhodami elektronkového zesilovače je křehkost, vyšší spotřeba energie než u tranzistorového, kratší životnost lampy, velké zkreslení (na to se většinou pamatuje při čtení technických specifikací, kvůli vážné nedokonalosti měření hlavních parametrů zesilovačů řada výrobců neuvádí poskytnout taková data, nebo jiným způsobem - dva zcela totožné, z hlediska měřených parametrů, zesilovače, mohou znít úplně jinak), velké rozměry a hmotnost zařízení a také cena, která je vyšší tranzistorové a integrované technologie. Spotřeba kvalitního tranzistorového zesilovače je také vysoká, nicméně jeho rozměry a hmotnost lze srovnat s elektronkovým zesilovačem. Obecně platí takový vzorec, čím „zvučnější“, „muzikálnější“ atd. zesilovač, tím větší má rozměry a spotřebu a tím nižší je účinnost. Samozřejmě, že zesilovač třídy D může být docela kompaktní a jeho účinnost bude 90%. Ale co dělat se zvukem? Pokud plánujete boj o úsporu elektřiny, pak samozřejmě není v této věci lampový zesilovač pomocníkem.

Klasifikace podle jména

Označení přijatá v SSSR / Rusku

Označení v jiných zemích

V Evropě ve 30. letech přijali přední výrobci rádiových elektronek jednotný evropský systém alfanumerického značení:

- První písmeno charakterizuje napětí vlákna nebo jeho proud:

A - topné napětí 4 V;

B - doutnavý proud 180 mA;

C - doutnavý proud 200 mA;

D - topné napětí do 1,4 V;

E - topné napětí 6,3 V;

F - topné napětí 12,6 V;

G - topné napětí 5 V;

H - doutnavý proud 150 mA;

K - topné napětí 2 V;

P - doutnavý proud 300 mA;

U - doutnavý proud 100 mA;

V - doutnavý proud 50 mA;

X - doutnavý proud 600 mA.

- Druhé a následující písmena v označení určují typ žárovek:

B - dvojité diody (společná katoda);

C - triody (kromě víkendů);

D - výstupní triody;

E - tetrody (kromě víkendů);

F - pentody (kromě víkendů);

L - výstupní pentody a tetrody;

H - hexody nebo heptody (typ hexody);

K - oktody nebo heptody (typ oktody);

M - elektronické indikátory nastavení světla;

P - zesilovací žárovky se sekundární emisí;

Y - půlvlnné kenotrony;

Z - celovlnné kenotrony.

- Dvoumístné nebo třímístné číslo označuje vnější provedení svítilny a sériové číslo tohoto typu, přičemž první číslice obvykle charakterizuje typ patice nebo nohy, například:

1-9 - skleněné lampy s lamelovou základnou ("červená řada")

1x - žárovky s osmikolíkovou paticí ("11-série")

3x - lampy ve skleněné nádobě s osmičkovou základnou;

5x - lampy s místní základnou;

6x a 7x - skleněné subminiaturní lampy;

8x a od 180 do 189 - skleněná miniatura s devítičepovou nohou;

9x - skleněná miniatura se sedmičepovou nohou.

viz také

Výbojky

Výbojky obvykle používají výboje inertního plynu při nízkých tlacích. Příklady plynových výbojových elektronek:

  • Plynové pojistky pro ochranu před vysokým napětím (například na nadzemních komunikačních vedeních, vysokovýkonných radarových přijímačích atd.)
  • Thyratrony (tříelektrodové výbojky - plynové výbojkové triody, čtyřelektrodové - výbojkové tetrody)
  • Xenonové, neonové výbojky a další zdroje světla s plynovou výbojkou.

viz také

  • AOpen AX4B-533 Tube - Základní deska založená na čipové sadě Intel 845 Sk478 s lampovým audio zesilovačem
  • AOpen AX4GE Tube-G - Základní deska založená na čipové sadě Intel 845GE Sk478 s lampovým audio zesilovačem
  • AOpen VIA VT8188A - Základní deska založená na čipové sadě VIA K8T400M Sk754 S 6kanálovým elektronkovým audio zesilovačem.
  • Hanwas X-Tube USB Dongle je zvuková karta USB s podporou DTS pro notebooky, která napodobuje vzhled elektronky.

Poznámky

Odkazy

  • Referenční kniha o domácích a zahraničních rádiových elektronkách. Více než 14 000 rádiových trubic
  • Příručky o rádiových trubicích a všechny potřebné informace
Pasivní pevné skupenství Rezistor Variabilní rezistor Trimr rezistor Varistor Kondenzátor Variabilní kondenzátor Trimmer kondenzátor Induktor Quartz rezonátor Pojistka Resetovatelná pojistka Transformátor
Aktivní pevný stav Dioda· LED · Fotodioda · polovodičový laser · Schottkyho dioda· Zenerova dioda · Stabistor · Varicap · Varicond · Diodový můstek · Lavinová dioda · tunelová dioda · Gunnova dioda
Tranzistor · bipolární tranzistor · Tranzistor s efektem pole ·

Jak se dešifrují označení výbojek, jak se tvoří názvy výbojek, jaký je rozdíl mezi výbojkami s více mřížkami a výbojkami s více elektrodami, jak se zobrazují elektrody přijímacích výbojek atd.

Jak se dešifrují označení lamp?

Přijímací lampy vyráběné závodem Světlana jsou obvykle označeny dvěma písmeny a číslem. První písmeno označuje účel lampy, druhé - typ katody a číslo - sériové číslo vývoje lampy.

Písmena jsou dešifrována takto:

  • U - zesílení,
  • P - recepce,
  • T - translační,
  • G - generátor,
  • Zh - nízkoenergetický generátor (starý název),
  • M - modulační,
  • B - výkonný generátor (starý název)
  • K - kenotron,
  • B - usměrňovač,
  • C je speciální.

Typ katody je označen následujícími písmeny:

  • T - thoriated,
  • O - oxidované,
  • K - sycené oxidem uhličitým,
  • B - baryum.

SO-124 tedy znamená: speciální oxid č. 124.

V generátorových lampách označuje číslo vedle písmene G užitečný výstupní výkon lampy a pro lampy s nízkým výkonem (s přirozeným chlazením) je tento výkon uveden ve wattech a pro lampy chlazené vodou - v kilowattech.

Co znamenají písmena „C“ a „RL“ na cylindrech našich rádiových trubic?

Písmeno "C" v kruhu je značka leningradského závodu "Svetlana", "RL" - moskevský závod "Radio lamp".

Jak se tvoří názvy lamp?

Všechny moderní rádiové elektronky lze rozdělit do dvou kategorií: jednotlivé lampy, které mají jednu lampu ve válci, a kombinované lampy, které jsou kombinací dvou nebo více lamp, někdy mají jednu (společnou) a někdy několik nezávislých katod.

U lamp prvního typu existují dva způsoby pojmenování. Názvy sestavené podle prvního způsobu označují počet mřížek, kde počet mřížek je označen řeckým slovem a mřížka je označena anglickým slovem (grid).

Touto metodou by se tedy pětimřížková lampa nazývala "pentagrid". Podle druhého způsobu název udává počet elektrod, z nichž jedna je katoda, druhá anoda a všechny ostatní jsou mřížky.

Výbojka, která má pouze dvě elektrody (anoda a katoda), se nazývá dioda, tříelektrodová výbojka se nazývá trioda, čtyřelektrodová výbojka je tetroda, pětielektrodová výbojka je pentoda, šesti- elektrodová lampa je hexoda, sedmielektrodová lampa je heptoda a osmielektrodová lampa je oktoda.

Výbojku se sedmi elektrodami (anodou, katodou a pěti mřížkami) lze tedy nazvat jedním způsobem pentagridem a jiným heptodou.

Sdružené svítilny mají názvy označující typy svítilen uzavřených v jednom válci, například: dioda-pentoda, dioda-trioda, dvojitá dioda-trioda (poslední název znamená, že v jednom válci jsou uzavřeny dvě diodové lampy a jedna trioda).

Jaký je rozdíl mezi vícesíťovými a víceelektrodovými výbojkami?

V poslední době byla v souvislosti s uvolňováním lamp s mnoha elektrodami navržena následující klasifikace lamp, která dosud nezískala všeobecné uznání.

Navrhuje se nazývat lampy s více mřížkami takové lampy, které mají jednu katodu, jednu anodu a několik mřížek. Víceelektrodové výbojky jsou ty, které mají dvě nebo více anod. Víceelektrodová lampa bude také nazývána lampou, která má dvě nebo více katod.

Stíněná lampa, pentoda, pentagrid, oktoda jsou vícesíťové, protože každá z nich má jednu anodu a jednu katodu, respektive dvě, tři, pět a šest mřížek.

Stejné lampy jako dvojitá dioda-trioda, trioda-pentoda atd. jsou považovány za víceelektrodové, protože dvojitá dioda-trioda má tři anody, trioda-pentoda má dvě anody atd.

Co je to Vari-Slope ("Varimyu") lampa?

Výbojky s proměnným sklonem mají charakteristický rys, že jejich charakteristika při malých posuvech blízko nule má velký sklon a zisk se zvyšuje na maximum.

Jak se záporné předpětí zvyšuje, klesá sklon a zisk trubice. Tato vlastnost lampy s proměnným sklonem umožňuje její použití ve vysokofrekvenčním zesilovacím stupni přijímače pro automatické nastavení síly příjmu: při slabém signálu (malý offset) lampa zesílí co nejvíce, u silných signálů poklesy zisku.

Obrázek vlevo ukazuje charakteristiku žárovky 6SK7 s proměnným sklonem a charakteristiku běžné žárovky 6SJ7 vpravo. Charakteristickým rysem lampy s proměnným sklonem je dlouhý „ocas“ ve spodní části charakteristiky.

Rýže. 1. Charakteristika žárovky 6SK7 s proměnným sklonem a vpravo charakteristika běžné žárovky 6SJ7.

Co znamená DDT a DDP?

DDT je ​​zkratka pro dvojitou triodovou diodu a DDP je zkratka pro dvojitou pentodovou diodu.

Závěry elektrod pro různé lampy jsou znázorněny na obrázku. (Označení kolíků je uvedeno jako při pohledu na základnu zespodu).

Rýže. 2. Jak jsou na tom elektrody u přijímacích lamp.

  • 1 - trioda přímého vlákna;
  • 2 - stíněná žárovka s přímým vláknem;
  • 3 - dvouanodový kenotron;
  • 4 - pentoda s přímým vláknem;
  • 5 - trioda nepřímého ohřevu;
  • 6 - stíněná lampa s nepřímým žhavením;
  • 7 - pentagrid s přímým vláknem;
  • 8 - pentagrid nepřímého vlákna;
  • 9 - dvojitá trioda přímotopu;
  • 10 - dvojitá dioda-trioda přímotopu;
  • 11 - dvojitá dioda-trioda nepřímého ohřevu;
  • 12 - pentoda s nepřímým ohřevem;
  • 13 - dvojitá dioda-pentoda s nepřímým ohřevem;
  • 14 - výkonná trioda;
  • 15 - výkonný jednoanodový kenotron.

Co se nazývá parametry lampy?

Každá elektronka má některé charakteristické znaky, které charakterizují její vhodnost pro provoz za určitých podmínek a zesílení, které tato elektronka může poskytnout.

Tyto specifické údaje lampy se nazývají parametry lampy. Mezi hlavní parametry patří: zisk výbojky, strmost charakteristiky, vnitřní odpor, činitel jakosti, hodnota mezielektrodové kapacity.

Co je faktor zisku?

Faktor zesílení (obvykle označovaný řeckým písmenem |i) ukazuje, kolikrát ve srovnání s působením anody působí regulační mřížka na tok elektronů emitovaných vláknem.

All-Union Standard 7768 definuje zisk jako „parametr vakuové elektronky vyjadřující poměr změny anodového napětí k odpovídající zpětné změně napětí sítě nutné k udržení konstantního anodového proudu“.

Co je sklon?

Strmost charakteristiky je poměr změny anodového proudu k odpovídající změně napětí řídicí mřížky při konstantním napětí na anodě.

Sklon charakteristiky se obvykle označuje písmenem S a vyjadřuje se v miliampérech na volt (mA / V). Sklon charakteristiky je jedním z nejdůležitějších parametrů lampy. Dá se předpokládat, že čím větší strmost, tím lepší lampa.

Jaký je vnitřní odpor žárovky?

Vnitřní odpor lampy je poměr změny anodového napětí k odpovídající změně anodového proudu při konstantním napětí na mřížce. Vnitřní odpor se označuje písmenem Shi a vyjadřuje se v ohmech.

Jaký je faktor kvality lampy?

Faktor kvality je součin zisku a strmosti lampy, tj. součin i podle S. Faktor kvality je označen písmenem G. Faktor kvality charakterizuje lampu jako celek.

Čím vyšší je kvalitativní faktor lampy, tím lepší je lampa. Faktor kvality je vyjádřen v miliwattech děleno volty na druhou (mW/V2).

Jaká je vnitřní rovnice lampy?

Vnitřní rovnice lampy (je vždy rovna 1) je poměr strmosti charakteristiky S, vynásobený vnitřním odporem Ri a dělený ziskem q, tj. S * Ri / c \u003d 1.

Tedy: S=c/Ri, c=S*Ri, Ri=c/S.

Co je mezielektrodová kapacita?

Mezielektrodová kapacita je elektrostatická kapacita, která existuje mezi různými elektrodami lampy, například mezi anodou a katodou, anodou a mřížkou atd.

Kapacita mezi anodou a řídicí mřížkou (Cga) je nejdůležitější, protože omezuje zisk, který lze získat z lampy. Ve stíněných lampách určených pro vysokofrekvenční zesílení se Cga obvykle měří v setinách nebo tisícinách mikrofaradu.

Jaká je vstupní kapacita lampy?

Vstupní kapacita lampy (Cgf) je kapacita mezi řídicí mřížkou a katodou. Tato kapacita je obvykle spojena s kapacitou proměnného kondenzátoru ladicího obvodu a snižuje překrytí obvodu.

Jaký je ztrátový výkon na anodě?

Během provozu lampy letí proud elektronů k její anodě. Dopady elektronů na anodu způsobují její zahřívání. Pokud na anodě rozptýlíte (uvolníte) hodně energie, anoda se může roztavit, což povede ke smrti lampy.

Ztrátový výkon na anodě je mezní výkon, na který je anoda dané lampy navržena. Tento výkon je číselně roven anodovému napětí vynásobenému intenzitou anodového proudu a je vyjádřen ve wattech.

Protéká-li lampou například anodový proud 20 mA při anodovém napětí 200 V, pak se na anodě rozptýlí 200 * 0,02 = 4 W.

Jak určit ztrátový výkon na anodě lampy?

Maximální výkon, který může být rozptýlen na anodě, je obvykle uveden v pasu lampy. Při znalosti ztrátového výkonu a při určitém anodovém napětí je možné vypočítat, jaký maximální proud je přípustný pro danou lampu.

Ztrátový výkon na anodě lampy UO-104 je tedy 10 wattů. Proto by při anodovém napětí 250 V neměl anodový proud lampy překročit 40 mA, protože při tomto napětí se na anodě rozptýlí přesně 10 W.

Proč se anoda výstupní lampy zahřívá?

Anoda výstupní lampy se zahřívá, protože se na ni uvolňuje více energie, než pro kterou je lampa navržena. K tomu obvykle dochází, když je na anodu přivedeno vysoké napětí a předpětí nastavené na řídicí mřížce je malé; v tomto případě protéká lampou velký anodový proud a v důsledku toho ztrátový výkon překračuje povolený výkon.

Aby se tomuto jevu zabránilo, je nutné buď snížit anodové napětí, nebo zvýšit předpětí na řídicí mřížce. Stejně tak se v lampě nemůže zahřívat anoda, ale mřížka.

Takže například stínící mřížky jsou někdy vyhřívány ve stíněných lampách a pentodách. To se může stát jak při příliš vysokém anodovém napětí na těchto lampách a při malém předpětí na řídicích mřížkách, tak v případech, kdy v důsledku nějaké chyby anodové napětí nedosáhne anodu lampy.

V těchto případech značná část proudu lampy proudí mřížkou a ohřívá ji.

Proč byly v poslední době anody lampy černé?

Anody lampy jsou černěné pro lepší odvod tepla. Začerněná anoda může rozptýlit více energie.

Jak porozumět hodnotám přístrojů při testování zakoupené rádiové trubice v obchodě?

Testovací sestavy používané v radioprodejnách k testování zakoupených elektronek jsou extrémně primitivní a ve skutečnosti nedávají pocit vhodnosti elektronky pro provoz.

Všechny tyto instalace jsou nejčastěji určeny k testování tříelektrodových výbojek. Stíněné výbojky nebo vysokofrekvenční pentody se testují na stejných panelech, a proto přístroje zkušební instalace ukazují proud nikoli anody výbojky, ale stínící mřížky, protože stínící mřížka je připojena k anodovému kolíku na základna takových lamp.

Pokud tedy dojde ke zkratu lampy mezi stínící mřížkou a anodou, pak tato závada nebude na zkušební stolici v prodejně detekována a lampa bude považována za dobrou. Tato zařízení lze použít pouze k posouzení, zda je vlákno neporušené a že dochází k emisím.

Může být neporušenost jejích vláken známkou vhodnosti lampy?

Celistvost vlákna lze považovat za poměrně jistou známku vhodnosti výbojky k provozu pouze ve vztahu k výbojkám s čistou wolframovou katodou (mezi takové výbojky patří např. výbojka R-5, která se v současnosti nevyrábí ).

U předehřátých a moderních žárovek s přímým žhavením integrita vlákna ještě neznamená, že je žárovka vhodná k provozu, protože žárovka nemusí vyzařovat ani celé vlákno.

Kromě toho celistvost vlákna a dokonce i přítomnost emise ještě neznamená, že je lampa dokonale vhodná pro provoz, protože v lampě může dojít ke zkratům mezi anodou a mřížkou atd.

Jaký je rozdíl mezi kompletní lampou a nižší?

V továrnách na výrobu lamp jsou všechny lampy před opuštěním továrny zkontrolovány a zkontrolovány. Tovární normy uvádějí známé tolerance parametrů lampy a lampy, které tyto tolerance splňují, tedy lampy, jejichž parametry nepřekračují tyto tolerance, jsou považovány za plnohodnotné lampy.

Lampa, u které alespoň jeden z parametrů přesahuje tyto tolerance, je považována za vadnou. Mezi vadné žárovky patří také žárovky, které mají vnější vadu, například křivé elektrody, křivá žárovka, praskliny, škrábance na patici atd.

Lampy tohoto druhu jsou označeny jako „podřadné“ nebo „2. stupně“ a jsou prodávány za sníženou cenu. Obvykle se vadné lampy z hlediska výkonu příliš neliší od plnohodnotných.

Při nákupu vadných svítilen je vhodné vybrat takovou, která má zjevnou vnější vadu, jelikož taková vadná svítilna má téměř vždy zcela normální parametry.

Co je katoda lampy?

Katoda výbojky je elektroda, která při zahřátí emituje elektrony, jejichž tok tvoří anodový proud výbojky.

U žárovek s přímým vláknem jsou elektrony emitovány přímo z vlákna. Proto u žárovek s přímým vláknem je vlákno také katodou. Tyto lampy zahrnují lampy UO-104, všechny baryové lampy, kenotrony.

Rýže. 3. Co jsou to žárovky s přímým vláknem.

Ve vyhřívané lampě není vlákno její katodou, ale používá se pouze k ohřevu porcelánového válce, uvnitř kterého toto vlákno prochází, na požadovanou teplotu.

Na tento válec je nasazeno niklové pouzdro se speciální aktivní vrstvou, která při zahřívání emituje elektrony. Tato vrstva emitující elektrony je katodou lampy.

Porcelánový válec díky velké tepelné setrvačnosti nestihne při změnách směru proudu vychladnout, a proto nebude pozadí střídavého proudu při provozu přijímače prakticky patrné.

Vyhřívané lampy se jinak nazývají nepřímo vyhřívané nebo nepřímo vyhřívané lampy, stejně jako lampy s ekvipotenciální katodou.

Rýže. 4. Co je vyhřívaná lampa.

Proč se vyrábějí žárovky s nepřímým vláknem, když by bylo jednodušší vyrobit žárovky s přímým vláknem a tlustým vláknem?

Pokud se žárovka s přímým vláknem zahřívá střídavým proudem, je obvykle slyšet hluk střídavého proudu. Tento hluk je z velké části způsoben tím, že když se změní směr proudu a když proud v těchto okamžicích klesne na nulu, vlákno žárovky se poněkud ochladí a jeho emise se sníží.

Zdá se, že je možné se vyhnout střídavému hluku tím, že vlákno bude velmi tlusté, protože tlusté vlákno nebude mít čas příliš vychladnout.

Je však velmi nerentabilní používat lampy s takovými vlákny v praxi, protože spotřebují velmi velký proud pro ohřev. Kromě toho je třeba poznamenat, že pozadí střídavého proudu, když je vlákno napájeno, nastává nejen kvůli periodickému ochlazování vlákna.

Pozadí do jisté míry závisí také na tom, že potenciál vlákna mění své znaménko 50x za minutu, a protože mřížka žárovky v obvodu je připojena k vláknu, je tato změna směru přenášena do mřížky , což způsobí zvlnění anodového proudu, které je slyšet v reproduktoru jako pozadí.

Proto je mnohem výhodnější vyrábět lampy s nepřímým ohřevem, protože takové lampy nemají uvedené nevýhody.

Co je to ekvipotenciální katoda?

Ekvipotenciální katoda je vyhřívaná katoda. Název „ekvipotenciál“ se používá proto, že potenciál je po celé délce katody stejný.

U přímo vyhřívaných katod není potenciál stejný: u 4V lampy se pohybuje od 0 do 4V, u 2V lampy od 0 do 2V.

Co je aktivovaná katodová lampa?

Vakuové elektronky mívaly čistou wolframovou katodu. Významná emise z těchto katod začíná až při velmi vysokých teplotách (asi 2400°).

K vytvoření této teploty je potřeba silný proud a proto jsou výbojky s wolframovou katodou velmi neekonomické. Bylo zjištěno, že když jsou katody potaženy oxidy takzvaných kovů alkalických zemin, emise z katod začínají při mnohem nižší teplotě (800-1200 °), a proto je pro odpovídající žárovku potřeba mnohem slabší proud. , tj. taková lampa se stává ekonomičtější ve spotřebě baterií nebo akumulátorů.

Takové katody potažené oxidy kovů alkalických zemin se nazývají aktivované a proces takového potahování se nazývá aktivace katody. Nejběžnějším aktivátorem je v současnosti baryum.

Jaký je rozdíl mezi thoriovými, sycenými, oxidovými a baryovými výbojkami?

Rozdíl mezi těmito typy výbojek spočívá ve způsobu zpracování (aktivace) katod výbojek. Pro zvýšení emisivity je katoda pokryta vrstvou thoria, oxidu, barya.

Výbojky s katodou potaženou thoriem se nazývají thoriované. Baryem potažené lampy se nazývají baryové lampy. Oxidové výbojky jsou také ve většině případů baryové výbojky a rozdíl v jejich názvu se vysvětluje pouze způsobem aktivace katody.

U některých (výkonných) výbojek je katoda po aktivaci z důvodu pevné fixace vrstvy thoria ošetřena uhlíkem. Takové lampy se nazývají sycené.

Dá se podle barvy žhavení lampy soudit o správnosti režimu lampy?

V určitých mezích, podle barvy záře, lze posoudit správnost žhavení lampy, ale to vyžaduje určitou zkušenost, protože lampy různých typů mají nestejnou záři katody.

Je nebezpečné zahřívat základnu lampy?

Zahřívání patice lampy během provozu nepředstavuje pro lampu žádné nebezpečí a je způsobeno přenosem tepla z válce a vnitřních částí lampy do patice.

Proč je u některých lamp (například UO-104) umístěn slídový kotouč uvnitř žárovky proti základně?

Tento slídový kotouč slouží k ochraně základny před tepelným zářením elektrod lampy. Bez takové „tepelné clony“ by se základna lampy příliš zahřívala. Podobné tepelné clony se používají ve všech vysoce výkonných lampách.

Čím to je, že když otočíte některé lampy, můžete slyšet, že se uvnitř jejich základny něco kutálí?

K takovému rolování dochází v důsledku skutečnosti, že na vodiče, které jsou uvnitř základny, jsou umístěny izolátory a spojují elektrody s kolíky - skleněnými trubicemi, které chrání výstupní vodiče před vzájemným zkratem.

Tyto trubice v některých lampách se pohybují podél drátu, když jsou lampy převráceny.

Proč jsou žárovky moderních svítidel stupňovité?

U svítidel starého typu byly elektrody upevněny pouze na jedné straně, a to v místě svítidla, kde jsou ke skleněné noze připojeny sloupky, na kterých jsou elektrody upevněny.

Díky tomuto provedení montáže jsou elektrody díky elasticitě držáků snadno vystaveny vibracím. Ve válcích moderních lamp jsou elektrody připevněny ve dvou bodech - ve spodní části jsou připevněny držáky ke skleněné noze a nahoře - ke slídové desce, která je zalisována do "kopule" lampy.

Tím se celá konstrukce svítilny stává spolehlivější a tužší, což zvyšuje odolnost svítilen, když musí pracovat např. v mobilech apod. Lampy této konstrukce jsou méně náchylné na mikrofonní efekt.

Proč jsou žárovky pokryty stříbřitým nebo hnědým povlakem?

Pro normální provoz výbojek musí být stupeň zředění vzduchu uvnitř válce (vakuum) velmi vysoký. Tlak ve výbojce se měří v miliontinách milimetru rtuti.

Získat takové vakuum pomocí nejmodernějších čerpadel je extrémně obtížné. Ale ani tato vzácnost ještě neochrání lampu před dalším zhoršováním vakua.

V kovu, ze kterého je anoda a mřížka vyrobena, může být absorbovaný („uzavřený“) plyn, který se při provozu lampy a zahřívání anody může uvolnit a zhoršit vakuum.

Pro boj s tímto jevem je při odčerpávání lampy zavedena do vysokofrekvenčního pole, které zahřívá elektrody lampy. Ještě předtím je do válce předem zaveden tzv. „getter“ (absorbér), tedy látky jako hořčík nebo baryum, které mají schopnost pohlcovat plyny.

Tyto látky, rozptýlené působením vysokofrekvenčního pole, absorbují plyny. Nastříkaný getr se nanese na baňku lampy a pokryje ji povlakem, který je viditelný zvenčí.

Pokud byl jako getr použit hořčík, pak má balónek stříbřitý odstín, u baryového getru se plak zbarví do zlatohněda.

Proč žárovky svítí modře?

Nejčastěji lampa dává modrou plynnou záři, protože se v lampě objevil plyn. V tomto případě, pokud zapnete žhavení lampy a přivedete napětí na její anodu, celá žárovka lampy se naplní modrým světlem.

Taková lampa je pro práci nevhodná. Někdy, když je lampa v provozu, povrch anody začne svítit. Důvodem tohoto jevu je usazování aktivní vrstvy na anodě a mřížce výbojky při aktivaci katody.

V tomto případě často svítí pouze vnitřní povrch anody. Tento jev nebrání lampě v normální funkci a není známkou jejího poškození.

Jak přítomnost plynu v lampě ovlivňuje provoz lampy?

Pokud je ve válci plynová lampa, dochází během provozu k ionizaci tohoto plynu. Proces ionizace je následující: elektrony spěchající od katody k anodě se na své cestě setkají s molekulami plynu, narazí na ně a vyrazí z nich elektrony.

Vyražené elektrony se zase řítí k anodě a zvyšují anodový proud, přičemž k tomuto nárůstu anodového proudu dochází nerovnoměrně, skokově a zhoršuje činnost výbojky.

Ty molekuly plynu, ze kterých byly elektrony vyřazeny a přijaty v důsledku tohoto kladného náboje (takzvané ionty), se vrhnou na záporně nabitou katodu a narazí na ni.

Při značném množství plynu v lampě může ostřelování katody ionty vést k odražení aktivní vrstvy z ní a dokonce k vyhoření katody.

Na mřížce, která má negativní potenciál, se ukládají i kladně nabité ionty a tvoří tzv. mřížkový iontový proud, jehož směr je opačný než obvyklý mřížkový proud výbojky.

Tento iontový proud výrazně zhoršuje činnost kaskády, snižuje zisk a někdy způsobuje zkreslení.

Co je to termionický proud?

Elektrony, které jsou ve hmotě tělesa, jsou neustále v pohybu. Rychlost tohoto pohybu je však tak nízká, že elektrony nemohou překonat odpor povrchové vrstvy materiálu a vyletět z ní.

Pokud se těleso zahřeje, tak se rychlost elektronů zvýší a nakonec může dosáhnout takové hranice, že elektrony z tělesa vyletí.

Takové elektrony, jejichž vzhled je způsoben zahříváním těla, se nazývají termoelektrony a proud generovaný těmito elektrony se nazývá termionický proud.

Co je to emise?

Emise je emise elektronů katodou lampy.

Kdy lampa ztrácí vyzařování?

Ztráta emisí je pozorována pouze u aktivovaných katodových výbojek. Ztráta emise je důsledkem vymizení aktivní vrstvy, ke kterému může z různých důvodů dojít, například přehřátím při použití vyššího než normálního topného napětí, jakož i přítomností plynu ve válci a výsledné ostřelování katody ionty (viz otázka 125).

Co je režim lampy přijímače?

Provozní režim lampy je komplex všech konstantních napětí, která jsou na lampu aplikována, tj. napětí vlákna, napětí anody, napětí na stínící mřížce, předpětí na řídicí mřížce atd.

Pokud všechna tato napětí odpovídají napětím požadovaným pro danou lampu, pak lampa pracuje ve správném režimu.

Co to znamená uvést lampu do požadovaného provozního režimu?

To znamená, že všechny elektrody musí být napájeny takovým napětím, které odpovídá napětím uvedeným v pasu lampy nebo v návodu.

Pokud popis přijímače neobsahuje speciální pokyny o režimu lampy, měli byste se řídit údaji o režimu, které jsou uvedeny v pasu lampy.

Co znamená výraz „zamčená lampa“?

„Uzamčením“ lampy se rozumí případ, kdy se na řídicí mřížce lampy vytvoří tak velký záporný potenciál, že se anodový proud zastaví.

K takovému zablokování může dojít, když je záporné předpětí na mřížce lampy příliš velké, stejně jako když je přerušený obvod mřížky lampy. V tomto případě elektrony, které se usadily na mřížce, nemohou odtékat ke katodě a „uzamknout“ lampu.

Elektrická lampa

Ruská exportní trubka 6550C

Elektrická lampa, rádiová trubice- elektrovakuové zařízení (přesněji vakuové elektronické zařízení), které funguje tak, že řídí intenzitu toku elektronů pohybujících se ve vakuu nebo zředěném plynu mezi elektrodami.

Rádiové elektronky byly ve 20. století široce používány jako aktivní prvky elektronických zařízení (zesilovače, generátory, detektory, spínače atd.). V současnosti jsou téměř zcela nahrazeny polovodičovými součástkami. Někdy se používají i ve výkonných vysokofrekvenčních vysílačích, kvalitních audio zařízeních.

Elektronické výbojky určené pro osvětlení (zábleskové výbojky, xenonové výbojky a sodíkové výbojky) se nenazývají rádiové výbojky a obvykle patří do třídy osvětlovacích zařízení.

Princip fungování

Elektronická elektronka RCA "808"

Vakuové trubice s vyhřívanou katodou

  • V důsledku termionické emise elektrony opouštějí povrch katody.
  • Vlivem rozdílu potenciálu mezi anodou a katodou se elektrony dostanou k anodě a vytvoří ve vnějším obvodu anodový proud.
  • Pomocí přídavných elektrod (mřížek) je elektronický tok řízen aplikací elektrického potenciálu na tyto elektrody.

Ve vakuových elektronkách přítomnost plynu zhoršuje výkon elektronky.

Elektronické žárovky plněné plynem

Hlavní věcí pro tuto třídu zařízení je tok iontů a elektronů v plynu plnícím lampu. Proudění může být vytvořeno, jako ve vakuových zařízeních, termionickou emisí, nebo může být vytvořeno vytvořením elektrického výboje v plynu v důsledku síly elektrického pole.

Příběh

Podle způsobu ohřevu se katody dělí na katody přímého a nepřímého ohřevu.

Přímo vyhřívaná katoda je kovové vlákno. Přímé žárovky spotřebovávají méně energie a rychleji se zahřívají, většinou však mají kratší životnost, při použití v signálních obvodech vyžadují napájení stejnosměrným proudem žárovkovým proudem a v některých obvodech nejsou kvůli efektu použitelné rozdílu potenciálu v různých částech katody při provozu lampy.
Nepřímo žhavená katoda je válec, uvnitř kterého je umístěno vlákno (ohřívač). Takové žárovky se nazývají žárovky s nepřímým vláknem.

Katody lamp jsou aktivovány kovy s nízkou pracovní funkcí. V přímých žárovkách se k tomu obvykle používá thorium, v nepřímých žárovkách - baryum. Navzdory přítomnosti thoria v katodě nepředstavují přímé žárovky nebezpečí pro uživatele, protože jejich záření nepřesahuje válec.

Anoda

Anoda vakuové trubice

kladná elektroda. Provádí se ve formě desky, častěji krabice ve tvaru válce nebo hranolu. Obvykle se vyrábí z niklu nebo molybdenu, někdy z tantalu a grafitu.

Mřížka

Mezi katodou a anodou jsou mřížky, které slouží k řízení toku elektronů a eliminaci vedlejších jevů, ke kterým dochází při pohybu elektronů od katody k anodě.

Pletivo je mřížka z tenkého drátu nebo častěji ve formě drátěné spirály navinuté kolem několika nosných sloupků (traverz). V tyčových lampách roli mřížek plní soustava několika tenkých tyčinek rovnoběžných s katodou a anodou a fyzika jejich práce je jiná než u tradičního provedení.

Mřížky jsou rozděleny do následujících typů:

V závislosti na účelu lampy může mít až sedm mřížek. V některých variantách zapínání vícemřížkových lamp mohou jednotlivé mřížky fungovat jako anoda. Například v generátoru podle Schembelova schématu na tetrodě nebo pentodě je skutečným generátorem „virtuální“ trioda tvořená katodou, řídicí mřížkou a stínící mřížkou jako anodou.

Balón

Hlavní typy

Malé ("prstové") rádiové elektronky

Hlavní typy elektronek:

  • Diody (snadno vyrobené pro vysoké napětí, viz kenotron)
  • paprskové tetrody a pentody (jako odrůdy těchto typů)
  • kombinované žárovky (ve skutečnosti obsahují 2 nebo více žárovek v jedné žárovce)

Moderní aplikace

Vzduchem chlazená metalokeramická generátorová trioda GS-9B (SSSR)

Technologie vysokofrekvenčního a vysokonapěťového napájení

  • Ve výkonných vysílacích vysílačích (od 100 W do jednotek megawattů) se v koncových stupních používají výkonné a výkonné výbojky se vzduchovým nebo vodním chlazením anody a vysokým (více než 100 A) proudem vlákna. Magnetrony, klystrony, tkz. elektronky s postupnou vlnou poskytují kombinaci vysokých frekvencí, výkonu a rozumné ceny (a často jen základní možnost existence) elementové báze.
  • Magnetron najdeme nejen v radaru, ale také v každé mikrovlnné troubě.
  • Pokud je potřeba opravit nebo rychle přepnout několik desítek kV, což nelze provést mechanickými klíči, je nutné použít radioelektronky. Takže kenotron poskytuje přijatelnou dynamiku při napětí až do milionu voltů.

vojenský průmysl

Díky principu činnosti jsou elektronky zařízení, která jsou mnohem odolnější vůči škodlivým faktorům, jako je elektromagnetický impuls. Pro informaci: v jednom zařízení může být několik stovek lamp. V SSSR byly pro použití v palubním vojenském vybavení v 50. letech vyvinuty tyčové lampy, které se vyznačovaly malými rozměry a vysokou mechanickou pevností.

Miniaturní lampa typu "žalud" (pentoda 6Zh1Zh, SSSR, 1955)

Vesmírná technologie

Radiační degradace polovodičových materiálů a přítomnost přirozeného vakua v meziplanetárním prostředí činí z použití určitých typů výbojek prostředek ke zvýšení spolehlivosti a životnosti kosmických lodí. Použití tranzistorů v AMS Luna-3 bylo spojeno s velkým rizikem.

Zvýšená teplota prostředí a radiace

Zařízení lampy může být navrženo pro větší teplotní a radiační rozsah podmínek než polovodičová zařízení.

Vysoce kvalitní zvuková aparatura

Podle subjektivního názoru většiny milovníků hudby se „elektronkový“ zvuk zásadně liší od „tranzistorového“. Existuje několik verzí vysvětlení těchto rozdílů, a to jak na základě vědeckého výzkumu, tak upřímně řečeno nevědeckého uvažování. Jedním z hlavních vysvětlení rozdílů mezi elektronkovým a tranzistorovým zvukem je „přirozený“ zvuk elektronkového zařízení. Zvuk lampy je "prostorový" (někteří tomu říkají "holografický"), na rozdíl od "plochého" tranzistoru. Elektronkový zesilovač jasně přenáší emoce, energii interpreta, „drive“ (pro který je kytaristé zbožňují). Tranzistorové zesilovače se s takovými úkoly jen stěží vyrovnají. Často konstruktéři tranzistorových zesilovačů používají obvody podobné elektronkám (provoz třídy A, transformátory, žádná běžná negativní zpětná vazba). Celkovým výsledkem těchto myšlenek byl „návrat“ elektronkové technologie do sféry špičkových zesilovačů. Objektivním (vědeckým) důvodem této situace je vysoká linearita (ale ne ideální) lampy, především triody. Tranzistor, především bipolární, je obecně nelineární prvek a zpravidla nemůže fungovat bez linearizačních opatření.

Výhody elektronkových zesilovačů:

Jednoduchost schémat. Jeho parametry jsou málo závislé na vnějších faktorech. V důsledku toho má elektronkový zesilovač tendenci mít méně dílů než polovodičový.

Parametry výbojek jsou méně závislé na teplotě než parametry tranzistoru. Lampy jsou necitlivé na elektrické přetížení. Malý počet dílů také velkou měrou přispívá ke spolehlivosti a snížení zkreslení vnášeného zesilovačem. Tranzistorový zesilovač má problémy s "tepelným" zkreslením.

Dobré sladění vstupu elektronkového zesilovače se zátěží. Kaskády lamp mají velmi vysokou vstupní impedanci, která snižuje ztráty a pomáhá snižovat počet aktivních prvků v rádiovém zařízení. - Snadná údržba. Pokud například na koncertním zesilovači vypadne lampa přímo během vystoupení, pak je její výměna mnohem jednodušší než spálený tranzistor nebo mikroobvod. Ale tohle na koncertech stejně nikdo nedělá. Zesilovače na koncertech jsou vždy skladem a lampové jsou dvojskladem (protože lampové zesilovače se kupodivu kazí mnohem častěji).

Absence některých typů zkreslení vlastní tranzistorovým kaskádám, které příznivě ovlivňují zvuk.

Při správném využití výhod elektronek je možné vytvořit zesilovače, které v určitých cenových kategoriích předčí ve zvukové kvalitě ty tranzistorové.

Subjektivně vintage vzhled při tvorbě vzorků módní výbavy.

Necitlivé na záření až do velmi vysokých úrovní.

Nevýhody elektronkových zesilovačů:

Kromě napájení anod vyžadují lampy další energii pro ohřev. Proto nízká účinnost a v důsledku toho silné zahřívání.

Zařízení lampy nemůže být okamžitě připraveno k provozu. Žárovky je nutné předehřát na několik desítek sekund. Výjimkou jsou přímé žárovky, které začnou fungovat okamžitě.

Koncové stupně lampy musí být přizpůsobeny zátěži pomocí transformátorů. Výsledkem je složitost konstrukce a špatné ukazatele hmotnosti a velikosti kvůli transformátorům.

Lampy vyžadují použití vysokého napájecího napětí, dosahujícího stovek (a ve výkonných zesilovačích tisíce) voltů. To ukládá určitá omezení z hlediska bezpečnosti při provozu takových zesilovačů. Také vysoké výstupní napětí téměř vždy vyžaduje použití snižovacího výstupního transformátoru. Jakýkoli transformátor je přitom nelineární zařízení v širokém frekvenčním rozsahu, což u nejlepších modelů elektronkových zesilovačů způsobuje nelineární zkreslení zvuku na úrovni blízké 1 % (pro srovnání: nelineární zkreslení nejlepších tranzistorových zesilovačů jsou tak malá, že je nelze měřit). U elektronkového zesilovače lze zkreslení na úrovni 2-3% považovat za normální. Povaha a spektrum těchto zkreslení se liší od zkreslení tranzistorového zesilovače. Na subjektivní vnímání to většinou nijak neovlivňuje. Transformátor je samozřejmě nelineární prvek. Velmi často se ale používá na výstupu DAC, kde provádí galvanickou izolaci (zabraňuje pronikání rušení z DAC), plní roli filtru omezujícího pásmo a zřejmě zajišťuje správné „zarovnání“ signálu. fáze. Výsledkem je, že přes všechny nevýhody (především vysoká cena) vítězí pouze zvuk. Také transformátory, nezřídka, s úspěchem, se používají v tranzistorových zesilovačích.

Žárovky mají omezenou životnost. Časem se mění parametry výbojek, katody ztrácejí emisi (schopnost emitovat elektrony) a vlákno může vyhořet (většina výbojek pracuje do poruchy 200-1000 hodin, tranzistory jsou o tři řády větší). Tranzistory mohou také časem degradovat.

Křehkost klasických lamp se skleněnou baňkou. Jedním z řešení tohoto problému byl vývoj ve 40. letech minulého století svítidel s kovokeramickými válci s větší pevností, ale takové svítidla se příliš nepoužívaly.

Některé vlastnosti lampových zesilovačů:

Podle subjektivního názoru audiofilů je zvuk elektrických kytar přenášen mnohem lépe, hlubší a „muzikálnější“ lampovými zesilovači. Někteří to přičítají nelinearitě výstupního uzlu a zavedenému zkreslení, které „oceňují“ milovníci elektrické kytary. To není pravda. Kytaristé používají efekty spojené se zvyšujícím se zkreslením, ale za tímto účelem jsou na obvodu záměrně provedeny příslušné změny.

Zjevnými nevýhodami elektronkového zesilovače je křehkost, vyšší spotřeba energie než u tranzistorového, kratší životnost lampy, velké zkreslení (na to se většinou pamatuje při čtení technických specifikací, kvůli vážné nedokonalosti měření hlavních parametrů zesilovačů řada výrobců neuvádí poskytnout taková data, nebo jiným způsobem - dva zcela totožné, z hlediska měřených parametrů, zesilovače, mohou znít úplně jinak), velké rozměry a hmotnost zařízení a také cena, která je vyšší tranzistorové a integrované technologie. Spotřeba kvalitního tranzistorového zesilovače je také vysoká, nicméně jeho rozměry a hmotnost lze srovnat s elektronkovým zesilovačem. Obecně platí takový vzorec, čím „zvučnější“, „muzikálnější“ atd. zesilovač, tím větší má rozměry a spotřebu a tím nižší je účinnost. Samozřejmě, že zesilovač třídy D může být docela kompaktní a jeho účinnost bude 90%. Ale co dělat se zvukem? Pokud plánujete boj o úsporu elektřiny, pak samozřejmě není v této věci lampový zesilovač pomocníkem.

Klasifikace podle jména

Označení přijatá v SSSR / Rusku

Označení v jiných zemích

V Evropě ve 30. letech přijali přední výrobci rádiových elektronek jednotný evropský systém alfanumerického značení:

- První písmeno charakterizuje napětí vlákna nebo jeho proud:

A - topné napětí 4 V;

B - doutnavý proud 180 mA;

C - doutnavý proud 200 mA;

D - topné napětí do 1,4 V;

E - topné napětí 6,3 V;

F - topné napětí 12,6 V;

G - topné napětí 5 V;

H - doutnavý proud 150 mA;

K - topné napětí 2 V;

P - doutnavý proud 300 mA;

U - doutnavý proud 100 mA;

V - doutnavý proud 50 mA;

X - doutnavý proud 600 mA.

- Druhé a následující písmena v označení určují typ žárovek:

B - dvojité diody (společná katoda);

C - triody (kromě víkendů);

D - výstupní triody;

E - tetrody (kromě víkendů);

F - pentody (kromě víkendů);

L - výstupní pentody a tetrody;

H - hexody nebo heptody (typ hexody);

K - oktody nebo heptody (typ oktody);

M - elektronické indikátory nastavení světla;

P - zesilovací žárovky se sekundární emisí;

Y - půlvlnné kenotrony;

Z - celovlnné kenotrony.

- Dvoumístné nebo třímístné číslo označuje vnější provedení svítilny a sériové číslo tohoto typu, přičemž první číslice obvykle charakterizuje typ patice nebo nohy, například:

1-9 - skleněné lampy s lamelovou základnou ("červená řada")

1x - žárovky s osmikolíkovou paticí ("11-série")

3x - lampy ve skleněné nádobě s osmičkovou základnou;

5x - lampy s místní základnou;

6x a 7x - skleněné subminiaturní lampy;

8x a od 180 do 189 - skleněná miniatura s devítičepovou nohou;

9x - skleněná miniatura se sedmičepovou nohou.

viz také

Výbojky

Výbojky obvykle používají výboje inertního plynu při nízkých tlacích. Příklady plynových výbojových elektronek:

  • Plynové pojistky pro ochranu před vysokým napětím (například na nadzemních komunikačních vedeních, vysokovýkonných radarových přijímačích atd.)
  • Thyratrony (tříelektrodové výbojky - plynové výbojkové triody, čtyřelektrodové - výbojkové tetrody)
  • Xenonové, neonové výbojky a další zdroje světla s plynovou výbojkou.

viz také

  • AOpen AX4B-533 Tube - Základní deska založená na čipové sadě Intel 845 Sk478 s lampovým audio zesilovačem
  • AOpen AX4GE Tube-G - Základní deska založená na čipové sadě Intel 845GE Sk478 s lampovým audio zesilovačem
  • AOpen VIA VT8188A - Základní deska založená na čipové sadě VIA K8T400M Sk754 S 6kanálovým elektronkovým audio zesilovačem.
  • Hanwas X-Tube USB Dongle je zvuková karta USB s podporou DTS pro notebooky, která napodobuje vzhled elektronky.

Poznámky

Odkazy

  • Referenční kniha o domácích a zahraničních rádiových elektronkách. Více než 14 000 rádiových trubic
  • Příručky o rádiových trubicích a všechny potřebné informace
Pasivní pevné skupenství Rezistor Variabilní rezistor Trimr rezistor Varistor Kondenzátor Variabilní kondenzátor Trimmer kondenzátor Induktor Quartz rezonátor Pojistka Resetovatelná pojistka Transformátor
Aktivní pevný stav Dioda· LED · Fotodioda · polovodičový laser · Schottkyho dioda· Zenerova dioda · Stabistor · Varicap · Varicond · Diodový můstek · Lavinová dioda · tunelová dioda · Gunnova dioda
Tranzistor · bipolární tranzistor · Tranzistor s efektem pole ·

Podstatnou výhodou elektronkových zesilovačů je: vynikající zvukové efekty, detailní, krásný a velmi přirozený zvuk. Lampový zesilovač zní jemně, sladce a otevírá se před vámi jako okouzlující růže, takový zesilovač je vhodný pro reprodukci idylické jednoduchosti blues, jazzových improvizací a elegance klasické hudby. Takový zesilovač je vynikající volbou pro lidi, kteří chtějí slyšet originální skutečný zvuk.

Elektronkový zesilovač vás přenese do úplně jiného hudebního světa, přivede vaše smysly k opravdovému potěšení a vrátí vás zpět ke skutečnému zvuku.

Chcete si užít přirozenější zvuk? Dostal jsi zvuk tranzistoru nebo na čipech zesilovače? Pokud si chcete koupit elektronkový zesilovač, pak si nenechte ujít tuto šanci, přečtěte si článek!

Historie rádiové trubice

V roce 1904 britský vědec John Ambrose Fleming poprvé ukázal své zařízení pro přeměnu signálu střídavého proudu na stejnosměrný proud. Tato dioda se v podstatě skládala z žárovek s přídavnou elektrodou uvnitř. Když se vlákno zahřeje na bílou záři, elektrony se odpuzují od jeho povrchu ve vakuu uvnitř lampy. A protože přídavná elektroda je studená a vlákno je horké, může tento proud téci pouze z vlákna do elektrody a ne opačně. Střídavé signály tak mohou být převedeny na stejnosměrné. Flemingova dioda byla poprvé použita jako citlivý detektor slabého signálu, nový telegraf. Později (a dodnes) se elektronkové diody používaly k přeměně střídavého proudu na stejnosměrný v napájecích zdrojích pro elektronická zařízení, jako jsou elektronkové zesilovače.

Mnoho dalších vynálezců se pokusilo vylepšit Flemingovu diodu bez úspěchu. Jediný, komu se to podařilo, byl vynálezce Lee de Forest. V roce 1907 si nechal patentovat rádiovou elektronku se stejným obsahem jako Flemingova dioda, ale pro přídavnou elektrodu. Tato "mřížka" byla ohnuta drátem mezi destičkou a závitem. Forest zjistil, že pokud přivede signál z bezdrátové telegrafní antény na mřížku místo vlákna, může získat mnohem citlivější detektor signálu. Mřížka skutečně mění ("moduluje") proud tekoucí z vlákna do desky. Toto zařízení, nazývané "elektronkový zesilovač", bylo prvním úspěšným elektronickým zesilovačem.

Mezi lety 1907 a 1960 bylo vyvinuto mnoho různých rodin elektronek a elektronkových zesilovačů. Až na několik výjimek byla většina typů dnes používaných lamp vyvinuta v 50. nebo 60. letech 20. století. Jednou zřejmou výjimkou je trioda 300B, která byla poprvé představena společností Western Electric v roce 1935. SV300B verze Svetlana, stejně jako mnoho dalších značek, jsou stále velmi oblíbené mezi milovníky hudby a audiofily po celém světě. Byly vyvinuty různé elektronky pro rádio, televizi, výkonové zesilovače, radary, počítače a specializované počítače. Naprostá většina těchto elektronek byla nahrazena polovodičovými, takže v běžné výrobě a použití zůstalo jen několik typů rádiových elektronek. Než budeme diskutovat o těchto zařízeních, promluvme si o struktuře moderních lamp.

Uvnitř trubky

Každá radiová trubice je v podstatě skleněná nádoba (i když existují ocelové a dokonce i keramické), uvnitř jsou upevněny elektrody. Navíc je vzduch v takové nádobě velmi silně vypouštěn. Mimochodem, silná redukce atmosféry uvnitř této nádoby je nepostradatelnou podmínkou pro provoz lampy. V
každá rádiová trubice má také katodu - druh záporné elektrody, která působí jako zdroj elektronů v rádiové trubici, a kladnou anodovou elektrodu. Mimochodem, katodou může být i wolframový (tenký) drát, podobný vláknu žárovky, nebo kovový válec vyhřívaný vláknem a anodou je kovová destička nebo krabička, která má válcovitý tvar. Wolframové vlákno, které funguje jako katoda, se jednoduše nazývá vlákno.

Dobré vědět. Na všech schématech je baňka rádiové elektronky označena jako určitý kruh, katoda je oblouk vepsaný do tohoto kruhu, ale anoda je malá tučná čára umístěná nad katodou a jejich závěry - malé čáry, které přesahují tento kruh. Lampy obsahující tyto 2 elektrody – anodu a katodu – se nazývají diody. Mimochodem, většina výbojek mezi katodou a anodou má jakousi spirálu z velmi tenkého drátu, které se říká mřížka. Obklopuje katodu a nedotýká se, mřížky jsou umístěny v různých vzdálenostech od ní. Takové lampy se nazývají triody. Počet mřížek v lampě může být od 1 do 5.

Podle počtu takových elektronek jsou rádiové elektronky tříelektrodové, 4-elektrodové, pětielektrodové atd. Takové elektronky se nazývají triody (s 1 mřížkou), tetrody (se 2 mřížkami), pentody (se 3 mřížkami). Ve všech schématech jsou tyto mřížky označeny silnou tečkovanou čarou umístěnou mezi anodou a katodou.

Tetrody, triody a pentody se nazývají univerzální rádiové elektronky. Používají se ke zvýšení stejnosměrného i střídavého proudu a napětí, jako detektor a zároveň se zesilovačem a k mnoha dalším účelům.

Princip činnosti rádiové elektronky

Provoz rádiové elektronky je založen na tocích elektronů mezi anodou a katodou (pohyb elektronů). „Dodavatelem“ těchto elektronů uvnitř rádiové trubice bude katoda, již zahřátá na silnou teplotu od 800 do 2 000 °C. Mimochodem, elektrony opouštějí katodu a vytvářejí kolem ní jakýsi elektronický „oblak“. . Tento jev záření nebo emise těchto elektronů katodou se nazývá termionická emise.Čím je tato katoda žhavější, tím více elektronů emituje, tím „hustší“ je tento elektronový „oblak“.

Přesto, aby elektrony mohly z takové katody uniknout, je nutné ji nejen silně zahřát, ale také uvolnit uzavírací prostor od tohoto vzduchu. Pokud se tak nestane, elektrony, které vyletí ven, uvíznou v těchto molekulách vzduchu. Audiofilové říkají: „elektronka ztratila svou emisi“, což znamená, že z povrchu dané katody již všechny neobsazené elektrony z nějakého důvodu nemohou vyletět ven. Trubka se ztracenou emisí již nebude fungovat. Pokud je však katoda připojena k mínusu na zdroji energie a na anodu je přivedeno +, objeví se uvnitř diody proud (anoda začne přitahovat elektrony z oblaku). Ačkoli pokud je na anodu aplikováno mínus a na katodu plus, proud v obvodu bude přerušen. To znamená, že ve 2-elektrodové diodové lampě může proud téct pouze jedním směrem, to znamená, že diody mají pouze jednostrannou vodivost daného proudu.
Činnost triody, stejně jako každé rádiové elektronky, je však založena na existenci podobného toku elektronů mezi anodou a katodou. Mřížka - 3. elektroda - má tvar drátěné spirály. Je blíže ke katodě než k anodě. Pokud se na mřížku přivede mírné záporné napětí, pak to okamžitě odrazí část elektronů, které se řítí z katody na anodu, a síla anodového proudu se okamžitě sníží. S vysokým záporným napětím se mřížka stane překážkou pro elektrony. Budou setrvávat v prostoru mezi mřížkou a katodou. Při kladných napětích na mřížce se zvýší anodový proud. Pokud tedy použijete na mřížku různá napětí, můžete ovládat sílu anodového proudu rádiové trubice.

Životnost rádiové trubice

Životnost lampy je určena životností její katodové emise. Životnost katody závisí na teplotě katody, stupni vakua v trubici a čistotě materiálů v katodě.

Životnost trubice je také závislá na teplotě, to znamená, že závisí na vláknu nebo provozním napětí ohřívače. Ovládejte topné těleso/vlákno, abyste snížili příliš mnoho tepla, a lampu bude žít déle. Životnost radioelektronky může být zkrácena (zejména u thoriových vláken, která jsou závislá na doplňování thoria difúzí z vnitřku vlákna). Několik badatelů pozorovalo, že životnost oxidové katody lze výrazně zvýšit zahřátím trubice o 20 % pod její jmenovité napětí. Zpravidla to má velmi malý vliv na emisi katodových elektronů a může být, i když stojí za to experimentovat, samozřejmě, pokud si uživatel přeje zvýšit životnost slabé lampy.

Nízké napětí se však pro elektronky vždy nedoporučuje, protože nebudou schopny poskytnout jmenovitý výstupní výkon. Doporučuji použít jmenovité teplo nebo napětí vlákna, ale nedoporučuji experimentovat, pokud nejste odborník.

Oxidové katody obecně poskytují kratší životnost trubice. Čistota materiálů je velkým problémem při výrobě katodových oxidů s dlouhou životností – některé nečistoty, jako je niklová trubice, způsobují předčasné emisní ztráty a „stárnutí“ katody. Levné nekvalitní elektronky se často kvůli nečistým katodám opotřebovávají rychleji než kvalitnější elektronky stejného typu.

Elektronky se slabým signálem téměř vždy používají oxidové katody. Vysoce kvalitní lampy tohoto typu, pokud jsou provozovány při správném napětí ohřívače, mohou vydržet 100 000 hodin nebo více.

Světový rekord v životě rádiové trubice

Taková rádiová trubice sloužila ve vysílači losangeleské rozhlasové stanice 10 let a pracovala celkem více než 80 000 hodin. Když konečně nebyl vyřazen z provozu, ale radiová trubice stále funguje a normálně. Stanice ukládá lampu jako náhradní. Pro srovnání, typická oxidová katoda ve skle vysoce výkonné lampy, jako je EL34, vydrží asi 1500-2000 hodin; a trubice s vláknem potaženým oxidem, jako je SV 300B, vydrží asi 4 000 až 10 000 hodin. Životnost rádiové elektronky závisí na všech výše uvedených faktorech.

Anoda

Anoda je elektroda, která se objeví na výstupním signálu. Kromě toho je anoda schopna přijímat tok elektronů, může se zahřívat. Zejména v elektronkách. Pro chlazení takové lampy byl tedy speciálně vyvinut radiátor, který vyzařuje teplo přes skleněnou baňku (pokud je skleněná), kapalinové chlazení (ve velkých keramicko-kovových lampách). Některé rádiové trubice používají grafitové desky, protože mohou odolat vysokým teplotám. a proto emituje velmi málo sekundárních elektronů, které se mohou přehřát na mřížce lampy a způsobit poruchu.

Mřížka

Téměř všechny skleněné audiofilní elektronky jsou ovládány mřížkou, což je kus kovového drátu navinutého kolem dvou měkkých kovů. Některé trubky mají povrchovou úpravu, obvykle pozlacenou nebo pozlacenou, a mají dvě koncovky vyrobené z měkké mědi. Mřížky ve velkých rádiových elektronkách (elektrárnách) musí odolávat velkému teplu, proto se často vyrábí z wolframu popř. molybdenový drát ve formě koše. Některá velká krmítka používají síťky ve tvaru košíku vyrobené z grafitu.

Nejpoužívanější je malá trioda, 12AX7, což je dvojitá trioda, která se stala standardem v jednoduchých lampových zesilovačích nebo kytarových zesilovačích. Mezi další malé skleněné triody používané v audio zařízení patří elektronky 6H1P, 6DJ8/6922, 12AT7, 12AU7, 6CG7, 12BH7, 6SN7 a 6SL7.

V současné době je na trhu mnoho skleněných elektrických triod, z nichž většina, některé jsou zaměřeny na amatérské rádio nebo vysoce kvalitní audio použití: například "" elektronkový zesilovač. Typickými příklady jsou Světlana, řada SV811/572 a lampa 572B. Mimochodem, elektronka má velmi nízkou úroveň zkreslení a používá se ve velmi drahých elektronkových zesilovačích, používá se také v rádiových vysílačích a velkých výkonných audiofrekvenčních zesilovačích.

Velké slinuté elektrické triody se často používají v rádiových vysílačích a generují rádiovou energii pro průmyslové použití. Specializované triody mnoha druhů jsou vyráběny pro speciální potřeby, jako je radar.

tetroda

Přidáním další triodové mřížky mezi řídicí mřížku a desku se z ní stane tetroda. to Síť "okna" pomáhá obrazovce izolovat kontrolní síť od desky. Na obrazovce se objeví efekt elektronického zrychlení, který dramaticky zvýší zisk. Mřížkou obrazovky v trubici prochází určitý proud, který způsobuje její zahřívání. Z tohoto důvodu jsou mřížky síta obvykle potaženy grafitem, aby se snížily sekundární emise, což pomáhá udržovat řídicí mřížku v chladu.

Mnoho hlavních rozhlasových a televizních stanic používá obří cermetové tetrody., které lze použít jako vysokofrekvenční výkonové zesilovače s vysokou účinností. Výkonové tetrody se také někdy používají v amatérském rádiu a průmyslových aplikacích.

Velké keramické tetrody jsou často označovány jako "tetrody svazku", protože jejich tvary vyzařující elektronový svazek mají tvar disku.

Pentoda

Přidáním třetí mřížky k tetrodě získáme Pentodu. Třetí síť se nazývá supresorová síť a vkládá se mezi desku a síťovinu. Má velmi málo závitů, protože jeho jediným úkolem je sbírat zbloudilé elektrony ze sekundární emise, které se odrážejí od desky, a tím eliminovat "zalomení tetrody". To obvykle funguje při stejném napětí jako katoda. Tetrody a pentody mají tendenci mít vyšší úroveň zkreslení než triody, pokud nejsou použity jednoúčelové.

EL34, EL84, SV83 a EF86 jsou skutečné pentody. EL34 je široce používán v kytarových a špičkových lampových zesilovačích. Mimochodem, EL84 se používá v levnějších kytarových zesilovačích. SV83 se používá ve špičkových lampových zesilovačích a kytarových zesilovačích, zatímco EF86 se používá jako nízkošumový předzesilovač v kytarových zesilovačích a profesionálních audio zařízeních. Jednou z mála velkých a výkonných pentod je 5CX1500B, často používaná v rádiových vysílačích.

Existují také trubky s více než třemi mřížkami. Pentagrid, který byl pětisíťový, byl široce používán jako přední frekvenční měnič v rádiových přijímačích. Ale takové elektronky se již nevyrábějí, protože je zcela nahradily polovodiče.

Beam Tetrode

Jedná se o speciální druh paprskové tetrody s párem „deskových paprsků“, které omezují elektronový paprsek do úzkého pásu na každé straně katody. Na rozdíl od keramických tetrod jsou mřížky v kritické vzdálenosti od katody, což vytváří efekt „virtuální katody“. To vše se promítá do vyšší účinnosti a menšího zkreslení než u konvenční tetrody nebo pentody. První populární paprskové tetrody byly RCA 6L6, v roce 1936 SV6L6GC a SV6550C; jsou také nejoblíbenější v kytarových zesilovačích, zatímco druhý jmenovaný je nejběžnější elektronkou v dnešních špičkových elektronkových zesilovačích pro audiofily.

Ohřívač uvnitř katody

S oxidovým povlakem se katoda nemůže zahřát, ale musí být horká, aby emitovala elektrony. Kromě toho musí být ohřívač pokrytý elektrickou izolací, která při vysokých teplotách nevyhoří, takže je pokrytý práškovým oxidem hlinitým. To může někdy způsobit selhání v takových trubkách; povlak se opotřebuje nebo se objeví praskliny nebo se topné těleso může dotknout katody. To může bránit správnému fungování lampy. Vysoce kvalitní rádiové elektronky mají velmi odolný a spolehlivý povlakový ohřívač.

Getter

Potřebujeme dobré, pevné vakuum uvnitř žárovky, jinak nebude správně fungovat. Chceme, aby vakuum zůstalo co nejdéle. Občas se mohou v lampě objevit velmi malé netěsnosti (často kolem elektrických přípojek ve spodní části).

Getr ve většině skleněných zkumavek je malý kalíšek nebo držák obsahující nějaký kov, který reaguje s kyslíkem a silně ho absorbuje. (Ve většině moderních skleněných trubic je getrem kov barya, který VELMI snadno oxiduje.) Po odčerpání a utěsnění je posledním krokem zpracování „oheň“ getru, který vytvoří „záblesk getru“ uvnitř výbojky. Toto je stříbrná barva, kterou vidíte na vnitřní skleněné trubici. To je záruka, že trubice má dobré vakuum. Pokud se to nepodaří, zbělá (protože se mění na oxid barnatý).

Existují pověsti, že tmavé skvrny naznačují, že lampa byla použita. To není pravda. Někdy není záblesk getru dokonale rovnoměrný a na lampě se mohou objevit vybledlé nebo jasné skvrny. Jediným spolehlivým způsobem, jak zjistit, zda je trubice zdravá nebo ne, je otestovat ji ELEKTRICKY.

Používají také kov, obvykle pokovený zirkonem nebo titanem, který byl rafinován k oxidaci. Světlana 812A a SV811 takové metody používají.

Nejvýkonnější skleněné trubice mají grafitové desky. Grafit je odolný vůči teplu (ve skutečnosti může fungovat dlouhou dobu bez poruchy). Grafit není náchylný k sekundárním emisím, jak je uvedeno výše. A horká grafitová deska bude reagovat a absorbovat veškerý volný kyslík v lampě. Řada Svetlana SV572 a 572B používá grafitové desky potažené rafinovaným titanem, což je kombinace, která poskytuje vynikající výkon při absorpci plynů. Grafitová deska je mnohem dražší na výrobu než kovová deska stejné velikosti, takže je vyžadován maximální jmenovitý výkon. Velká keramika používá zirkon. Vzhledem k tomu, že z takových lamp nevidíte „záblesk“, je nutné stav vakua lampy určit pomocí elektrických zařízení.

Montáž trubek

Obyčejná skleněná audio trubice je vyrobena na montážní lince lidmi, kteří vlastní pinzetu a malé elektrické svařování. Sestaví katodu, anodu, mřížky a další části uvnitř sady slídových nebo keramických distančních vložek do sestavy krimpování dohromady. Elektrické spoje jsou pak bodově přivařeny k základnímu vedení trubky. Tato práce musí být provedena v docela čistých podmínkách, i když ne tak extrémních jako ve "sterilní místnosti", která se používá k výrobě polovodičů. Nosí se zde taláry a klobouky a každé pracovní místo je vybaveno konstantním zdrojem filtrovaného proudění vzduchu, aby se na části trubice nedostal prach.

Po dokončení montáže komponentů je sklo připevněno k základně a utěsněno k základovému disku. Pokračuje montáž rádiových trubic ve výfukovém potrubí, které běží ve vícestupňovém vysoce výkonném vakuovém čerpadle.

Nejprve přichází vakuové čerpání; když čerpadlo běží, vysokofrekvenční indukční cívka je nad sestavou lampy a všechny kovové části jsou ohřívány. To pomáhá odstranit všechny plyny a také aktivuje katodový povlak.

Po 30 minutách nebo více (v závislosti na typu trubice a vakuu) se trubice automaticky zvedne a malý plamen ji utěsní.

Podnos se otáčí, když je do lampy zavedena řada provozních napětí vyšších než jmenovité napětí ohřívače.

Nakonec se odstraní zbytek trubky, kabeláž základny se připevní k vnější základně (pokud se jedná o osmičkový typ základny) speciálním tepelně odolným cementem a hotová trubice je připravena zestárnout a vypálit ve stojanu. Pokud elektronka splňuje řadu provozních specifikací ve speciálním testeru, pak je označena a odeslána.

Metal-keramické

Pokud chcete ovládat hodně energie, pak se křehká skleněná trubice používá hůře. Takže opravdu velké rádiové elektronky jsou dnes kompletně vyrobeny z keramického izolátoru a kovových elektrod.

U těchto velkých trubek je deska také součástí vnějšího pláště trubky. Taková deska vede proud lampou a může odvádět velké množství tepla, je vyrobena jako radiátor, kterým bude vháněn chladicí vzduch, nebo má otvory, kterými se pumpuje voda nebo jiná kapalina pro chlazení radiové trubice.

Vzduchem chlazené výbojky se často používají v rádiových vysílačích, zatímco kapalinou chlazené rádiové výbojky se používají k výrobě rádiové energie pro průmyslové vytápění. Takové trubky se používají jako "indukční ohřívače" k výrobě jiných druhů výrobků - dokonce i jiných trubek.

Keramické trubice se vyrábějí na jiném zařízení než skleněné trubice, i když procesy jsou podobné. Měkký kov, ne sklo, a obvykle se lisuje v hydraulickém lisu. Keramické díly mají obvykle prstencový tvar a na jejich okrajích jsou připájena kovová těsnění; jsou připevněny a přivařeny ke kovovým dílům svařováním nebo pájením.

PROČ se rádiové elektronky stále používají?

Mnoho velkých rozhlasových stanic nadále používá velké elektronky elektráren, zejména pro úrovně výkonu nad 10 000 wattů a pro frekvence nad 50 MHz. Výkonné UHF TV kanály a velké FM stanice napájené výhradně rádiovými trubicemi. Důvod: cena a efektivita! Ale na nízkých frekvencích jsou tranzistory účinnější a levnější než elektronky.

Stavba velkého polovodičového vysílače by vyžadovala stovky nebo tisíce výkonových tranzistorů paralelně ve skupinách po 4 nebo 5. Vyžadují také velké chladiče.

Tato rovnice je ještě výraznější v mikrovlnném frekvenčním rozsahu. Téměř všechny komerční komunikační satelity používají elektronky pro své downlinkové výkonové zesilovače. V „uplinku“ využívají i pozemní stanice elektronky. A co se týče vysokého výstupního výkonu, zdá se, že elektronky kralují. Exotické tranzistory se stále používají pouze pro malé zesílení signálu a výstupní výkon nižší než 40 W, a to i po výrazném pokroku v technologii. Nízké náklady na elektřinu generovanou rádiovými trubicemi je udržují ekonomicky životaschopné na úrovni vědeckého rozvoje.

Lampové kytarové zesilovače

Obecně platí, že pouze velmi levné kytarové zesilovače (a několik specializovaných profesionálních modelů) jsou převážně v pevném stavu. Odhadujeme, že minimálně 80 % trhu špičkových kytarových zesilovačů tvoří celolampové nebo hybridní modely. Zvláště populární vážní profesionální hudebníci mají moderní verze klasických modelů Fender, Marshall a Vox z 50. a 60. let. Předpokládá se, že od roku 1997 má tento obchod celosvětově hodnotu nejméně 100 milionů dolarů.

Proč lampové zesilovače? To je zvuk, který hudebníci chtějí. Zesilovač a reproduktor se stávají součástí hudby. Zvláštní dynamika zkreslení a útlumu paprsku charakteristická pro tetrodový nebo pentodový zesilovač s výstupním transformátorem odpovídajícím zátěži reproduktoru je jedinečná a je obtížné ji napodobit polovodičovými zařízeními. A metody začlenění kamenných zesilovačů se zdají být neúspěšné; profesionální kytaristé se opět vracejí k lampovým zesilovačům.

I nejmladší rockoví hudebníci se zdají být velmi konzervativní a ve skutečnosti k tvorbě hudby používají lampové vybavení. A jejich preference je nasměrovaly na léty prověřenou rádiovou trubici.

Profesionální zvuk

Nahrávací studia jsou mírně ovlivněna rozšířením elektronkových kytarových zesilovačů v rukou hudebníků. Kromě toho se klasické kondenzátorové mikrofony, mikrofony, předzesilovače, limitery, ekvalizéry a další zařízení staly cennými sběratelskými předměty, protože různí nahrávací inženýři objevili hodnotu elektronky ve vybavení a při výrobě speciálních zvukových efektů. Výsledkem byl obrovský nárůst prodeje a reklamy elektronkových zařízení a audio procesorů pro nahrávací použití.

Vysoce kvalitní zvuk pro audiofily

Na nejnižším bodě na počátku 70. let byly prodeje elektronkových zesilovačů HIGH-END stěží
znatelné proti velkému boomu spotřební elektroniky. Ale i s uzavřením amerických a evropských továren na elektronky došlo od roku 1985 a od roku 1985 k rozmachu prodeje „high-end“ audio komponentů. A s nimi začal boom prodeje elektronkového audio zařízení pro domácí použití – elektronkový zesilovač. Použití elektronek bylo v kruzích inženýrů velmi kontroverzní, ale poptávka po špičkových zařízeních stále roste.

Pomocí rádiové trubice

Kdy mám vyměnit lampu?

Elektronky v lampovém zesilovači byste měli vyměnit pouze tehdy, když začnete pozorovat změny v kvalitě zvuku. Obvykle se zvuk stane "němým" a pak se zdá být ještě více matný. Navíc se výrazně sníží zesílení zesilovače. Obvykle toto varování stačí vyměnit
lampy
. Pokud má uživatel velmi přísné požadavky na zkumavku, pak je nejlepším způsobem otestovat zkumavku pomocí vhodného testeru. Jsou stále dostupné na trhu ojetin; i když nové se již řadu let nevyrábějí. V současnosti se vyrábí jeden tester, Maxi-Match. Tester je vhodný pro testování 6L6, EL34, 6550 a typů. Pokud nemůžete najít zkoušečku trubek, obraťte se na technickou službu.

Modrá záře – co ji způsobuje?

Skleněné trubice mají uvnitř viditelný lesk. Většina audio trubic používá oxidové katody, které září radostnou teplou oranžovou barvou. A elektronky s thoriovaným vláknem, jako jsou triody SV811 a SV572, vykazují ze svých vláken žhavou záři a (u některých zesilovačů) z jejich vláken lehce oranžová záře. To vše jsou normální následky. Někteří nováčci v audio světě si také všimnou, že některé jejich elektronky vyzařují namodralý lesk. Existují dva důvody pro tuto záři v lampových zesilovačích; jeden z nich je normální a neškodný, druhý se vyskytuje pouze ve špatném lampovém zesilovači.

1) Většina rádiových trubic Světlana vykazuje fluorescenční záři. Toto je velmi tmavě modrá. To je způsobeno těmi menšími nečistotami, jako je kobalt. Rychle se pohybující elektrony narážejí na molekulu nečistoty, excitují ji a vytvářejí fotony světla charakteristické barvy. To je obvykle vidět na vnitřním povrchu desky, na povrchu distančních vložek nebo na vnitřní straně skleněného obalu. Tato záře je neškodná. To je normální a neznamená to problém s trubicí. Užij si to. Mnoho audiofilů věří, že tato záře zlepšuje vzhled trubice během provozu.

2) Někdy se trubice pod malým únikem rozsvítí. Když vzduch vstoupí do lampy a když je na desku přivedeno vysoké napětí, molekuly vzduchu mohou ionizovat. Záře ionizovaného vzduchu je zcela odlišná od záře fluorescenčního vzduchu, ionizovaný vzduch má výrazně fialovou barvu, téměř růžovou. Tato barva se obvykle objevuje uvnitř trubkovnice (i když ne vždy). Nepřilne k povrchům jako fluorescence, ale objevuje se v mezerách mezi prvky. Elektronka vykazuje tuto záři a měla by být okamžitě vyměněna, protože plyn může způsobit únik anodového proudu a (možná) poškození elektronkového zesilovače.

POZNÁMKA Odpověď: Některé staré špičkové lampové a kytarové zesilovače a velmi málo moderních zesilovačů používá speciální elektronky, které jsou pro svůj normální provoz závislé na ionizovaném plynu.

Některé elektronkové zesilovače používají rtuťové usměrňovače, jako jsou 83, 816, 866 nebo 872. Rádiové trubice při běžném používání svítí výrazně modrofialovou barvou. Přeměňují střídavý proud na stejnosměrný, aby poháněly další elektronky.

A někdy staré a moderní elektronkové zesilovače používají regulátor pro plynové výbojky, jako jsou typy 0A2, 0B2, 0C2, 0A3, 0B3, 0C3 nebo 0D3.

Tyto lampy běží na ionizovaný plyn pro regulaci napětí velmi těsně a při běžném používání obvykle svítí buď modrofialově nebo růžově.

Co je třída A, B, AB, ultralineární elektronkový zesilovač atd.?

1. Třída A znamená, že napájení vede stále stejné množství proudu, ať už běží naprázdno nebo běží na plný výkon. Tato třída je velmi neefektivní na elektřinu, ale obecně produkuje velmi nízké zkreslení a vynikající zvuk.

Existují nevyvážené zesilovače třídy nebo SE. Používají jednu nebo více paralelních trubek, které jsou všechny ve fázi. Běžně se používají v malých kytarových zesilovačích a špičkových špičkových zesilovačích. Mnoho audiofilů dává přednost elektronkovému zesilovači SE, i když má relativně vysokou úroveň zkreslení sudého řádu. Většina 300B špičkových SE elektronkových zesilovačů. Negativní zpětná vazba (NFB), kterou lze použít ke snížení zkreslení zesilovače, není ve zvuku příliš patrná. Většina elektronkových zesilovačů SE není bez CFE.

Také elektronkové zesilovače třídy A push-pull - používají dvě, čtyři nebo více elektronek (vždy v páru), které jsou vzájemně buzeny v protifázi. To neguje zkreslení sudého řádu a vytváří velmi čistý zvuk. Příkladem třídy A v elektronkovém zesilovači push-pull je kytarový zesilovač Vox AC-30. Vysoké proudy mohou zpravidla opotřebovat katody rádiových elektronek rychleji než v zesilovači AB.

Existují dva druhy třídy A, které lze použít pro jednotakty nebo dvoutakty

Třída A1 znamená, že síťové napětí je vždy zápornější než katodové napětí. To poskytuje nejvyšší možnou linearitu a používá se s triodami, jako je SV300B a pentody.

Třída A2 znamená, že mřížka je dána pozitivněji než u části katody nebo celého signálu. To znamená, že mřížka se bude spoléhat na proud z katody a zahřívat se. A2 se často nepoužívá v pentodách nebo triodách jako SV300B, zejména v elektronkových audio zesilovačích. Elektronkový zesilovač třídy A2 bude typicky používat elektronky se speciálními odolnými sítěmi, jako je řada triod SV811 a SV572.

2. Třída AB platí pouze pro . To znamená, že když je mřížka jedné elektronky poháněna, dokud se její anodový proud úplně neodpojí (nezastaví), druhá elektronka převezme a zpracuje výstupní výkon. To poskytuje vyšší účinnost než třída A. To také vede ke zvýšenému zkreslení, pokud zesilovač není pečlivě navržen a používá nějakou negativní zpětnou vazbu. Existují zesilovače třídy AB1 a třídy AB2; rozdíly jsou stejné, jak je vysvětleno.

Beztransformátorové elektronkové zesilovače jsou speciální high-tech produkty. Protože je to drahé a navíc se někteří inženýři rozhodli transformátor úplně odstranit. Bohužel elektronky mají ve srovnání s tranzistory poměrně vysoké výstupní impedance. Dobře navržený beztransformátorový elektronkový zesilovač je schopen zvukové kvality a je dnes dostupný. Takový elektronkový zesilovač obvykle vyžaduje větší péči a větší péči při používání než transformátorový.

Beztransformátorový elektronkový zesilovač si v posledních letech získal špatnou pověst jako nespolehlivý. To byl problém pouze u některých levných výrobců, kteří od té doby ukončili činnost. Dobře navržený lampový zesilovač může být stejně spolehlivý jako transformátorový zesilovač.

Stáhněte si vynikající knihy "Lamp DIY zesilovač" ZDARMA Velikost 220,47 MB!!!

2 díl knih o elektronkovém zesilovačimůžete ZDARMA Velikost 122,41 MB!!

Doufám, že toto vysvětlení trochu pomohlo. Zanechte prosím komentáře níže, abych se k vám mohl vrátit. Neboj se ke mně přidat