Електронні лампи типи електронні лампи. Покоління обчислювальних систем

Був час, коли вся електроніка створювалася на основі електронних вакуумних ламп, які на вигляд нагадують маленькі лампочки, і які виконують функції підсилювачів, генераторів та електронних комутаторів. У сучасній електроніці для виконання всіх цих функцій використовуються транзистори, які виготовляються в промислових масштабах при дуже низькій собівартості. Тепер же, дослідники з Дослідницького центру НАСА імені Еймса (NASA Ames Research Center) розробили технологію виробництва нанорозмірних електронних вакуумних ламп, що дозволить у майбутньому створити комп'ютери, що швидше і надійніше працюють.

Електронну вакуумну лампу називають вакуумною через те, що це скляна посудина з вакуумом усередині. Усередині лампи є нитка розжарювання, але вона розігрівається до нижчої температури ніж нитки стандартних освітлювальних ламп. Також, всередині електронної вакуумної лампи є позитивно заряджений електрод, одна або кілька металевих сіток, за допомогою яких керують електричним сигналом, що проходить через лампу.

Нитка напруження нагріває електрод лампи, який створює в навколишньому просторі хмару електронів, і чим вища температура електрода, тим на більшу відстань від нього можуть відійти вільні електрони. Коли ця електронна хмара досягає позитивно зарядженого електрода, через лампу може текти електричний струм. Тим часом, регулюючи полярність та значення електричного потенціалу на металевій сітці, можна посилити потік електронів або припинити його взагалі. Таким чином, лампа може бути підсилювачем і комутатором електричних сигналів.

Електронні вакуумні лампи, хоча рідко, але використовуються зараз, в основному для створення високоякісних акустичних систем. Навіть найкращі зразки польових транзисторів не можуть забезпечити ту якість звуку, яку забезпечують електронні лампи. Це відбувається з однієї головної причини, електрони у вакуумі, не зустрічаючи опору, переміщаються з максимальною швидкістю, чого неможливо досягти під час руху електронів крізь тверді напівпровідникові кристали.

Електронні вакуумні лампи більш надійні в роботі, ніж транзистори, які досить просто вивести з ладу. Наприклад, якщо транзисторна електроніка потрапляє у космос, то рано чи пізно її транзистори виходять із ладу, " підсмажені " космічним випромінюванням. Електронні лампи ж практично не схильні до впливу радіації.

Створення електронної вакуумної лампи, яка не перевищує розмірів сучасного транзистора, є величезною проблемою, особливо в масовому виробництві. Виготовлення крихітних індивідуальних вакуумних камер - це найскладніший і найдорожчий процес, який застосовують лише у випадках гострої необхідності. Але вчені НАСА вирішили цю проблему досить цікавим шляхом, виявилося, що при зменшенні розмірів електронної лампи меншої межі наявність вакууму перестає бути необхідною умовою. Нанорозмірні вакуумні лампи, у яких є нитка розжарювання та один електрод, мають розміри 150 нанометрів. Зазор між електродами лампи настільки малий, що у ньому повітря перешкодою їхньої роботи, ймовірність зіткнення електронів з молекулою повітря прагнути нулю.

Звичайно, вперше нові наноелектронні лампи з'являться в електронному обладнанні космічних кораблів та апаратів, де стійкість електроніки до радіації має першорядне значення. Крім цього, електронні лампи можуть працювати на частотах, що в десятки разів перевищують частоти роботи найкращих екземплярів кремнієвих транзисторів, що в майбутньому дозволить на їх основі створювати комп'ютери набагато швидше, ніж ті, які ми використовуємо зараз.

Електронна лампа

Російська експортна радіолампа 6550C

Електронна лампа, радіолампа- електровакуумний прилад (точніше, вакуумний електронний прилад), який працює за рахунок управління інтенсивністю потоку електронів, що рухаються у вакуумі або розрідженому газі між електродами.

Радіолампи масово використовувалися у ХХ столітті як активні елементи електронної апаратури (підсилювачі, генератори, детектори, перемикачі тощо). Нині майже повністю витіснені напівпровідниковими приладами. Іноді ще застосовуються у потужних високочастотних передавачах, високоякісній аудіотехніці.

Електронні лампи, призначені для освітлення (лампи-спалахи, ксенонові лампи і натрієві лампи), радіолампами не називаються і зазвичай відносяться до класу освітлювальних приладів.

Принцип дії

Електронна лампа RCA "808"

Вакуумні електронні лампи з катодом, що підігрівається.

  • Внаслідок термоелектронної емісії електрони залишають поверхню катода.
  • Під впливом різниці потенціалів між анодом і катодом електрони досягають анода і утворюють анодний струм зовнішнього ланцюга.
  • За допомогою додаткових електродів (сіток) здійснюється керування електронним потоком шляхом подачі цих електродів електричного потенціалу.

У електронних вакуумних лампах наявність газу погіршує характеристики лампи.

Газонаповнені електронні лампи

Основним для цього класу пристроїв є потік іонів та електронів у газі, що наповнює лампу. Потік може бути створений, як і вакуумних пристроях, термоелектронною емісією, а може створюватися утворенням електричного розряду в газі за рахунок напруженості електричного поля.

Історія

За способом підігріву катоди поділяються на катоди прямого та непрямого розжарення.

Катод прямого розжарення є металевою ниткою. Лампи прямого розжарювання споживають меншу потужність і швидше розігріваються, проте зазвичай мають менший термін служби, при використанні в сигнальних ланцюгах вимагають живлення розжарення постійним струмом, а в ряді схем непридатні через вплив різниці потенціалів на різних ділянках катода на роботу лампи.
Катод непрямого розжарення є циліндром, всередині якого розташовують нитку розжарення (підігрівач). Такі лампи називаються лампами непрямого розжарення.

Катоди ламп активують металами, що мають малу роботу виходу. У лампах прямого розжарення для цього зазвичай застосовують торій, у лампах непрямого розжарення-барій. Незважаючи на наявність торію в катоді, лампи прямого розжарення не становлять небезпеки для користувача, оскільки його випромінювання не виходить за межі балона.

Анод

Анод електронної лампи

Позитивний електрод. Виконується у формі пластини, частіше коробочки має форму циліндра або паралелепіпеда. Виготовляється зазвичай з нікелю чи молібдену, іноді з танталу та графіту.

Сітка

Між катодом і анодом розташовуються сітки, які служать керувати потоком електронів і усунення побічних явищ, що виникають під час руху електронів від катода до анода.

Сітка є решіткою з тонкого дроту або частіше виконана у вигляді дротяної спіралі, навитої на кілька підтримуючих стійок (траверс). У стрижневих лампах роль сіток виконує система з кількох тонких стрижнів, паралельних катоду і аноду, і їх фізика роботи інша, ніж у традиційної конструкції.

За призначенням сітки поділяються на такі види:

Залежно від призначення лампи вона може мати до семи сіток. У деяких варіантах включення багатосіткових ламп окремі сітки можуть виконувати роль анода. Наприклад, в генераторі за схемою Шембеля на тетроді або пентаді власне генератором служить «віртуальний» тріод, утворений катодом, сіткою, що керує, і екранує сіткою в якості анода.

Балон

Основні типи

Малогабаритні («пальчикові») радіолампи

Основні типи електронних вакуумних ламп:

  • Діоди (легко робляться на великі напруги, см кенотрон)
  • променеві тетроди та пентоди (як різновиди цих типів)
  • комбіновані лампи (фактично включають 2 або більше ламп в одному балоні)

Сучасні застосування

Металокерамічний генераторний тріод ГС-9Б з повітряним охолодженням (СРСР)

Високочастотна та високовольтна потужна техніка

  • У потужних радіомовних передавачах (від 100 Вт до одиниць мегават) у вихідних каскадах застосовуються потужні та надпотужні лампи з повітряним або водяним охолодженням анода та високим (більше 100 А) струмом розжарення. Магнетрони, клістрони, т.з. радіолампа хвилі, що біжить, забезпечують поєднання високих частот, потужностей і прийнятної вартості (а найчастіше і просто принципової можливості існування) елементної бази.
  • Магнетрон можна зустріти не тільки в радарі, але і в будь-якій мікрохвильовій печі.
  • При необхідності випрямлення або швидкої комутації кількох десятків кВ, яку неможливо здійснювати механічними ключами, необхідно використовувати радіолампи. Так, кенотрон забезпечує прийнятну динаміку на напругах до мільйона вольт.

Військова промисловість

Через принцип дії електронні лампи є пристроями, значно стійкішими до таких факторів, що вражають, як електромагнітний імпульс. Для інформації: в єдиному пристрої може бути кілька сотень ламп. В СРСР для застосування в бортовій військовій апаратурі в 1950-і роки були розроблені стрижневі лампи, що відрізнялися малими розмірами та великою механічною міцністю.

Мініатюрна лампа типу «шлунок» (пентод 6Ж1Ж, СРСР, 1955 р.)

Космічна техніка

Радіаційна деградація напівпровідникових матеріалів та наявність природного вакууму міжпланетного середовища робить застосування деяких типів ламп засобом підвищення надійності та довговічності космічних апаратів. Застосування в АМС Місяць-3 транзисторів було з великим ризиком.

Підвищена температура середовища та радіація

Лампове обладнання може бути розраховане на більший температурний та радіаційний діапазон умов, ніж напівпровідникове.

Високоякісна звукова апаратура

На суб'єктивну думку більшості меломанів, «ламповий» звук принципово відрізняється від «транзисторного». Існує кілька версій пояснення цих відмінностей, як заснованих на наукових дослідженнях, і відверто ненаукових міркуваннях. Одне з головних пояснень відмінностей лампового та транзисторного звуку полягає в "природності" звучання лампової апаратури. Ламповий звук "об'ємний" (деякі називають його "голографічним"), на відміну від "плоського" транзисторного. Ламповий підсилювач чітко передає емоції, енергетику виконавця, "драйв" (за що їх люблять гітаристи). Транзисторні підсилювачі важко справляються з такими завданнями. Нерідко конструктори транзисторних підсилювачів використовують схожу з лампами схемотехніку (режим роботи в класі А, трансформатори, відсутність загального негативного зворотного зв'язку). Загальним результатом цих уявлень стало «повернення» лампової техніки до високоякісних підсилювачів. Об'єктивна (наукова) причина такого положення – висока лінійність (але не ідеальна) лампи, насамперед тріода. Транзистор, насамперед біполярний, елемент взагалі нелінійний, і зазвичай не може працювати без заходів з лінеаризації.

Переваги лампових підсилювачів:

Простота схем. Її параметри залежать від зовнішніх чинників. В результаті в ламповому підсилювачі, як правило, менше деталей, ніж напівпровідниковому.

Параметри ламп слабше залежить від температури, ніж параметри транзистора. Лампи малочутливі до електричних навантажень. Невелика кількість деталей також дуже сприяє надійності та зниженню спотворень, що вносяться підсилювачем. У транзисторному підсилювачі є проблеми з "тепловими" спотвореннями.

Хороша узгодженість входу підсилювача лампи з навантаженням. Лампові каскади мають дуже великий вхідний опір, що знижує втрати та сприяє зменшенню кількості активних елементів у пристрої. - Простота обслуговування. Якщо, наприклад, у концертного підсилювача прямо під час виступу виходить з ладу лампа, то замінити її набагато простіше, ніж транзистор, що згорів або мікросхему. Але цим на концертах ніхто не займається. Підсилювачів на концертах завжди у запасі, а лампових - у подвійному запасі (бо, як не дивно, лампові підсилювачі значно частіше ламаються).

Відсутність деяких видів спотворень, властивих транзисторним каскадам, що сприятливо б'є по звуку.

При грамотному використанні переваг ламп можна створювати підсилювачі, що перевершують транзисторні якості звучання в межах певних цінових категорій.

Суб'єктивно вінтажний зовнішній вигляд під час створення іміджевих зразків апаратури.

Нечутливість до радіації до дуже високих рівнів.

Недоліки лампових підсилювачів:

Окрім живлення анодів, лампи вимагають додаткових витрат потужності на напруження. Звідси низький ККД, і як наслідок – сильне нагрівання.

Лампова апаратура може бути миттєво готова до роботи. Потрібне попереднє прогрівання ламп протягом кількох десятків секунд. Виняток становлять лампи прямого розжарення, які починають працювати одразу.

Вихідні лампові каскади потрібно узгоджувати із навантаженням за допомогою трансформаторів. Як наслідок – складність конструкції та погані масо-габаритні показники за рахунок трансформаторів.

Лампи вимагають застосування високої напруги живлення, що становить сотні (а в потужних підсилювачах - тисячі) вольт. Це накладає певні обмеження щодо безпеки під час експлуатації таких підсилювачів. Також висока напруга, що знімається, майже завжди вимагає застосування понижуючого вихідного трансформатора. При цьому будь-який трансформатор є нелінійним пристроєм у широкому діапазоні частот, що обумовлює внесення нелінійних спотворень у звучання на рівні близькому до 1% у кращих моделей лампових підсилювачів (для порівняння: нелінійні спотворення кращих підсилювачів транзисторів настільки малі, що їх неможливо виміряти). Для лампового підсилювача можна вважати нормальними спотворення на рівні 2-3%. Характер та спектр цих спотворень відрізняється від спотворень транзисторного підсилювача. На суб'єктивному сприйнятті зазвичай це ніяк не позначається. Трансформатор – звичайно нелінійний елемент. Але його дуже часто використовують на виході ЦАП, де він здійснює гальванічну розв'язку (перешкоджає проникненню перешкод з ЦАП), відіграє роль фільтра, що обмежує смугу, і, очевидно, забезпечує правильний "розклад" фаз сигналу. У результаті, незважаючи на всі мінуси (насамперед - високу вартість), звучання лише виграє. Також трансформатори, не рідко, успішно, використовують у транзисторних підсилювачах.

Лампи мають обмежений термін служби. З часом параметри ламп змінюються, катоди втрачають емісію (здатність випускати електрони), а нитка розжарення може перегоріти (більшість ламп працюють до відмови 200-1000 годин, транзистори на три порядки більше). У транзисторів також можлива деградація з часом.

Крихкість класичних ламп зі скляним балоном. Одним із рішень даної проблеми була розробка в 40-х роках минулого століття ламп з метало-керамічними балонами, що мають велику міцність, проте такі лампи не набули широкого поширення.

Деякі особливості лампових підсилювачів:

На суб'єктивну думку аудіофілів, звучання електрогітар передається набагато краще, глибше і «музичніше» саме ламповими підсилювачами. Деякі пояснюють це нелінійністю вихідного вузла і спотвореннями, що вносяться, які «цінуються» любителями електрогітар. Це насправді не так. Гітаристи використовують ефекти пов'язані із збільшенням спотворень, але для цього до схеми вносяться відповідні зміни навмисно.

Очевидні недоліки лампового підсилювача - крихкість, більше споживання енергії, ніж у транзисторного, менший термін служби ламп, більші спотворення (про це, як правило згадують, читаючи технічні характеристики, через серйозну недосконалість вимірювання основних параметрів підсилювачів, багато виробників такі дані не наводять , або інакше - два абсолютно однакових, з точки зору виміряних параметрів, підсилювача, можуть звучати зовсім по-різному), великі габарити і маса апаратури, а також вартість, яка вище, ніж у транзисторної та інтегральної техніки. Енергоспоживання якісного транзисторного підсилювача, також велике, проте його габарити і вага можуть бути зіставні з ламповим підсилювачем. Загалом, є така закономірність, чим "звучніше", "музичніше" і т.д., підсилювач, тим його габарити і споживана потужність більше, а ККД нижчий. Звісно, ​​підсилювач класу D може бути компактним, яке ККД становитиме 90%. Ось що робити зі звуком? Якщо у вас планується боротьба за економію електроенергії, то звичайно, ламповий підсилювач у цій справі не помічник.

Класифікація за назвою

Маркування, прийняті у СРСР/Росії

Маркування в інших країнах

У Європі в 30-ті роки провідними виробниками радіоламп була прийнята Єдина європейська система буквено-цифрового маркування:

- Перша буква характеризує напругу розжарення або його струм:

А - напруга розжарення 4 В;

В - струм розжарення 180 мА;

С - струм розжарення 200 мА;

D – напруга розжарення до 1.4 В;

E - напруга розжарення 6.3;

F - напруга розжарення 12.6;

G - напруга розжарення 5;

H - струм розжарення 150 мА;

К - напруга розжарення 2;

P - струм розжарення 300 мА;

U - струм розжарення 100 мА;

V - струм розжарення 50 мА;

X - струм розжарення 600 мА.

- Друга та наступні літери в позначенні визначають тип ламп:

B – подвійні діоди (із загальним катодом);

C – тріоди (крім вихідних);

D – вихідні тріоди;

E – тетроди (крім вихідних);

F – пентоди (крім вихідних);

L - вихідні пентоди та тетроди;

H – гексиди або гептоди (гексодного типу);

K – октоди або гептоди (октодного типу);

M – електронно-світлові індикатори налаштування;

P - підсилювальні лампи з вторинною емісією;

Y - однонапівперіодні кенотрони;

Z - двонапівперіодні кенотрони.

- Двозначне чи тризначне число позначає зовнішнє оформлення лампи та порядковий номер даного типу, причому перша цифра зазвичай характеризує тип цоколя чи ніжки, наприклад:

1-9 – скляні лампи з ламельним цоколем («червона серія»)

1х - лампи з восьмиштирьковим цоколем («11-серія»)

3х - лампи у скляному балоні з октальним цоколем;

5х - лампи з локтальним цоколем;

6х і 7х - скляні надмініатюрні лампи;

8х і від 180 до 189 - скляні мініатюрні з дев'ятиштирьковою ніжкою;

9х - скляні мініатюрні із семиштирьковою ніжкою.

Див. також

Газорозрядні лампи

У газорозрядних лампах зазвичай використовують розряд в інертних газах при низьких тисках. Приклади газорозрядних електронних ламп:

  • Газорозрядники для захисту від високої напруги (наприклад, на повітряних лініях зв'язку, приймачах потужних РЛС тощо)
  • Тиратрони (триелектродні лампи - газорозрядні тріоди, чотириелектродні - газорозрядні тетроди)
  • Ксенонові, неонові лампи та інші газорозрядні джерела світла.

Див. також

  • AOpen AX4B-533 Tube - Материнська плата на чіпсеті Intel 845 Sk478 з ламповим підсилювачем звуку
  • AOpen AX4GE Tube-G - Материнська плата на чіпсеті Intel 845GE Sk478 з ламповим підсилювачем звуку
  • AOpen VIA VT8188A - Материнська плата на чіпсеті VIA K8T400M Sk754 З 6-канальним ламповим підсилювачем звуку.
  • Hanwas X-Tube USB Dongle – USB звукова карта для ноутбуків з підтримкою DTS, що імітує зовнішнім виглядом електронну лампу.

Примітки

Посилання

  • Довідник з вітчизняних та зарубіжних радіоламп. Більше 14000 радіоламп
  • Довідники з радіоламп і вся необхідна інформація
Пасивні твердотільні Резистор · Змінний резистор · Підстроювальний резистор · Варістор · Конденсатор · Змінний конденсатор · Підстроювальний конденсатор · Котушка індуктивності · Кварцовий резонатор· Запобіжник · Запобіжник, що самовідновлюється· Трансформатор
Активні твердотільні Діод· Світлодіод · Фотодіод · Напівпровідниковий лазер · Діод Шоттки· Стабілітрон · Стабістор · Варікап · Варіконд · Діодний міст · Лавинно-пролітний діод · Тунельний діод · Діод Ганна
Транзистор · Біполярний транзистор · Польовий транзистор ·

Як розшифровуються позначення ламп, як утворюються назви ламп, яка різниця між багатосіточними та багатоелектродними лампами, як виведені електроди у приймальних ламп тощо.

Як розшифровуються позначення ламп?

Приймальні лампи, що випускаються заводом “Світлана”, зазвичай позначаються двома літерами та цифрою. Перша буква вказує на призначення лампи, друга - рід катода, а цифра - порядковий номер розробки лампи.

Літери розшифровуються так:

  • У - підсилювальна,
  • П - приймальна,
  • Т – трансляційна,
  • Г - генераторна,
  • Ж - малопотужна генераторна (стара назва),
  • М - модуляторна,
  • Б - потужна генераторна (стара назва)
  • К - кенотрон,
  • В - випрямляча,
  • С – спеціальна.

Рід катода вказують такі літери:

  • Т - торований,
  • О - оксидований,
  • К - карбонований,
  • Б – барієвий.

Таким чином, СО-124 означає: спеціальна оксидна № 124.

У генераторних лампах цифра, що стоїть при букві Г, вказує корисну потужність лампи, що віддається, при чому для малопотужних ламп (з природним охолодженням) ця потужність вказана у ватах, а для ламп з водяним охолодженням - в кіловатах.

Що позначають літери "С" та "РЛ" на балонах наших радіоламп?

Літера "С" у гуртку марка ленінградського заводу "Світлана", "РЛ" - московського заводу "Радіолампа".

Як утворюються назви ламп?

Всі сучасні радіолампи можна розділити на дві категорії: лампи одинарні, що мають у своєму балоні одну лампу, і комбіновані лампи, що являють собою поєднання двох або декількох ламп, що мають іноді один (загальний), а іноді кілька самостійних катодів.

Для ламп першого типу існують два способи складання назв. Назви, складені за першим способом, вказують кількість сіток, причому число сіток вказується грецьким словом, а сітка - англійською (грид).

Таким чином, за цим способом п'ятисіточна лампа називатиметься "пентагрід". За другим способом у назві вказується кількість електродів, у тому числі один є катодом, інший анодом, проте інші сітками.

Лампа, що має всього два електроди (анод і катод), називається діодом, триелектродна – тріодом, чотириелектродна – тетродом, п'ятиелектродна – пентодом, шестиелектродна – гексодом, семіелектродна – гептодом, восьмиелектродна – окто.

Таким чином, лампа, що має сім електродів (анод, катод і п'ять сіток), по одному способу може бути названа пентагридом, по іншому - гептодом.

Комбіновані лампи мають назви, що вказують типи ув'язнених в одному балоні ламп, наприклад: діод-пентод, діод-тріод, подвійний діод-тріод (остання назва вказує, що в одному балоні укладено дві діодні лампи і одна тріодна).

Яка різниця між багатосіточними та багатоелектродними лампами?

Останнім часом у зв'язку з випуском ламп, що мають багато електродів, запропонована наступна класифікація ламп, що не отримала поки що загального визнання.

Багатосіточними лампами запропоновано називати такі лампи, які мають один катод, один анод і кілька сіток. Багатоелектродними лампами такі, які мають два або більше анодів. Багатоелектродною лампою називатиметься і така, у якої два або більше катодів.

Лампа екранована, пентод, пентагрид, октод є багатосіточними, так як у кожної є по одному аноду і по одному катоду і відповідно дві, три, п'ять і шість сіток.

Такі ж лампи, як подвійний діод-тріод, тріод-пентод і т. д. вважаються багатоелектродними, так як у подвійного діода-тріода є три аноди, у тріод-пентода - два аноди і т.д.

Що таке лампа зі змінною крутістю (“варимю”)?

Лампи, що мають змінну крутість, мають ту відмінну особливість, що характеристика їх при малих зсувах поблизу нуля має велику крутість і коефіцієнт посилення при цьому зростає до максимуму.

Зі збільшенням негативного зміщення, крутість характеристики та коефіцієнт посилення лампи падають. Ця властивість лампи зі змінною крутістю дозволяє застосовувати її в каскаді посилення високої частоти приймача для автоматичного регулювання сили прийому: при слабких сигналах (зміщення мало) лампа посилює максимально, при сильних сигналах посилення падає.

На малюнку зліва наведено характеристику лампи зі змінною крутістю 6SK7 і праворуч характеристику звичайної лампи 6SJ7. Відмінна риса лампи зі змінною крутістю - довгий "хвіст" у нижній частині характеристики.

Мал. 1. Характеристика лампи зі змінною крутістю 6SK7 і праворуч характеристика звичайної лампи 6SJ7.

Що означає ДДТ та ДДП?

ДДТ є скороченою назвою подвійного діода-тріода, а ДДП - скороченою назвою подвійного діода-пентода.

Висновки електродів у різних лампах показані на малюнку. (Розмітка штирьків дана так, ніби на цоколь дивитися знизу).

Мал. 2. Як виведені електроди біля приймальних ламп.

  • 1 - тріод прямого розжарення;
  • 2 - екранована лампа прямого розжарення;
  • 3 – двоанодний кенотрон;
  • 4 - пентод прямого напруження;
  • 5 - тріод непрямого напруження;
  • 6 - екранована лампа з непрямим розжаренням;
  • 7 - пентагрид прямого напруження;
  • 8 -пентагрід непрямого розжарення;
  • 9 - подвійний тріод прямого напруження;
  • 10 - подвійний діод-тріод прямого розжарення;
  • 11 - подвійний діод-тріод непрямого напруження;
  • 12 - пентод із непрямим розжаренням;
  • 13 - подвійний діод-пентод з непрямим розжаренням;
  • 14 – потужний тріод;
  • 15 – потужний одноанодний кенотрон.

Що називається параметрами лампи?

Кожна електронна лампа має деякі відмітні особливості, що характеризують її придатність для роботи у відомих умовах, і посилення, яке ця лампа може дати.

Ці характерні для лампи дані називають її параметрами. До основних параметрів належать: коефіцієнт посилення лампи, крутість характеристики, внутрішній опір, добротність, величина міжелектродної ємності.

Що таке коефіцієнт посилення?

Коефіцієнт посилення (який позначається зазвичай грецькою літерою |і) показує, у скільки разів сильніша, у порівнянні з дією анода, дія сітки, що управляє, на потік електронів, випромінюваних ниткою розжарення.

Загальносоюзний стандарт 7768 визначає коефіцієнт посилення, як "параметр електронної лампи, що виражає відношення зміни анодної напруги до відповідної зворотної зміни сіткової напруги, необхідної для того, щоб величина анодного струму залишалася постійною".

Що таке крутість характеристики?

Крутизною характеристики називається відношення зміни анодного струму до відповідної зміни напруги сітки, що управляє, при постійному напрузі на аноді.

Крутизна характеристики позначається зазвичай буквою S і виявляється у міліамперах на вольт (мА/V). Крутизна характеристики є одним із найважливіших параметрів лампи. Можна вважати, що чим крутість більше, тим лампа краща.

Що таке внутрішній опір лампи?

Внутрішнім опором лампи називається відношення зміни анодної напруги до відповідної зміни анодного струму при постійній напрузі на сітці. Позначається внутрішній опір літерою Ши виявляється у омах.

Що таке добротність лампи?

Добротністю називається добуток коефіцієнта посилення на крутість лампи, тобто твір і на S. Добротність позначається буквою G. Добротність характеризує лампу в цілому.

Чим добротність лампи більша, тим лампа краща. Добротність виявляється у милліватах, поділених на вольти у квадраті (mW/V2).

Що таке внутрішнє рівняння лампи?

Внутрішнім рівнянням лампи (воно завжди одно 1) називається відношення крутості характеристики S, помноженої на внутрішній опір Ri і поділеної на коефіцієнт посилення ц, тобто S * Ri/ц = 1.

Звідси: S = ц / Ri, ц = S * Ri, Ri = ц / S.

Що таке міжелектродна ємність?

Міжелектродною ємністю називається електростатична ємність, що існує між різними електродами лампи, наприклад, між анодом і катодом, анодом і сіткою і т.д.

Найбільше значення має величина ємності між анодом і сіткою, що управляє (Cga), так як вона обмежує посилення, яке можна отримати від лампи. В екранованих лампах, призначених для посилення високої частоти, Cga вимірюється зазвичай сотими чи тисячними частками мікромікрофаради.

Що таке вхідна ємність лампи?

Вхідною ємністю лампи (Cgf) називається ємність між сіткою, що управляє, і катодом. Ця ємність зазвичай приєднується до ємності змінного конденсатора контуру, що налаштовується, і зменшує перекриття контуру.

Що таке потужність розсіювання на аноді?

Під час роботи лампи до анода летить потік електронів. Удари електронів об анод викликають нагрівання останнього. Якщо розсіювати (виділяти) на аноді більшу потужність, то анод може розплавитися, що призведе до загибелі лампи.

Потужністю розсіювання на аноді називається та гранична потужність, яку розрахований анод даної лампи. Ця потужність чисельно дорівнює анодному напрузі, помноженому на силу анодного струму, і виражається у ватах.

Якщо, наприклад, через лампу при анодній напрузі 200 В протікає анодний струм 20 мА, то на аноді розсіюється 200 * 0,02 = 4 Вт.

Як визначити потужність розсіювання на аноді лампи?

Найбільша потужність, яку можна розсіювати на аноді, зазвичай зазначається у паспорті лампи. Знаючи потужність розсіювання і задавшись певною анодною напругою, можна розрахувати, який граничний струм допустимо для даної лампи.

Так, потужність розсіювання на аноді лампи УО-104 дорівнює 10 Вт. Отже, при анодній напрузі 250 В анодний струм лампи не повинен перевищувати 40 мА, так як при такій напрузі на аноді розсіюватиметься якраз 10 Вт.

Чому розжарюється анод вихідної лампи?

Анод вихідної лампи розжарюється тому, що на ньому виділяється більша потужність ніж та, на яку лампа розрахована. Зазвичай це відбувається у тих випадках, коли на анод подано високу напругу, а зсув, заданий на сітку, що управляє, мало; в цьому випадку через лампу протікає великий анодний струм, і в результаті розсіювання потужність перевищує допустиму.

Для уникнення цього явища потрібно або знизити анодне напруження або збільшити зміщення на сітці, що управляє. Так само, в лампі може розжарюватися не анод, а сітка.

Так, наприклад, іноді в екранованих лампах і пентодах розжарюються сітки, що екранують. Це може відбуватися як при занадто високій анодній напрузі на цих лампах і при малому зміщенні на сітках, що управляють, так і в тих випадках, коли внаслідок якої-небудь помилки на анод лампи не потрапляє анодна напруга.

У таких випадках значна частина струму лампи прямує через сітку і розжарює її.

Чому останнім часом аноди ламп стали робити чорними?

Чорнення анодів ламп виготовляється для кращої тепловіддачі. На зачорненому аноді можна розсіювати більшу потужність.

Як розібратися в показаннях приладів при випробуванні в магазині радіолампи, що купується?

Випробувальні установки, які застосовуються в радіомагазинах при перевірці ламп, що купуються, надзвичайно примітивні і не дають дійсного уявлення про придатність лампи для роботи.

Всі ці установки найчастіше розраховані на перевірку триелектродних ламп. Екрановані лампи або високочастотні пентоди перевіряються в тих же панелях і тому прилади випробувальної установки показують струм не анода лампи, а струм сітки, що екранує, так як до анодного штиря на цоколі таких ламп підведена екрануюча сітка.

Таким чином, якщо в лампі є замикання між сіткою, що екранує, і анодом, то на випробувальній установці в магазині ця несправність виявлена ​​не буде і лампа вважатиметься придатною. За цими приладами можна судити тільки про те, що нитка напруження ціла та емісія є.

Чи може бути ознакою придатності лампи цілість її нитки розжарення?

Цілість нитки розжарення може вважатися порівняно правильною ознакою придатності лампи для роботи тільки стосовно ламп з чисто вольфрамовим катодом (до таких ламп відноситься, наприклад, лампа Р-5, яка в даний час знята з виробництва).

У ламп підігрівних і сучасних ламп прямого розжарення цілість нитки ще свідчить у тому, що лампа придатна до роботи, оскільки лампа і за цілої нитки може мати емісії.

Крім того, цілість нитки і навіть наявність емісії ще не позначають, що лампа цілком придатна для роботи, тому що в лампі можуть бути короткі замикання між анодом та сіткою тощо.

Чим відрізняється повноцінна лампа від неповноцінної?

На лампових заводах усі лампи перед відправленням їх із заводу перевіряються і оглядаються. Заводські норми передбачають відомі допуски параметрів ламп і лампи, що задовольняють цим допускам, тобто лампи, параметри яких не виходять за межі цих допусків, вважаються повноцінними лампами.

А лампа, у якої хоча б один із параметрів виходить за межі цих допусків, вважається неповноцінною. До неповноцінних відносяться також і лампи, що мають зовнішній шлюб, наприклад, криво поставлені електроди, криво насаджений балон, тріщини, подряпини на цоколі і т.д.

На лампи такого роду ставиться тавро "неповноцінна" або "2-й сорт" і вони випускаються у продаж за зниженою ціною. Зазвичай неповноцінні лампи щодо працездатності мало чим відрізняються від повноцінних.

При покупці неповноцінних ламп бажано вибирати таку, яка має явний зовнішній шлюб, оскільки подібна неповноцінна лампа майже завжди має цілком нормальні параметри.

Що називається катодом лампи?

Катодом лампи називається електрод, який при нагріванні випромінює електрони, потік яких утворює анодний струм лампи.

У ламп з прямим розжаренням електрони випромінюються безпосередньо з нитки розжарення. Отже, в лампах з прямим розжаренням нитка розжарення є одночасно і катодом. До таких ламп відносяться лампи УО-104, всі барієві лампи, кенотрони.

Мал. 3. Що таке лампи із прямим розжаренням.

У підігрівній лампі нитка розжарення не є її катодом, а використовується тільки для підігріву до потрібної температури порцелянового циліндрика, всередині якого проходить ця нитка.

На цей циліндрик надівається нікелевий чохол з нанесеним на нього спеціальним активним шаром, що випромінює при нагріванні електрони. Цей випромінюючий електрони шар є катодом лампи.

Внаслідок великої теплової інерції порцелянового циліндрика, він не встигає охолонути під час змін напрямку струму і тому фон змінного струму при роботі приймача практично не буде помітним.

Підігрівні лампи інакше називаються лампами з непрямим підігрівом або з непрямим розжаренням, а також лампами з еквіпотенційним катодом.

Мал. 4. Що таке лампа із підігрівом.

Чому роблять лампи з непрямим розжаренням, коли було б простіше робити лампи з прямим розжаренням та товстою ниткою?

Якщо лампу з прямим розжарюванням розжарювати змінним струмом, то зазвичай прослуховується шум змінного струму. Цей шум значною мірою пояснюється тим, що при змінах напрямку струму та при спаданні в ці моменти струму до нуля, нитка лампи дещо охолоджується та емісія її зменшується.

Уникнути шуму змінного струму здавалося б можна, роблячи нитку розжарення дуже товстої, оскільки товста нитка нічого очікувати встигати скільки-небудь значно охолоджуватися.

Однак, практично застосовувати лампи з такими нитками дуже невигідно, тому що вони споживатимуть на розжар дуже великий струм. Крім того, слід зазначити, що фон змінного струму, при живленні нитки розжарення, відбувається не тільки внаслідок періодичного охолодження нитки.

Фон певною мірою залежить і від того, що потенціал нитки розжарення 50 разів на хвилину змінює свій знак, а так як сітка лампи у схемі з'єднується з ниткою розжарення, то ця зміна напрямку передається сітці, викликає пульсацію анодного струму, яка і чутна в гучномовці у вигляді тла.

Тому набагато вигідніше робити лампи з непрямим підігрівом, оскільки такі лампи вільні від перерахованих недоліків.

Що таке еквіпотенційний катод?

Еквіпотенційним катодом називається підігрівний катод. Застосовується назва "еквіпотенційний" тому, що потенціал по всій довжині катода однаковий.

У катодах прямого розжарення потенціал не однаковий: він змінюється у 4-вольтових лампах в межах від 0 до 4 В, у 2-вольтових лампах від 0 до 2 В.

Що таке лампа з активованим катодом?

Електронні лампи мали суто вольфрамовий катод. Значна емісія у цих катодів починається лише за дуже високої температури (близько 2400°).

Для створення цієї температури потрібен сильний струм і таким чином лампи з катодом вольфрамовим дуже не економічні. Було помічено, що при покритті катодів окислами так званих лужноземельних металів, емісія з катодів починається при значно нижчій температурі (800-1 200 °) і тому для відповідного розжарення лампи потрібен значно слабший струм, тобто така лампа стає економічнішою. у витрачанні батарей або акумуляторів.

Такі катоди, покриті оксидами лужноземельних металів, називаються активованими, а процес такого покривання називається активуванням катода. Найбільш поширеним активатором у цей час є барій.

Яка різниця між торованими, карбонованими, оксидними та барієвими лампами?

Різниця між цими типами ламп полягає у методі обробки (активування) катодів ламп. Для підвищення емісійної здатності катод покривається шаром торію, оксиду, барію.

Лампи з катодом, покритим торієм, називаються торованими. Лампи, покриті шаром барію, називаються барієвими. Оксидні лампи теж, як правило, є барієвими лампами, а різниця в їх назві пояснюється лише способом активації катода.

У деяких ламп (потужних) для міцного закріплення шару торію катод після активування обробляється вуглецем. Такі лампи називаються карбонованими.

Чи можна судити за кольором розжарення лампи щодо правильності режиму лампи?

У деяких межах за кольором розжарення можна судити про правильність величини розжарювання лампи, але для цього потрібен відомий досвід, оскільки лампи різних типів мають неоднакове свічення катода.

Чи небезпечне нагрівання цоколя лампи?

Нагрівання цоколя лампи під час її роботи не становить небезпеки для лампи і пояснюється передачею тепла від балона та внутрішніх частин лампи цоколю.

Для чого в деяких лампах (наприклад, УО-104) усередині балона проти цоколя вміщено слюдяний диск?

Цей слюдяний диск служить захисту цоколя від теплових випромінювань лампових електродів. Без такого "термоекрану" цоколь лампи занадто нагрівався б. Подібні термоекрани використовуються у всіх потужних лампах.

Чому при перевертанні деяких ламп чути, що всередині їхнього цоколя щось перекочується?

Подібне перекочування відбувається внаслідок того, що на провідники, що знаходяться всередині цоколя та з'єднують електроди зі штирьками, при цоколівці ламп надягають ізолятори – скляні трубочки, які оберігають вивідні провідники від замикання між собою.

Ці трубочки в деяких лампах переміщуються по дроту під час перегортання ламп.

Чому балони сучасних ламп робляться ступінчастими?

У лампах старого типу електроди закріплювалися тільки з одного боку, там лампи, де стійки, на яких укріплені електроди, з'єднуються зі скляною ніжкою.

При такій конструкції кріплення, внаслідок пружності тримачів електроди легко піддаються вібрації. У балонах сучасних ламп кріплення електродів відбувається у двох точках - унизу вони кріпляться тримачами до скляної ніжки, а вгорі - до слюдяної платівки, яка втискається в "купол" лампи.

Таким чином, вся конструкція лампи стає більш надійною та жорсткою, що збільшує довговічність ламп, коли їм доводиться працювати, наприклад, у пересувках тощо. Лампи такої конструкції менш схильні до мікрофонного ефекту.

Навіщо балони ламп покриваються сріблястим чи коричневим нальотом?

Для нормальної роботи ламп ступінь розрідження повітря всередині балона (вакуум) має бути дуже високим. Тиск у лампі обчислюється мільйонними частками міліметра ртутного стовпа.

Отримати таке розрідження за допомогою найдосконаліших насосів дуже складно. Але і це розрідження ще не захищає лампу від погіршення вакууму надалі.

У металі, з якого зроблені анод і сітка, може бути поглинений (“оклюдований”) газ, який при роботі лампи та розігріванні анода може потім виділитися та погіршити вакуум.

Для боротьби з цим явищем лампу при відкачуванні її вводять у поле високої частоти, що розігріває електроди лампи. Ще до цього вводять заздалегідь у балон так званий "гетер" (поглинач), тобто такі речовини як магній або барій, які мають здатність поглинати гази.

Розпорошуючись під дією поля високої частоти, ці речовини поглинають гази. Розпилений геттер осідає на балоні лампи і покриває його видимим зовні нальотом.

Якщо як гетер був застосований магній, то балон має сріблястий відтінок, при барієвому геттері наліт виходить золотаво-коричневим.

Чому лампи світяться блакитним світлом?

Найчастіше лампа дає блакитне газове свічення, тому що в лампі з'явився газ. У цьому випадку, якщо включити розжар лампи і подати напругу на її анод, весь балон лампи заповнюється блакитним світлом.

Така лампа непридатна до роботи. Іноді при роботі лампи поверхня анода починає світитися. Причина цього явища - осідання на анод та сітку лампи активного шару під час активування катода.

І тут часто світиться лише внутрішня поверхню анода. Це явище не заважає лампі нормально працювати і не є ознакою її псування.

Як впливає на роботу лампи поява в ній газу?

За наявності в балоні лампи газу під час роботи відбувається іонізація цього газу. Процес іонізації полягає в наступному: електрони, що несуть від катода до анода, зустрічають на своєму шляху молекули газу, ударяються про них та вибивають із них електрони.

Вибиті електрони у свою чергу прагнуть анода і збільшують анодний струм, причому це збільшення анодного струму відбувається нерівномірно, стрибками, і погіршує роботу лампи.

Ті молекули газу, з яких були вибиті електрони і позитивні заряди (так звані іони), що отримали внаслідок цього, спрямовуються до негативно зарядженого катода і ударяються про нього.

При значних кількостях газу в лампі іонне бомбардування катода може призвести до збивання активного шару з нього, і навіть до перегорання катода.

Позитивно заряджені іони осідають також і на сітці, що має негативний потенціал, і утворюють так званий іонний струм сітки, напрямок якого протилежний звичайному сіточному струму лампи.

Цей іонний струм значно погіршує роботу каскаду, зменшуючи посилення та вносячи часом спотворення.

Що таке термоелектронний струм?

Електрони, що перебувають у масі якогось тіла, постійно перебувають у русі. Однак швидкість цього руху настільки невелика, що електрони не можуть подолати опору поверхневого шару матеріалу та вилетіти за його межі.

Якщо тіло це нагрівати, то швидкість руху електронів зросте і, зрештою, може дійти до такої межі, що електрони вилетять за межі тіла.

Такі електрони, поява яких обумовлена ​​нагріванням тіла, звуться термоелектронів, а струм, утворений цими електронами, називається термоелектронним струмом.

Що таке емісія?

Емісією називається випромінювання електронів катодом лампи.

Коли лампа втрачає емісію?

Втрата емісії спостерігається лише у лампах з активованим катодом. Втрата емісії є наслідком зникнення активного шару, що може відбуватися з різних причин, наприклад, від перепалу при подачі більш високої напруги розжарення, ніж нормальна, а також за наявності в балоні газу і іонного бомбардування катода, що відбувається внаслідок цього (див. питання 125).

Що називається режимом лампи приймача?

Режимом роботи лампи називається комплекс всіх постійних напруг, які подаються на лампу, тобто напруга розжарення, напруга анода, напруга на сітці, що зсуває, зсув на керуючій сітці і т.д.

Якщо всі ці напруги відповідають потрібним для даної лампи напругам, то лампа працює в правильному режимі.

Що означає поставити лампу у потрібний режим роботи?

Це означає, що на всі електроди повинні бути подані такі напруги, які відповідають зазначеним у паспорті лампи або в інструкції.

Якщо в описі приймача немає спеціальних вказівок про режим лампи, слід керуватися тими даними режиму, які наведені в паспорті лампи.

Що означає вираз “лампа замкнена”?

Під "замиканням" лампи мається на увазі той випадок, коли на сітці лампи створюється настільки великий негативний потенціал, що анодний струм припиняється.

Таке замикання може відбуватися при надмірному негативному зміщенні на сітці лампи, а також при обриві ланцюга сітки лампи. У цьому випадку електрони, що осіли на сітці, не мають змоги стекти на катод і цим замикають лампу.

Електронна лампа

Російська експортна радіолампа 6550C

Електронна лампа, радіолампа- електровакуумний прилад (точніше, вакуумний електронний прилад), який працює за рахунок управління інтенсивністю потоку електронів, що рухаються у вакуумі або розрідженому газі між електродами.

Радіолампи масово використовувалися у ХХ столітті як активні елементи електронної апаратури (підсилювачі, генератори, детектори, перемикачі тощо). Нині майже повністю витіснені напівпровідниковими приладами. Іноді ще застосовуються у потужних високочастотних передавачах, високоякісній аудіотехніці.

Електронні лампи, призначені для освітлення (лампи-спалахи, ксенонові лампи і натрієві лампи), радіолампами не називаються і зазвичай відносяться до класу освітлювальних приладів.

Принцип дії

Електронна лампа RCA "808"

Вакуумні електронні лампи з катодом, що підігрівається.

  • Внаслідок термоелектронної емісії електрони залишають поверхню катода.
  • Під впливом різниці потенціалів між анодом і катодом електрони досягають анода і утворюють анодний струм зовнішнього ланцюга.
  • За допомогою додаткових електродів (сіток) здійснюється керування електронним потоком шляхом подачі цих електродів електричного потенціалу.

У електронних вакуумних лампах наявність газу погіршує характеристики лампи.

Газонаповнені електронні лампи

Основним для цього класу пристроїв є потік іонів та електронів у газі, що наповнює лампу. Потік може бути створений, як і вакуумних пристроях, термоелектронною емісією, а може створюватися утворенням електричного розряду в газі за рахунок напруженості електричного поля.

Історія

За способом підігріву катоди поділяються на катоди прямого та непрямого розжарення.

Катод прямого розжарення є металевою ниткою. Лампи прямого розжарювання споживають меншу потужність і швидше розігріваються, проте зазвичай мають менший термін служби, при використанні в сигнальних ланцюгах вимагають живлення розжарення постійним струмом, а в ряді схем непридатні через вплив різниці потенціалів на різних ділянках катода на роботу лампи.
Катод непрямого розжарення є циліндром, всередині якого розташовують нитку розжарення (підігрівач). Такі лампи називаються лампами непрямого розжарення.

Катоди ламп активують металами, що мають малу роботу виходу. У лампах прямого розжарення для цього зазвичай застосовують торій, у лампах непрямого розжарення-барій. Незважаючи на наявність торію в катоді, лампи прямого розжарення не становлять небезпеки для користувача, оскільки його випромінювання не виходить за межі балона.

Анод

Анод електронної лампи

Позитивний електрод. Виконується у формі пластини, частіше коробочки має форму циліндра або паралелепіпеда. Виготовляється зазвичай з нікелю чи молібдену, іноді з танталу та графіту.

Сітка

Між катодом і анодом розташовуються сітки, які служать керувати потоком електронів і усунення побічних явищ, що виникають під час руху електронів від катода до анода.

Сітка є решіткою з тонкого дроту або частіше виконана у вигляді дротяної спіралі, навитої на кілька підтримуючих стійок (траверс). У стрижневих лампах роль сіток виконує система з кількох тонких стрижнів, паралельних катоду і аноду, і їх фізика роботи інша, ніж у традиційної конструкції.

За призначенням сітки поділяються на такі види:

Залежно від призначення лампи вона може мати до семи сіток. У деяких варіантах включення багатосіткових ламп окремі сітки можуть виконувати роль анода. Наприклад, в генераторі за схемою Шембеля на тетроді або пентаді власне генератором служить «віртуальний» тріод, утворений катодом, сіткою, що керує, і екранує сіткою в якості анода.

Балон

Основні типи

Малогабаритні («пальчикові») радіолампи

Основні типи електронних вакуумних ламп:

  • Діоди (легко робляться на великі напруги, см кенотрон)
  • променеві тетроди та пентоди (як різновиди цих типів)
  • комбіновані лампи (фактично включають 2 або більше ламп в одному балоні)

Сучасні застосування

Металокерамічний генераторний тріод ГС-9Б з повітряним охолодженням (СРСР)

Високочастотна та високовольтна потужна техніка

  • У потужних радіомовних передавачах (від 100 Вт до одиниць мегават) у вихідних каскадах застосовуються потужні та надпотужні лампи з повітряним або водяним охолодженням анода та високим (більше 100 А) струмом розжарення. Магнетрони, клістрони, т.з. радіолампа хвилі, що біжить, забезпечують поєднання високих частот, потужностей і прийнятної вартості (а найчастіше і просто принципової можливості існування) елементної бази.
  • Магнетрон можна зустріти не тільки в радарі, але і в будь-якій мікрохвильовій печі.
  • При необхідності випрямлення або швидкої комутації кількох десятків кВ, яку неможливо здійснювати механічними ключами, необхідно використовувати радіолампи. Так, кенотрон забезпечує прийнятну динаміку на напругах до мільйона вольт.

Військова промисловість

Через принцип дії електронні лампи є пристроями, значно стійкішими до таких факторів, що вражають, як електромагнітний імпульс. Для інформації: в єдиному пристрої може бути кілька сотень ламп. В СРСР для застосування в бортовій військовій апаратурі в 1950-і роки були розроблені стрижневі лампи, що відрізнялися малими розмірами та великою механічною міцністю.

Мініатюрна лампа типу «шлунок» (пентод 6Ж1Ж, СРСР, 1955 р.)

Космічна техніка

Радіаційна деградація напівпровідникових матеріалів та наявність природного вакууму міжпланетного середовища робить застосування деяких типів ламп засобом підвищення надійності та довговічності космічних апаратів. Застосування в АМС Місяць-3 транзисторів було з великим ризиком.

Підвищена температура середовища та радіація

Лампове обладнання може бути розраховане на більший температурний та радіаційний діапазон умов, ніж напівпровідникове.

Високоякісна звукова апаратура

На суб'єктивну думку більшості меломанів, «ламповий» звук принципово відрізняється від «транзисторного». Існує кілька версій пояснення цих відмінностей, як заснованих на наукових дослідженнях, і відверто ненаукових міркуваннях. Одне з головних пояснень відмінностей лампового та транзисторного звуку полягає в "природності" звучання лампової апаратури. Ламповий звук "об'ємний" (деякі називають його "голографічним"), на відміну від "плоського" транзисторного. Ламповий підсилювач чітко передає емоції, енергетику виконавця, "драйв" (за що їх люблять гітаристи). Транзисторні підсилювачі важко справляються з такими завданнями. Нерідко конструктори транзисторних підсилювачів використовують схожу з лампами схемотехніку (режим роботи в класі А, трансформатори, відсутність загального негативного зворотного зв'язку). Загальним результатом цих уявлень стало «повернення» лампової техніки до високоякісних підсилювачів. Об'єктивна (наукова) причина такого положення – висока лінійність (але не ідеальна) лампи, насамперед тріода. Транзистор, насамперед біполярний, елемент взагалі нелінійний, і зазвичай не може працювати без заходів з лінеаризації.

Переваги лампових підсилювачів:

Простота схем. Її параметри залежать від зовнішніх чинників. В результаті в ламповому підсилювачі, як правило, менше деталей, ніж напівпровідниковому.

Параметри ламп слабше залежить від температури, ніж параметри транзистора. Лампи малочутливі до електричних навантажень. Невелика кількість деталей також дуже сприяє надійності та зниженню спотворень, що вносяться підсилювачем. У транзисторному підсилювачі є проблеми з "тепловими" спотвореннями.

Хороша узгодженість входу підсилювача лампи з навантаженням. Лампові каскади мають дуже великий вхідний опір, що знижує втрати та сприяє зменшенню кількості активних елементів у пристрої. - Простота обслуговування. Якщо, наприклад, у концертного підсилювача прямо під час виступу виходить з ладу лампа, то замінити її набагато простіше, ніж транзистор, що згорів або мікросхему. Але цим на концертах ніхто не займається. Підсилювачів на концертах завжди у запасі, а лампових - у подвійному запасі (бо, як не дивно, лампові підсилювачі значно частіше ламаються).

Відсутність деяких видів спотворень, властивих транзисторним каскадам, що сприятливо б'є по звуку.

При грамотному використанні переваг ламп можна створювати підсилювачі, що перевершують транзисторні якості звучання в межах певних цінових категорій.

Суб'єктивно вінтажний зовнішній вигляд під час створення іміджевих зразків апаратури.

Нечутливість до радіації до дуже високих рівнів.

Недоліки лампових підсилювачів:

Окрім живлення анодів, лампи вимагають додаткових витрат потужності на напруження. Звідси низький ККД, і як наслідок – сильне нагрівання.

Лампова апаратура може бути миттєво готова до роботи. Потрібне попереднє прогрівання ламп протягом кількох десятків секунд. Виняток становлять лампи прямого розжарення, які починають працювати одразу.

Вихідні лампові каскади потрібно узгоджувати із навантаженням за допомогою трансформаторів. Як наслідок – складність конструкції та погані масо-габаритні показники за рахунок трансформаторів.

Лампи вимагають застосування високої напруги живлення, що становить сотні (а в потужних підсилювачах - тисячі) вольт. Це накладає певні обмеження щодо безпеки під час експлуатації таких підсилювачів. Також висока напруга, що знімається, майже завжди вимагає застосування понижуючого вихідного трансформатора. При цьому будь-який трансформатор є нелінійним пристроєм у широкому діапазоні частот, що обумовлює внесення нелінійних спотворень у звучання на рівні близькому до 1% у кращих моделей лампових підсилювачів (для порівняння: нелінійні спотворення кращих підсилювачів транзисторів настільки малі, що їх неможливо виміряти). Для лампового підсилювача можна вважати нормальними спотворення на рівні 2-3%. Характер та спектр цих спотворень відрізняється від спотворень транзисторного підсилювача. На суб'єктивному сприйнятті зазвичай це ніяк не позначається. Трансформатор – звичайно нелінійний елемент. Але його дуже часто використовують на виході ЦАП, де він здійснює гальванічну розв'язку (перешкоджає проникненню перешкод з ЦАП), відіграє роль фільтра, що обмежує смугу, і, очевидно, забезпечує правильний "розклад" фаз сигналу. У результаті, незважаючи на всі мінуси (насамперед - високу вартість), звучання лише виграє. Також трансформатори, не рідко, успішно, використовують у транзисторних підсилювачах.

Лампи мають обмежений термін служби. З часом параметри ламп змінюються, катоди втрачають емісію (здатність випускати електрони), а нитка розжарення може перегоріти (більшість ламп працюють до відмови 200-1000 годин, транзистори на три порядки більше). У транзисторів також можлива деградація з часом.

Крихкість класичних ламп зі скляним балоном. Одним із рішень даної проблеми була розробка в 40-х роках минулого століття ламп з метало-керамічними балонами, що мають велику міцність, проте такі лампи не набули широкого поширення.

Деякі особливості лампових підсилювачів:

На суб'єктивну думку аудіофілів, звучання електрогітар передається набагато краще, глибше і «музичніше» саме ламповими підсилювачами. Деякі пояснюють це нелінійністю вихідного вузла і спотвореннями, що вносяться, які «цінуються» любителями електрогітар. Це насправді не так. Гітаристи використовують ефекти пов'язані із збільшенням спотворень, але для цього до схеми вносяться відповідні зміни навмисно.

Очевидні недоліки лампового підсилювача - крихкість, більше споживання енергії, ніж у транзисторного, менший термін служби ламп, більші спотворення (про це, як правило згадують, читаючи технічні характеристики, через серйозну недосконалість вимірювання основних параметрів підсилювачів, багато виробників такі дані не наводять , або інакше - два абсолютно однакових, з точки зору виміряних параметрів, підсилювача, можуть звучати зовсім по-різному), великі габарити і маса апаратури, а також вартість, яка вище, ніж у транзисторної та інтегральної техніки. Енергоспоживання якісного транзисторного підсилювача, також велике, проте його габарити і вага можуть бути зіставні з ламповим підсилювачем. Загалом, є така закономірність, чим "звучніше", "музичніше" і т.д., підсилювач, тим його габарити і споживана потужність більше, а ККД нижчий. Звісно, ​​підсилювач класу D може бути компактним, яке ККД становитиме 90%. Ось що робити зі звуком? Якщо у вас планується боротьба за економію електроенергії, то звичайно, ламповий підсилювач у цій справі не помічник.

Класифікація за назвою

Маркування, прийняті у СРСР/Росії

Маркування в інших країнах

У Європі в 30-ті роки провідними виробниками радіоламп була прийнята Єдина європейська система буквено-цифрового маркування:

- Перша буква характеризує напругу розжарення або його струм:

А - напруга розжарення 4 В;

В - струм розжарення 180 мА;

С - струм розжарення 200 мА;

D – напруга розжарення до 1.4 В;

E - напруга розжарення 6.3;

F - напруга розжарення 12.6;

G - напруга розжарення 5;

H - струм розжарення 150 мА;

К - напруга розжарення 2;

P - струм розжарення 300 мА;

U - струм розжарення 100 мА;

V - струм розжарення 50 мА;

X - струм розжарення 600 мА.

- Друга та наступні літери в позначенні визначають тип ламп:

B – подвійні діоди (із загальним катодом);

C – тріоди (крім вихідних);

D – вихідні тріоди;

E – тетроди (крім вихідних);

F – пентоди (крім вихідних);

L - вихідні пентоди та тетроди;

H – гексиди або гептоди (гексодного типу);

K – октоди або гептоди (октодного типу);

M – електронно-світлові індикатори налаштування;

P - підсилювальні лампи з вторинною емісією;

Y - однонапівперіодні кенотрони;

Z - двонапівперіодні кенотрони.

- Двозначне чи тризначне число позначає зовнішнє оформлення лампи та порядковий номер даного типу, причому перша цифра зазвичай характеризує тип цоколя чи ніжки, наприклад:

1-9 – скляні лампи з ламельним цоколем («червона серія»)

1х - лампи з восьмиштирьковим цоколем («11-серія»)

3х - лампи у скляному балоні з октальним цоколем;

5х - лампи з локтальним цоколем;

6х і 7х - скляні надмініатюрні лампи;

8х і від 180 до 189 - скляні мініатюрні з дев'ятиштирьковою ніжкою;

9х - скляні мініатюрні із семиштирьковою ніжкою.

Див. також

Газорозрядні лампи

У газорозрядних лампах зазвичай використовують розряд в інертних газах при низьких тисках. Приклади газорозрядних електронних ламп:

  • Газорозрядники для захисту від високої напруги (наприклад, на повітряних лініях зв'язку, приймачах потужних РЛС тощо)
  • Тиратрони (триелектродні лампи - газорозрядні тріоди, чотириелектродні - газорозрядні тетроди)
  • Ксенонові, неонові лампи та інші газорозрядні джерела світла.

Див. також

  • AOpen AX4B-533 Tube - Материнська плата на чіпсеті Intel 845 Sk478 з ламповим підсилювачем звуку
  • AOpen AX4GE Tube-G - Материнська плата на чіпсеті Intel 845GE Sk478 з ламповим підсилювачем звуку
  • AOpen VIA VT8188A - Материнська плата на чіпсеті VIA K8T400M Sk754 З 6-канальним ламповим підсилювачем звуку.
  • Hanwas X-Tube USB Dongle – USB звукова карта для ноутбуків з підтримкою DTS, що імітує зовнішнім виглядом електронну лампу.

Примітки

Посилання

  • Довідник з вітчизняних та зарубіжних радіоламп. Більше 14000 радіоламп
  • Довідники з радіоламп і вся необхідна інформація
Пасивні твердотільні Резистор · Змінний резистор · Підстроювальний резистор · Варістор · Конденсатор · Змінний конденсатор · Підстроювальний конденсатор · Котушка індуктивності · Кварцовий резонатор· Запобіжник · Запобіжник, що самовідновлюється· Трансформатор
Активні твердотільні Діод· Світлодіод · Фотодіод · Напівпровідниковий лазер · Діод Шоттки· Стабілітрон · Стабістор · Варікап · Варіконд · Діодний міст · Лавинно-пролітний діод · Тунельний діод · Діод Ганна
Транзистор · Біполярний транзистор · Польовий транзистор ·

Істотною перевагою лампових підсилювачів є: відмінні звукові ефекти, детальний, красивий і дуже природний звук. Ламповий підсилювач звучить ніжно, солодко і розкривається перед вами як чарівна троянда, такий підсилювач підходить для відтворення ідилічної простоти блюзу, імпровізацій джазу та елегантності класичної музики. Такий підсилювач є чудовим вибором для людей, які хочуть почути оригінальний звук.

Ламповий підсилювач віднесе тебе в зовсім інший музичний світ, наводячи ваші почуття у справжнє задоволення, поверне вас у справжній звук.

Бажаєте насолоджуватися більш природним звуком? Вас дістав звук транзисторного чи на мікросхемах підсилювача? Ви хочете купити ламповий підсилювач, тоді не проґавте цей шанс, читайте статтю!

Історія радіолампи

Ще в 1904 році британський вчений Джон Амброз Флемінг вперше показав свій пристрій для перетворення змінного сигналу струму на постійний струм. Цей діод по суті складався з ламп розжарювання із додатковим електродом усередині. Коли нитка нагрівається до білого розжарення, електрони відштовхуються від поверхні у вакуумі всередині лампи. А оскільки додатковий електрод холодний і гаряча нитка, цей струм може текти тільки з нитки до електрода, а не в інший бік. Таким чином, сигнали змінного струму можуть бути перетворені на DC. Діод Флемінга був вперше використаний як чутливий детектор слабких сигналів, новий телеграф. Пізніше (і до цього дня), діод вакуумна радіолампа була використана для перетворення змінного струму в постійний струм у джерелах живлення для електронного обладнання, наприклад, ламповий підсилювач.

Багато інших винахідників намагалися покращити діод Флемінга, але безуспішно. Єдиний, хто досяг успіху був винахідник Лі де Форест. У 1907 році він запатентував радіолампу з тим же вмістом, діод Флемінга, але для додаткового електрода. Ця «сітка» була зігнута дротом між пластиною та ниткою. Форест виявив, що якщо він застосовує сигнал від бездротової телеграфної антени до сітки замість нитки, він міг би отримати набагато більш чутливий детектор сигналу. Справді, сітка змінюється («модулює») струм, що протікає від нитки до пластини. Цей пристрій, названий «ламповий підсилювач», був першим успішним електронним підсилювачем.

Між 1907 та 1960, було розроблено багато різних сімейств радіоламп та лампових підсилювачів. За деякими винятками більшість типів ламп, що використовуються сьогодні, були розроблені в 1950-х або 1960-х років. Одним із очевидних винятків є тріод 300B, який був уперше введений Western Electric у 1935 році. SV300B у версії «Світлана», а також багато інших брендів, як і раніше, дуже популярні серед меломанів та аудіофілів по всьому світу. Різні лампи були розроблені для радіо, телебачення, підсилювачів потужності, радарів, комп'ютерів та спеціалізованих комп'ютерів. Переважна більшість цих ламп були замінені на напівпровідники, залишивши лише кілька типів радіоламп в основне виробництво та використання. Перш ніж ми обговоримо ці пристрої, поговоримо про структуру сучасних ламп.

Усередині радіолампи

Кожна радіолампа представляє в основному скляну посудину, (хоча бувають сталеві і навіть керамічні) усередині неї закріплені електроди. Причому повітря в такій посудині дуже сильно розряджене. До речі, сильне розрядження атмосфери всередині цієї посудини, неодмінна умова для роботи лампи. У
будь-який радіоламп є також катод - якийсь негативний електрод, який виступає як джерело електронів в радіолампі, і позитивний анод електрод. До речі, катодом може бути також вольфрамовий (тонкий) дріт аналогічно нитки розжарювання електричної лампочки, або циліндр з металу, що розігрівається ниткою розжарення, а анодом пластина з металу або коробка, яка має циліндричну форму. Вольфрамова нитка, яка виконує роль катода її називають просто - ниткою розжарення.

Корисно знати. На всіх схемах балон радіолампи позначаються у вигляді якогось кола, катод - дугою, вписаною в дане коло, а ось анод - невеликою жирною рисою, розміщеною над катодом, а їх висновки – дрібні лінія, які виходять за межі цього кола. Лампи, що містять ці 2 електроди - анод і катод, називаються діодами. До речі, більшість ламп між катодом і анодом є якась спіраль з дуже тонкого дроту, яка називається сіткою. Вона оточує катод і не стикається, розташовані сітки на різних відстанях від нього. Подібні лампи називаються тріоди. Число сіток у лампі може бути від 1 до 5.

За кількістю таких електродів розрізняють радіолампи триелектродні, 4-х електродні, п'ятиелектродні і т. п. Подібні радіолампи називають тріоди (з першою сіткою), тетроди (з двома сітками), пентоди (з трьома сітками). На всіх схемах ці сітки позначають жирною пунктирною лінією, розташованої між анодом і катодом.

Зошитами, тріодами та пентодами називають універсальними радіолампами. Їх використовують для збільшення постійного і змінного струму і напруги, в якості детектора і в той же час з підсилювачем, і багатьох інших цілей.

Принцип дії радіолампи

Робота радіолампи створена на потоках електронів між анодом та катодом (рухи електронів). «Постачальник» даних електронів усередині радіолампи буде катод, причому вже нагрітий до потужної температури від 800 до 2 000 ° С. Між іншим, електрони залишають катод, роблячи навколо нього якусь електронну «хмару». Дане явище випромінювання або випромінювання катодом цих електронів називають термоелектронною емісією.Чим більше розжарений даний катод, тим більше електронів він випромінює, тим «щільніше» це електронне «хмара».

Тим не менш, для того, щоб електрони змогли вириватися з подібного катода, необхідно не тільки сильно нагріти його, але і звільнити простір, що охоплює, від даного повітря. Якщо подібного не зробити, електрони, що вилітають, будуть ув'язати в цих молекулах повітря. Аудіофіли кажуть, «лампа втратила емісію», це означає, що з поверхні даного катода всі незайняті електрони з якоїсь причини більше не можуть вилітати. Радіолампа із втраченою емісією працювати більше не буде. Втім, якщо катод з'єднати з мінусом на джерелі живлення, а на анод подати +, усередині діода з'явиться струм (анод притягнеться до себе з хмари електрони). Хоча якщо на анод подавати мінус, а плюс на катод, то струм у ланцюзі перерветься. Це означає, що в 2х електродній лампі діода струм зможе йти лише в одну сторону, тобто діоди мають тільки односторонню провідність даного струму.
Втім, робота тріода, як і будь-якої радіолампи, створена на існування такого потоку електронів між анодом і катодом. Сітка - 3-й електрод - має вигляд дротяної спіралі. Вона знаходиться біля катода, аніж до анода. Якщо ж на сітку подавати незначну негативну напругу, тоді вона відразу відштовхуватиме частину електронів, які мчать від катода до анода, причому сила анодного струму відразу зменшиться. При високій негативній напрузі сітка стане бар'єром для електронів. Вони будуть затримуватись у просторі між сіткою та катодом. При позитивній напругі на сітці вона збільшуватиме анодний струм. Отже, якщо подавати різноманітну напругу на сітку, можна розпоряджатися силою анодного струму радіолампи.

Термін служби радіолампи

Термін служби лампи визначається часом життя її емісії катода. Життя катода залежить від температури катода, ступінь вакууму в радіолампі та чистоти матеріалів у катоді.

Термін служби радіоламп також залежить від температури, це означає, що вона залежить від нитки або робочої напруги нагрівача. Керуйте нагрівачем/нитки, щоб знизити занадто велике нагрівання, і лампа проживе довше. Термін служби радіолампи може бути скорочений (особливо в торованих нитках, які залежать від поповнення торію шляхом дифузії зсередини дроту розжарювання). Декілька дослідників спостерігали, що час життя оксиду-катода може бути значно збільшений якщо нагрівати радіолампу на 20% нижче номінальної напруги. Як правило, це має дуже слабкий вплив на електронну емісію катода, а може бути, хоча варто експериментувати, звичайно, якщо користувач бажає збільшити час життя слабкої лампи.

Але низька напруга не завжди рекомендується для радіоламп, тому що вона не зможе дати номінальну вихідну потужність. Я рекомендую використовувати номінальне нагрівання або напругу розжарення, але експерименти не рекомендую, якщо ви не є досвідченим фахівцем.

Оксидні катоди зазвичай дають більш короткі терміни служби радіолампи. Чистота матеріалів є великою проблемою у створенні довгоживучих оксидів катода — деякі домішки, такі як нікелева трубка, викликає в катоді втрату передчасної емісії та «старіння». Дешеві радіолампи низької якості часто зношується швидше, ніж вищої якості лампи того ж типу через нечисті катоди.

Радіолампи зі слабким сигналом майже завжди використовують оксидні катоди.Високоякісні лампи цього типу, якщо вони працюють у правильній напрузі нагрівача, то термін служби може тривати 100 000 і більше годин.

Світовий рекорд у житті радіолампи

Така радіолампа була на озброєнні в передавачі радіостанції Лос-Анджелеса протягом 10 років, і пропрацювала загалом понад 80 000 годин. Коли, нарешті, її не списали з експлуатації, але радіолампа, як і раніше, функціонує, причому нормально. Станція зберігає лампу як запасну. Для порівняння, типовий оксид-катоді у склі потужної лампи, наприклад, EL34, працюватиме близько 1500-2000 годин; і радіоламп з ниткою з покрита з оксиду, такого як SV 300B, буде працювати близько 4000-10 000 годин. Термін служби радіолампи залежить від усіх перерахованих вище факторів.

Анод

Анод є електродом, який проявляється на вихідному сигналі. Причому анод вміє приймати електронний потік, може стати гарячим. Особливо у силових радіолампах. Так що спеціально розробили для охолодження такої лампи радіатор, яка випромінює тепло через скляну колбу (якщо це скляна), рідинне охолодження (у великих металокерамічних лампах). Деякі радіолампи використовують пластини з графіту, тому що вона витримує високі температури.і тому випромінює дуже мало вторинних електронів, які можуть перегріватись на сітці лампи та викликають збій.

Сітка

Майже всі скляні аудіофільські лампи управляються сіткою, яка є частиною металевого дроту, намотаного на двох м'яких металах. У деяких радіолампах є покриття, як правило, позолочене або золоте, і є два висновки, виготовлені з м'якої міді. Сітки у великих радіолампах (електростанцій) повинні витримувати багато тепла, тому вони часто роблять їх з вольфраму або молібденового дроту у формі кошика.Деякі великі у харчуванні використовують корзиноподібні сітки з графіту.

Найбільш широко використовується невеликий тріод, 12AX7, який є подвійним тріодом, який став стандартом у простих лампових підсилювачах або гітарних підсилювачах. Інші невеликі скляні тріоди, використовуються в аудіо обладнання такі лампи 6Н1П, 6DJ8/6922, 12AT7, 12AU7, 6CG7, 12BH7, 6SN7 та 6SL7.

Багато і скляних електричних тріодів, яких в даний час на ринку, більшість причому деякі спрямовані на аматорський радіозв'язок або високу якість аудіо використання: наприклад, « » ламповий підсилювач. Типовими прикладами є Світлана, SV811/572 серії та лампа 572B. До речі, лампа має дуже низький рівень спотворень і використовується в дуже дорогих підсилювачах, також її використовують у радіопередавачах і великих потужних підсилювачах звукової частоти.

Великі металокерамічні електричні тріоди часто використовуються в радіопередавачах і генерують радіоенергію для використання в промислових цілях. Спеціалізовані тріоди багатьох видів зроблені для особливих потреб, таких як радари.

Зошит

Додавання ще однієї сітки тріода, між сіткою, що управляє, і пластиною, перетворює його в Тетрод. Це «Вікно» сітка допомагає екрану ізолювати, сітку, що управляє, від пластини. На екрані з'являється ефект електронного прискорення, різко збільшуючи посилення. Екранна сітка в радіолампі несе в собі певний струм, який змушує її нагріватися. З цієї причини екранні сітки зазвичай покривають графітом, щоб зменшити вторинну емісію, який допомагає зберігати сітку холодної.

Багато великих радіостанцій і телеканалів використовують гігантські металокерамічні тетроди., які здатні з високою ефективністю використовуватися як ВЧ підсилювачі потужності. Силові тетроди також іноді використовуються в аматорському радіо та промисловому застосуванні.

Великі керамічні тетроди часто називають променеві тетроди, тому що їх електронно-променеві форми викидів дископодібні.

Пентод

Додавши третю сітку до тетроду, ми отримуємо Пентод. Третя сітка називається супресор-сітка і вставляється між пластиною та екранною сітки. Вона має дуже мало витків, так як її єдина робота полягає у зборі бродячих електрони від вторинної емісії, які відбиваються від пластини, і тим самим усувають "злам Тетроду". Це зазвичай працює при тому ж напрузі як катод. Тетроди та Пентоди, як правило, мають більш високий рівень спотворень, ніж тріоди, якщо спеціальні не використовуються.

EL34, EL84, SV83 та EF86 це справжні Пентоди. EL34 широко використовується в гітарних та високого класу лампових підсилювачів на вихідну потужність. До речі, EL84 ставлять у дешевших гітарних підсилювачах. SV83 використовують у високому класі в лампових підсилювачах та гітарних підсилювачах, у той час як EF86 використовується як малошумний передпідсилювач у гітарних підсилювачах та професійному звуковому устаткуванні. Один з небагатьох великих і потужних пентодів є 5CX1500B, що часто використовують у радіопередавачах.

Є також радіолампи з більш трьома сітками. Пентагрид, яка була з п'ятьма сітками, широко використовуються як перетворювач частоти переднього плану в радіоприймачах. Але такі радіолампи більше не знаходяться у виробництві, повністю замінені напівпровідниками.

Променевий Зошит

Це особливий вид пучка тетрода, з парою "пучків пластин", щоб обмежити електронний пучок у вузьку стрічку на кожну сторону катода. На відміну від керамічних тетродів, сітки знаходяться на критичній відстані від катода, роблячи ефект «віртуального катода». Все це призводить до підвищення ефективності та менших спотворень, ніж звичайний зошит або пентод.Перші популярні променеві тетроди були RCA 6L6, в 1936 SV6L6GC і SV6550C; також є найпопулярнішими в гітарних підсилювачах, в той час як останній є найбільш поширеною радіолампою живлення в високоякісному сучасному ламповому підсилювачі звукової частоти для аудіофілів.

Нагрівач усередині катода

З покриттям з оксиду катод не може нагріти себе, але він повинен бути гарячим, щоб випускати електрони. Причому, нагрівач повинен бути покритий електричною ізоляцією, який не згоряє при високих температурах, тому він покритий порошкоподібним окисом алюмінію. Це іноді може бути причиною відмови в таких радіолампах; покриття стирається або з'являються тріщини, або нагрівач може торкнутися катода. Це може перешкодити нормальній роботі лампи. Високоякісні радіолампи мають дуже міцний та надійний нагрівач із покриття.

Гетерний

Нам потрібно, щоб був хороший, твердий вакуум усередині лампи, або він не працюватиме належним чином. Ми хочемо, що вакуум залишався так довго, наскільки це можливо. Іноді дуже невеликі витоки можуть з'являтися в лампі (часто навколо електричних з'єднань у нижній частині).

Геттерний у більшості скляних радіоламп є маленькою чашкою або тримачем, що містить трохи металу, який реагує з киснем та поглинає його сильно. (У більшості сучасних скляних радіоламп, газопоглинач з металу барію, який окислює ДУЖЕ легко.) Коли лампу відкачують і опечатують, останній крок в обробці є «вогонь» газопоглинача, який виробляє «гетерний спалах» усередині лампи оболонки. Це сріблястий колір, який ви бачите на внутрішній скляній трубці. Це гарантія того, що радіоламп має хороший вакуум. Якщо таке не вдається зробити, то він стане білим (бо це перетворюється на оксид барію).

Існують чутки, що темні плями вказують на те, що лампа використана. Це не відповідає дійсності. Іноді газопоглинальний спалах не ідеально однорідний, і знебарвлені або ясні плями можуть проявитися на лампі. Єдиний надійний спосіб визначити здорова радіолампа чи ні, перевірити його ЕЛЕКТРИЧНО.

Також вони використовують метал, який зазвичай покритий цирконієм або титаном, який був очищений, щоб окислити. Світлана 812A та SV811 використовує такі методи.

Найбільш потужні скляні трубки мають графітові пластини. Графіт термостійкий (насправді він може працювати довго протягом тривалого часу без збоїв). Графіт не схильний до вторинної емісії, як зазначалося вище. І, гаряча пластина графіту буде вступати в реакцію і поглинати будь-який вільний кисень у лампі. Серія Світлана SV572 і 572B використовує графітові пластини, покриті очищеними титаном, комбінації, яка дає чудову дію газопоглинання. Графітова пластина набагато дорожча у виробництві, ніж металева пластина того ж розмірутому як максимальної допустимої потужності не потрібно. Великі керамічні використовують цирконію. Оскільки ви не можете бачити спалах з таких ламп, стан вакууму лампи повинен бути визначений за допомогою електричних пристроїв.

Складання радіолампи

Звичайна скляна аудіо радіолампа виконана на конвеєрі людьми, що володіють пінцетом і малим електричним зварюванням. Вони збирають катод, анод, сітки та інші деталі всередині набору слюди або керамічних прокладок в обжимний вузол разом. Електричні з'єднання потім приварюють точковим зварюванням до базової проводки радіолампи. Ця робота повинна бути зроблена в досить чистих умовах, хоча й не настільки крайніх, як «стерильна кімната», яка використовується для створення напівпровідників. Тут носять халати та шапки, і кожна робоча станція оснащена постійним джерелом фільтрованого повітряного потоку, щоб не потрапив пил на частини радіолампи.

Після того, як закінчено складання комплектуючих, потім прикріплюють до основи скло і запаюють до базового диска. Складання радіоламп триває, у вихлопному трубопроводі, який проходить у багатоступінчастому високо-потужному вакуумному насосі.

Спочатку йде вакуумне відкачування; коли насос працює, індукційна котушка ВЧ знаходиться над вузлом лампи та всі металеві частини підігріваються. Це допомагає видалити всі гази, а також активізувати катодне покриття.

Через 30 хвилин або більше (залежно від типу радіолампи та вакууму), труба автоматично піднімається вгору і невелике полум'я герметизує його.

Обертається піднос, коли в лампу вводиться серія оперативних напруг, більш високих, ніж номінальна напруга нагрівача.

Нарешті решта радіолампи буде видалена, базова проводка прикріплена до зовнішньої бази (якщо це вісімковий базовий тип) за допомогою спеціального термостійкого цементу, і готовий радіолампа готова до старіння та вигоряння у стійці. Якщо радіолампа відповідає ряду оперативних специфікацій у спеціальному тестері, вона відзначається і відправляється.

Металокерамічні

Якщо ви хочете контролювати багато енергії, то тендітна скляна радіолампа складніше у використанні. Так, справді великі радіолампи сьогодні повністю виконані з керамічного ізолятора та металевих електродів.

У цих великих радіолампах пластина також є частиною зовнішньої оболонки радіолампи. Така пластина проводить струм по лампі і вміє розсіювати багато тепла, це зроблено як радіатор, через який буде продуватися повітря, що охолоджує, або вона має отвори, через які вода або інша рідина закачується для охолодження радіолампи.

Лампи з повітряним охолодженням часто використовуються в радіопередавачах, у той час як радіолампи з рідинним охолодженням використовуються для створення радіо енергії для опалення в промисловості. Такі радіолампи використовуються як "індукційні нагрівачі", щоб зробити інші види продуктів - навіть інші радіолампи.

Керамічні лампи виготовляються на іншому устаткуванні, ніж скляні радіолампи, хоча процеси схожі. М'який метал, а не скло, і його, як правило, стискають на гідравлічному пресі. Керамічні частини, як правило, у формі кільця та металеві пломби припаяні до їх країв; вони приєднані та зварюються з металевими деталями за допомогою зварювання або паяння.

ЧОМУ радіолампи ще використовуються?

Багато великих радіостанцій продовжують використовувати великі радіолампи електростанцій, особливо для рівнів потужності вище 10000 Вт і для частот вище 50 МГц. Потужні UHF телеканали та великі FM станцій виключно на живлення від радіоламп. Причина: вартість та ефективність! Але на низьких частотах транзистори ефективніші і менш дорогі, ніж радіолампи.

Створення великого твердотільного передавача вимагатиме сотні або тисячі силових транзисторів паралельно в групи по 4 або 5. Крім того, вони вимагають великих тепловідводів Радіолампа, не вимагає суматора, а може бути охолоджена повітрям або водою, що робить його кращим, ніж твердотільний.

Це рівняння стає ще більш вираженим у діапазоні надвисоких частот. Багато комерційних супутників зв'язку використовують лампи для своїх «низхідних» підсилювачів потужності.У «висхідній лінії зв'язку» наземні станції також використовують радіолампи. А для високої вихідної потужності, радіолампи здається царює безроздільно. Екзотичні транзистори ще використовуються тільки для посилення слабкого сигналу та вихідний потужністю менше 40 Вт, навіть після значних досягнень у галузі технології. Низька вартість електроенергії, що виробляється радіолампи, зберігає їх економічно життєздатним, у рівні розвитку науки.

Підсилювачі лампові гітарні

Загалом лише дуже дешеві гітарні підсилювачі (і кілька спеціалізованих професійних моделей) є переважно твердотілими. Ми підрахували, що не менше 80% ринку для високого класу гітарних підсилювачів побудовано на моделях лампових або гібридних. Особливою популярністю у серйозних професійних музикантів сучасні версії класичних Fender, Маршалл і моделі Vox з 1950-х і 1960-х. Цей бізнес, як вважають, становлять щонайменше $ 100 мільйонів у світі станом на 1997 рік.

Чому лампові підсилювачі?Це звук, який бажають музиканти. Підсилювач і динамік стають частиною музичного. Своєрідні спотворення та згасання динаміки характеристики променя тетроду або пентодного підсилювача, з вихідним трансформатором, щоб відповідати навантаженню гучномовця, є унікальним і важко імітувати його твердотільними пристроями. І методи впровадження кам'яних підсилювачів, мабуть, не увінчалися успіхом; професійні гітаристи знову повертаються до лампових підсилювачів.

Навіть наймолодші рок-музиканти, здається, є дуже консервативними і фактично вони використовують лампове обладнання, щоб зробити свою музику. І їхні уподобання вказали їм на перевірену роками радіолампу.

Професійне аудіо

Студії запису трохи під впливом поширеності радіолампи гітарних підсилювачів у руках музикантів. Крім того, класичні конденсаторні мікрофони, мікрофони, підсилювачі, обмежувачі, еквалайзери та інші пристрої стали цінними предметами колекціонування, оскільки різні інженери запису виявили значення радіолампи в обладнанні та отриманні спеціальних звукових ефектів. Результатом стало величезне зростання у продажах та рекламі радіолампового обладнання та аудіо процесорів для використання запису.

Висока якість звуку для аудіофілів

На своїй нижній точці на початку 1970-х, продажі радіоламп для HIGH-END лампових підсилювачів були ледве
вловимим проти більшості буму споживчої електроніки. Але навіть незважаючи на закриття американських і європейських заводів радіоламп після, і з 1985 року були бумом продажів «високого класу» аудіокомпонентів. І разом із ними розпочався бум продажів лампового звукового обладнання для домашнього використання – ламповий підсилювач. Використання радіоламп був дуже спірним в інженерних колах, але попит на радіолампи High End обладнання продовжують зростати.

Використання радіолампи

Коли я маю замінити лампу?

Ви повинні замінити лише радіолампи в ламповому підсилювачі, тоді коли ви починаєте помічати зміни як звук. Зазвичай звук стане «тупим» і потім здаватиметься, що ще більше притуплюється. Крім того, коефіцієнт посилення підсилювача зменшиться помітно. Зазвичай цього попередження достатньо для заміни
ламп. Якщо користувач має дуже жорсткі вимоги до радіоламп, то найкращий спосіб перевірити лампу з належним тестером. Вони все ще доступні на ринку старих; хоча нові були виготовлені протягом багатьох років. Один тестер в даний час виробляє сьогодні Maxi-Matche. Тестер підходить для тестування 6L6, EL34, 6550 та типів. Якщо ви не можете знайти тестер для радіоламп, поговоріть із співробітниками технічної служби.

Блакитне свічення — чим це спричинено?

Скляні радіолампи мають видимий блиск усередині них. Більшість аудіо ламп використовують оксидні катоди, які світяться радісним теплим помаранчевим кольором. І торіроване-накалювання радіолампи, такі як SV811 і SV572 тріоди, показують біло-гарячий жар від своїх ниток і (у деяких підсилювачах) невелике помаранчеве свічення від своїх ниток. Усе це нормальні наслідки. Деякі новачки в аудіо-світі також зауважують, що деякі з їхніх радіоламп випромінюють блакитний блиск. Існують дві причини для цього світіння в лампових підсилювачах; один з них є нормальним та нешкідливим, інший відбувається тільки в поганому ламповому підсилювачі.

1) Більшість радіоламп Світлана показують флуоресцентне свічення. Це дуже глибокий синій колір. Це зумовлено тими, незначними домішками, як кобальт. Електрони, що швидко рухаються, ударяють в молекулу домішки, збуджують їх, і виробляють фотони світла характерного кольору. Це зазвичай спостерігається на внутрішній поверхні пластини, на поверхні розпірок або на внутрішній стороні скляної оболонки. Це світіння нешкідливе. Це нормально і не вказує на несправність трубки. Насолоджуйтесь цим. Багато аудіофілів вважають, що таке світіння покращує зовнішній вигляд радіолампи під час роботи.

2) Іноді радіолампа світитиметься під невеликим витоком. Коли повітря потрапляє в лампу і коли висока напруга прикладається до пластини, молекули повітря можуть іонізувати. Світіння іонізованого повітря досить сильно відрізняється від флуоресцентного світіння, іонізоване повітря є сильним фіолетовим кольором, майже рожевим. Цей колір зазвичай з'являється всередині пластини радіолампи (хоч і не завжди). Він не чіпляється до поверхонь, як флуоресценція, але з'являється у проміжках між елементами. Радіолампа показує це свічення і слід замінити її відразу, оскільки газ може викликати струм анода витік і (можливо) призведе до пошкодження лампового підсилювача.

ЗВЕРНІТЬ УВАГУ: деякі старі High End лампові та гітарні підсилювачі, і дуже небагато сучасних підсилювачів, використовують спеціальні лампи, які залежать від іонізованого газу для їх нормальної роботи.

Деякі лампові підсилювачі використовують ртутні випрямлячі, такі як 83, 816, 866 або 872. Ці радіолампи світяться сильним сині-фіолетовим кольором при нормальній експлуатації. Вони перетворюються змінного струму на постійний струм для запуску інших радіоламп.

І іноді, старовинні та сучасні лампові підсилювачі використовують регулятор для радіоламп газорозрядних, наприклад типів 0A2, 0B2, 0C2, 0A3, 0B3, 0C3 або 0D3.

Ці лампи працюють на іонізованому газі для контролю напруги дуже щільно, і зазвичай світяться або синьо-фіолетовим або рожевим, коли в нормальному режимі.

Що таке клас А, В, АВ, ультралінійний ламповий підсилювач і т.д.?

1. Клас А означає, що потужність проводить таку ж кількість струму весь час, чи то на холостому ходу, чи працює на повну потужність. Клас дуже неефективний для електрики, але зазвичай дає дуже низький рівень спотворень і відмінний звук.

Є несиметричний клас, або SE підсилювачі. Вони використовують одну або кілька радіоламп паралельно, які працюють у фазі один з одним. Вони зазвичай використовуються у невеликих гітарних підсилювачах та у High End високого класу підсилювачах. Багато аудіофілів віддають перевагу ламповому підсилювачу SE, навіть якщо він має відносно високий рівень спотворень парного порядку. Більшість 300B високого класу підсилювачі лампи SE. Негативний зворотний зв'язок (ООС), який може бути використаний для зменшення спотворення підсилювача, не особливо відчувається в звуку. Більшість ламп підсилювачі SE без ООС.

Також двотактні лампові підсилювачі класу А вони використовують дві, чотири або більше трубок (завжди в парі), які наводяться в протифазі один до одного. Це зводить нанівець спотворення навіть парного ладу і дає дуже чистий звук. Прикладом класу А у двотактному ламповому підсилювачі є гітарний підсилювач Vox AC-30. Високі струми можуть, як правило, зношувати катоди радіоламп швидше, ніж у ламповому підсилювачі АВ.

Є два види класу А, які можна застосувати до несиметричних чи двотактних

Клас А1 означає, що напруга сітки завжди негативніша, ніж напруга катода. Це дає максимально можливу лінійність і використовується з тріод, таких як SV300B, і пентод.

Клас A2 означає, що сітка наводиться позитивніше, ніж для частини катода або всього сигналу. Це означає, що сітка спиратиметься на струм з катода і нагріватиметься. А2 не часто використовується в пентодах або тріодах, як SV300B, особливо в аудіо лампових підсилювачах. Зазвичай ламповий підсилювач класу-A2 використовуватиме радіолампи зі спеціальними міцними сітками, таких як SV811 та SV572 серії тріодів.

2. Клас АВ відноситься тільки до . Це означає, що коли сітка однієї радіолампи управляється, поки його анодний струм не відсікає (зупиняє) повністю, то інша радіолампа бере на себе і обробляє вихідну потужність. Це дає більшу ефективність, ніж клас А. Він також призводить до збільшення спотворень, якщо підсилювач не ретельно спроектований і використовує деякі негативні відгуки. Є клас-AB1 та клас-AB2 підсилювачі; відмінності такі ж, як пояснили.

Безтрансформаторні лампові підсилювачі спеціальна високотехнологічна продукція. Тому що це дорого і складно причому деякі інженери вирішили взагалі ліквідувати трансформатор. На жаль, радіолампи мають відносно високі вихідні імпеданси, порівняно з транзисторами. Добре продуманий безтрансформаторний ламповий підсилювач здатний на якість звуку та доступний сьогодні. Такий ламповий підсилювач, як правило, вимагають більше догляду та велику турботу у використанні, ніж трансформаторний.

В останні роки безтрансформаторний ламповий підсилювач отримав погану репутацію ненадійності. Це було лише проблемою з деякими недорогими виробниками, які з того часу вийшли з бізнесу. Добре продуманий підсилювач лампи може бути настільки ж надійний, як трансформаторний.

Завантажити чудові книги «Ламповий підсилювач своїми руками» можна БЕЗКОШТОВНО Розмір 220.47 MB!

2 частина книг про Ламповий підсилювачможна БЕЗКОШТОВНО Розмір 122.41 MB!!

Я сподіваюся, що це пояснення хоч трохи допомогло. Будь ласка, залишайте коментарі нижче, щоб я міг повернутися до вас. Не бійтеся мене і додавайтеся до



Поділитися з друзями:
Подібні публікації
© 2023 mfcgul.ru Медичний довідник. Про хвороби ендокринної системи