Site Loader

Содержание

Как работает радиолампа | Шаг за шагом

В электронной лампе, так же как и в полупроводниковом триоде, эффект усиления получается благодаря тому, что слабый электрический сигнал управляет протекающим через лампу током (движением зарядов), а этот ток может развивать значительную мощность за счет энергии внешней батареи.

В отличие от полупроводникового триода, основные процессы в лампе происходят не в микроскопических кристаллах германия или кремния, а в вакууме — в стеклянном (а иногда металлическом или металлокерамическом) баллоне, из которого откачан воздух.

В полупроводниковом триоде и, в частности, в его эмиттере всегда имеются свободные электрические заряды, то есть заряды, которые могут перемещаться под действием какого-либо напряжения, образуя эмиттерный или коллекторный ток. В вакууме свободных зарядов практически нет, и для их получения в лампу вводится специальная деталь — катод.

Во многих лампах катод представляет собой металлическую нить (есть и другие типы катодов), по которой пропускают электрический ток (ток накала), подключив к ней небольшую батарею (батарея накала Б

н). Под действием тока катод, подобно спирали электроплитки, нагревается до высокой температуры — от 800° до 2500°, в зависимости от типа катода. Как известно, в металле всегда имеется большое количество свободных электронов (это и отличает проводники от изоляторов), которые беспорядочно двигаются в межатомном пространстве. Чем выше температура металла, тем интенсивнее это беспорядочное движение. При высокой температуре катода многие из электронов выходят за его пределы, и в вакууме вблизи катода появляются свободные электрические заряды (рис. 60).

Теперь заставим свободные электроны, вылетавшие из разогретого катода, упорядоченно двигаться в каком-нибудь определенном направлении, то есть создадим в лампе электрический ток. Для этого поместим в баллон еще один электрод — плоскую металлическую пластинку, расположенную невдалеке от катода. Такой электрод получил название «анод», а двухэлектродная лампа, так же как и полупроводниковый прибор с двумя зонами —

n и р, называется диодом.

Если включить между анодом и катодом батарею (анодная батарея Ба), причем «плюс» ее соединить с анодом, то под действием положительного напряжения на аноде к нему будут двигаться вылетевшие из катода электроны, а на смену им в катод будут поступать электроны из батареи Ба (рис. 61). Таким образом, внутри баллона и во внешней цепи появится ток, получивший название анодного тока. Если сменить полярность анодной батареи, — ее минус подключить к аноду лампы, — то никакого тока в лампе не будет, так как отрицательное напряжение на аноде уже не будет притягивать электроны, обладающие, как известно, отрицательным зарядом (рис. 62).

Анодный ток в лампе играет ту же роль, что и коллекторный ток в транзисторе: используя энергию батарей, он создает «мощную копию» усиливаемого сигнала. Однако управление током в лампе осуществляется не так, как в полупроводниковом триоде.

В полупроводниковом триоде коллекторный ток изменяется потому, что под действием усиливаемого сигнала меняется количество зарядов, которые выходят из эмиттера и через базу попадают в коллекторную цепь. Если бы мы хотели таким же образом управлять анодным током в лампе, то нам пришлось бы пропустить усиливаемый ток через катод с тем, чтобы под действием этого тока изменялась температура катода, а следовательно, и количество вылетающих из него электронов. Конечно, такая система практически непригодна хотя бы потому, что усиливаемый сигнал обычно слишком слаб и не может нагреть катод. Кроме того, из-за тепловой инерции катода (на нагревание и остывание катода нужно некоторое время) изменение его температуры не будет поспевать за изменениями усиливаемого сигнала.

Для управления анодным током в лампу вводится третий электрод — металлическая сетка, которую располагают очень близко к катоду (рис. 63). Поэтому, если между сеткой и катодом действует даже небольшое напряжение, то оно очень сильно влияет на величину анодного тока. Во многих лампах достаточно подать на сетку отрицательное напряжение 5-10 в, которое отталкивает электроны обратно к катоду, чтобы анодный ток прекратился, несмотря на притягивающее действие довольно большого (обычно 50-250 в) положительного напряжения на аноде

1. В этом случае говорят, что лампа заперта сеточным напряжением.

1 Когда говорят о напряжении на каком-либо электроде лампы, например, на сетке или аноде, то имеют ввиду, что это напряжение измерено относительно катода. Иногда для краткости говорят «минус на сетке» или «плюс на катоде», имея ввиду положительное или отрицательное напряжение на соответствующих электродах относительно катода.

Чем меньше отрицательное напряжение на сетке, тем слабее она отталкивает электроны, тем большее их количество, проскочив сетку, направляется к аноду, тем, следовательно, больше анодный ток. При положительных напряжениях на сетке она не только не мешает, но даже помогает движению электронов к аноду, увеличивая тем самым анодный ток.

Важно отметить, что при положительных напряжениях на сетке на нее будет попадать часть электронов, которые, пройдя внешнюю сеточную цепь, вернутся на катод (лист 105). Иными словами, при положительных напряжениях на сетке в лампе возникает сеточный ток. График, показывающий, как изменяется анодный и сеточный ток при изменении напряжения на сетке, называется анодно-сеточной характеристикой лампы, а график, в котором имеется несколько кривых, снятых при различных анодных напряжениях, называется семейством характеристик (рис. 65, лист 112).

Если между сеткой и катодом будет действовать переменное напряжение усиливаемого сигнала, то оно вызовет соответствующие изменения анодного тока. Но изменяющийся анодный ток пока еще никакой пользы не приносит, так же как и не выполняет полезной работы двигающийся по шоссе пустой грузовик. Для того чтобы мощный двигатель грузовика, беспрерывно сжигающий бензин, выполнял какую-то полезную работу, нужно кузов этого автомобиля заполнить тяжелыми грузами. Для того же, чтобы использовать энергию изменяющегося анодного тока электронной лампы, то есть выделить «мощную копию» усиливаемого сигнала, в анодную цепь лампы, так же как и в коллекторную цепь транзистора, включают нагрузку (рис. 64).

Нагрузка может представлять собой обычное сопротивление, громкоговоритель, колебательный контур, телефон и т. п. (лист 131). Проходя по нагрузке, анодный ток выделит на ней часть своей энергии. Эта энергия будет либо с помощью громкоговорителя или телефона сразу же преобразована в звуковые колебания, либо будет подвергаться дальнейшему усилению с помощью последующих ламп. Как уже говорилось, когда один каскад не дает достаточного усиления, то входной сигнал, несколько усиленный первым каскадом, передается на второй, где он усиливается еще больше, со второго каскада усиливаемый сигнал поступает на третий, и т. д.

В зависимости от назначения усилительного каскада стремятся получить либо большой переменный ток в нагрузке (для этого сопротивление нагрузки делают маленьким), либо большое переменное напряжение (для этого сопротивление нагрузки делают большим). Однако при любых соотношениях напряжения и тока в нагрузке выделяемая на ней мощность, то есть мощность усиленного сигнала, во много раз больше мощности, затраченной в сеточной цепи на управление анодным током. Попутно заметим, что сеточную цепь электронной лампы обычно называют входной цепью, а анодную — выходной.

Усилительная лампа, в которой имеется анод, катод и управляющая сетка, получила название «триод» (трехэлектродная лампа). Триод широко применяется в усилителях низкой частоты, а также в аппаратуре УКВ диапазона.

Наряду со многими достоинствами у триода есть два существенных недостатка. Первый из них состоит в том, что анод и управляющая сетка образуют конденсатор Сас, емкость которого (емкость анод-сетка) обычно составляет несколько пикофарад. Емкость Сас называют проходной емкостью лампы, так как через нее переменный ток «пролезет» из анодной цепи в сеточную (рис. 66). Иными словами, из-за емкости С

ас возникает обратная связь между анодом и сеткой (обратное влияние анода на сетку), которая может сильно ухудшить усилительные свойства лампы или привести к самовозбуждению каскада. В результате самовозбуждения (с этим явлением мы подробно познакомимся немного позже) усилитель превращается в генератор и дает на выходе переменное напряжение даже при отсутствии какого-либо входного сигнала.

Второй недостаток триода связан с тем, что при работе лампы в усилительном каскаде изменяется напряжение на ее аноде и иногда оно может очень сильно уменьшиться (лист 130). Это объясняется тем, что часть напряжения анодной батареи падает (теряется) на сопротивлении анодной нагрузки. Чем больше анодный ток, тем больше падение напряжения на нагрузке и тем меньшая часть напряжения анодной батареи будет подводиться к аноду ламп. Когда под действием усиливаемого сигнала анодный ток сильно возрастает, минимальное напряжение на аноде — U

амин может составлять всего несколько вольт. Из-за уменьшения напряжения на аноде он плохо притягивает электроны, что приводит к нежелательному уменьшению анодного тока.

Устройство электронной лампы

Электронная лампа, упрощенно называемая радиолампой, является разновидностью вакуумного электронного оборудования. В принцип действия радиоламп заложено управление направленным потоком электронов, движущихся в вакуумной среде между несколькими электродами.

Радиолампа по своей конструкции представляет собой герметически запаянный сосуд-баллон, внутри которого размещены тонкие металлические детали, называемые электродами, количество которых зависит от типа лампы.

Катод электронной лампы

Катод – это разогретый проводник подключённый к отрицательному полюсу источника питания, который при накаливании начинает испускать электроны. Процесс выбега электронов из катода за счет его нагрева носит название термоэмиссии, а ток, возникший в результате этого процесса, называется током термоэмиссии.

 

 

 

 

В зависимости от способа накаливания катоды подразделяются на два типа: накала прямого и накала косвенного. Катод с прямым накалом – это тугоплавкая металлическая нить высокого сопротивления, изготавливаемая, как правило, из вольфрама. Разогрев катода осуществляется пропусканием непосредственно через него электрического тока.

Электронные лампы прямого накаливания требуют меньшего времени для выхода в рабочий режим при малом потреблении мощности, однако отличаются относительно небольшим сроком службы. У ламп подобного типа нагрев катода осуществляется постоянным током в следствии чего они не всегда применимы для питания переменным током.

Электронные лампы у которых устройство накала катода представляет собой металлический цилиндр предназначенный для испускания электронов, внутрь которого помещена нагревающая нить, носит название радиоламп косвенного накаливания.

Анод электронной лампы

В конструкцию радиолампы включен и положительный электрод – анод, потенциал которого противоположен потенциалу катода.

Термин «анод» происходит от греческого слова «anodos», что означает «восходящая дорога».

Конструкция анода представляет собой пластину или коробочку, окружающую катод с сеткой, имеющей цилиндрическую или прямоугольную вытянутую форму.

Сетка электронной лампы

Устройство усиливающих электронных ламп, предусматривает наличие дополнительных электродов, расположенные между катодом и анодом. Функциональное назначение дополнительных электродов предполагает возможность управления потоком электронов в направлении от отрицательного электрода к положительному. Эти дополнительные электроды и носят название сеток.

Конструкция сеток электронных ламп представляет собой решетку, составленную из несущих элементов (траверс), на которые навита тонкая проволока или проволочная спираль.

Использование электронных ламп

Электронным лампам была отведена главенствующая роль при создании первых радиоприемников. В процессе совершенствования радиовещательного и телевизионного оборудования они были заменены на полупроводниковые приборы.

В настоящее время радиолампы находят свое применение в мощных электронных устройствах, где они не имеют альтернативы.

Электронные лампы устанавливаются в мощных радиопередатчиках и других устройствах, использование которых предполагает надежную и стабильную работу в жестких условиях эксплуатации.

Радиолампы устанавливаются в сверхмощных усилителях радиосигналов и в специальной аппаратуре военного назначения, так как они способны сохранять устойчивое функционирование при воздействии электромагнитного импульса ядерного взрыва, в отличие от транзисторной аппаратуры.

Электровакуумное и полупроводниковое оборудование не противопоставляются друг другу, так как каждое из них имеет свои специфические достоинства и недостатки.

Работы, направленные на усовершенствование электронного оборудования, предполагают внедрение катодов, не требующих предварительного нагрева для возникновения термоэмиссии электронов.

Как работает триод, управляемая радиоэлектронная лампа

Электронные лампы приобрели свои исключительно ценные свойства лишь после того, как в диод был введен третий электрод — сетка. Введение в диод сетки коренным образом изменило весь характер работы лампы и открыло перед нею огромные возможности. Сетка помещается между катодом и анодом.

Название «сетка» объясняется тем, что в первых триодах этот электрод действитель но представлял собой сетку или решетку. В дальнейшем сетку начали делать в виде проволочной спирали или винтовой линии, окружающей катод, но первоначальное название «сетка» удержалось за этим электродом до настоящего времени.

Какую роль выполняет сетка радиолампы

Работа триода, как всякой электронной лампы, основана на существовании электронного потока между катодом и анодом. Сетка находится между этими электродами, поэтому электроны, устремляющиеся от. катода к аноду, встречают ее на своем пути и сетка управляет количеством электронов, летящих к аноду.

Разумеется, сетку нельзя рассматривать как механическое препятствие для электронов. Промежутки между витками сетки, как бы густа она ни была, всегда будут огромны по сравнению с размерами электронов.

 

Рис. 1. Построение триода, внутри электронной лампы.

Если, например, представить себе электрон в виде футбольного мяча, то расстояния между витками сетки в том же масштабе будут равны расстояниям между планетами нашей вселенной.

Рис. 2. Электронная лампа Бонч-Бруевича.

Сетка, как и другие электроды, имеет вывод наружу. Посмотрим, изменится ли что-либо в работе лампы, если вывод сетки присоединить к катоду. При таком соединении сетка приобретает потенциал катода.

Между сеткой и катодом не будет никакого электрического поля, поэтому витки сетки окажут очень слабое действие на электроны, летящие от катода к аноду.

Возможно, что отдельные электроны, столкнувшиеся с витками сетки, застрянут на них. Но в этом случае сетка зарядится отрицательно по отношению к катоду и излишние электроны немедленно стекут с нее на катод по соединительному проводнику, выравнивая таким образом потенциалы сетки и катода.

Положение резко изменится, если сообщить сетке какой-либо потенциал относительно катода. Осуществить это можно, включив, например, между катодом и сеткой батарею.

Если батарея окажется включенной так, что сетка зарядится отрицательно, то последняя начнет отталкивать летящие электроны обратно к катоду. Если в анодную цепь лампы включен измерительный прибор, то он зарегистрирует уменьшение анодного тока.

Прорываться к аноду сквозь сетку смогут лишь те электроны, которые обладают достаточно большой энергией, т. е. достаточно большой скоростью.

При значительном отрицательном напряжении на сетке даже те электроны, которые обладают наибольшей скоростью, не смогут преодолеть ее отталкивающее действие и будут повернуты назад к катоду. Анодный ток прекратится. Лампа, как говорят, будет заперта.

Рис. 3. Как работает электронная лампа — триод.

Если батарею (которую мы назовем сеточной) присоединить так, чтобы сетка была заряжена положительно относительно катода, то возникшее между катодом и сеткой электрическое поле станет ускорять движение электронов.

В этом случае прибор в цепи анода покажет увеличение анодного тока. Теперь смогут достигать анода и те электроны, которые при вылете из катода обладали малой скоростью и без помощи сетки не смогли бы преодолеть путь до анода.

Чем выше положительный потенциал сетки, тем больше она способствует увеличению скорости электронов, излучаемых катодом. В соответствии с этим возрастает и анодный ток.

При этом, разумеется, некоторая часть электронов притягивается и к сетке, но при правильной конструкции лампы количество этих электронов невелико по сравнению с общей эмиссией катода.

Подавляющее число электронов вследствие притяжения сеткой получает столь большое ускорение, что они проскакивают через промежутки между ее витками и устремляются к аноду, притяжение которого еще больше ускоряет их.

Лишь те электроны, которые на своем пути сталкиваются непосредственно с витками сетки или оказываются в непосредственной близости от них, притянутся к сетке и создадут в ее цепи ток, получивший название сеточного тока.

Однако по мере увеличения напряжения на сетке количество притягиваемых ею электронов увеличивается и при большом напряжении сеточный ток может стать очень большим.

Процессы, происходящие в цепях анода и сетки трехэлектродной лампы, можно наглядно показать при помощи графика. По горизонтальной оси графика откладывается сеточное напряжение в вольтах, а по вертикальной — величина анодного тока в миллиамперах.

Точка пересечения осей, т. е. начало координат, соответствует нулевому потенциалу сетки. Вправо от нее откладывается положительное напряжение, влево — отрицательное.

 

Рис. 4. Лампа триод — на сетке нет заряда, показания приборов.

 

Рис. 5. Лампа триод — на сетке есть заряд, показания приборов.

Для получения данных, нужных для построения графика, соберем схему, которая даст возможность изменять по желанию напряжение на сетке при неизменном напряжении на аноде и, разумеется, при неизменном напряжении накала.

Отложив на графике величины анодного тока, соответствующие различным значениям напряжения на сетке, в виде кривой, мы получим так называемую характеристику триода, показывающую зависимость анодного тока лампы от величины и знака напряжения на сетке.

При некотором отрицательном напряжении на сетке анодный ток прекращается — становится равным нулю. Эта точка считается началом характеристики, так как достаточно самого малого уменьшения отрицательного напряжения на сетке, чтобы анодный ток возник.

Рис. 6. График зависимости тока в цепи анода от напряжения на сетке радиолампы.

На приведенном для иллюстрации графике этой точке соответствует напряжение на сетке, равное — 8 в.

На графике изображена и характеристика сеточного тока, который начинается примерно при нулевом напряжении сетки и возрастает по мере увеличения положительного напряжения на ней.

Влево от нуля, в области отрицательных напряжений на сетке, ток в ее цепи отсутствует. Однако анодный ток в этой области имеется и величина его зависит от значения отрицательного потенциала сетки.

Сетка управляет величиной анодного тока,не потребляя никакого тока, т. е. не потребляя энергии. Она ведет себя, как электрическая заслонка, регулирующая доступ электронов к аноду лампы, но не расходующая энергии на свою работу.

Это обстоятельство вместе с уже отмеченным ранее мгновенным изменением величины анодного тока при изменениях напряжения на сетке представляет замечательную особенность электронных ламп с сеткой, обеспечивающую им самые разнообразные применения.

На использовании управляющего действия сетки и основана способность лампы усиливать подводимое к ней напряжение. Увеличивая или уменьшая напряжение на сетке, мы тем самым заставляем анодный ток соответственно ослабляться или возрастать, причем изменения анодного тока происходят в полном соответствии с изменениями величины напряжения на сетке.

Если при этом включить в анодную цепь лампы нагрузку — некоторое сопротивление нагрузки R, то анодный ток, проходя по нему, будет создавать на нем падение напряжения. Любое увеличение или уменьшение анодного тока приведет к изменению величины падения напряжения на нагрузке.

Рис. 7. Нагрузка в анодной цепи лампы.

Но мы уже знаем, что изменения анодного тока в свою очередь имеют такую же форму, как и переменное напряжение на сетке; поэтому и форма изменения напряжения > на анодной нагрузке будет такой же.

Однако при этом изменения напряжения на анодной нагрузке будут во много раз больше по величине, потому что малые изменения напряжения на сетке создают большие изменения величины анодного тока даже при условии, что сопротивление нагрузки в анодной цепи лампы имеет достаточно большую величину.

Колебания напряжения на анодной нагрузке будут представлять собой как бы увеличенную фотографию колебаний напряжения на сетке.

Наклон характеристики у различных ламп неодинаков. У одних характеристика идет круче, у других — более полого. Очевидно, что чем круче поднимается характеристика, тем сильнее будут сказываться изменения сеточного напряжения на величине анодного тока и, следовательно, тем больше будет усиление лампы.

Из этого можно сделать вывод, что чем круче характеристика лампы, тем большими усилительными способностями она обладает. У нас выпускались раньше и выпускаются в последнее время разные типы триодов.

Широко применялись триоды 6С5С и 6С4С; теперь выпускаются триоды 6С1П, 6С2П, 6СЗП, 6СЗБ, 6С6Б, 6С7Б и др.

Источник: Бурлянд В.А., Жеребцов И.П. Хрестоматия радиолюбителя. 1963 г.

Наука, Образование : Физика : РАДИОЛАМПА РАБОТАЕТ : Глеб Анфилов : читать онлайн

РАДИОЛАМПА РАБОТАЕТ

Радиолюбители старшего поколения хорошо помнят первые годы победного шествия радиоламп. В миллионах радиоприемников, поблескивая стеклом и металлом, гордыми рядами выстроились эти нежные, хрупкие приборы. Какими они казались совершенными по сравнению с примитивными камешками детекторов!

Радиолампам и впрямь было чем гордиться. Ведь с ними мы получили возможность слушать радио без надоевших наушников! Именно тогда в наших домах зазвучали первые громкоговорители.

Что же делает радиолампа?

Вспомните, как сегодня утром вы умывались у водопроводного крана. Если кран хорошо отрегулирован, достаточно было чуть его коснуться, и струя заметно уменьшалась или, наоборот, увеличивалась. Ничтожные усилия руки вызывали резкие перемены потока воды.

Нечто похожее происходит и в радиолампе. Там еле уловимые колебания антенного электрического поля изменяют мощный поток электронов.

{114}



Схема вакуумного триода. Слева — лампа «отперта»; справа — «заперта».


Как это практически осуществляется?

Простейшая радиолампа — стеклянный баллон, освобожденный от воздуха. Заглянув внутрь, мы увидим три изолированных друг от друга металлических электрода: катод, сетку и анод. Катод и анод включены в наружную электрическую цепь с высоким постоянным напряжением. А на сетку подают слабые сигналы антенны.

Тонкая нить катода раскаляется электрическим током. Поэтому из нее вылетают электроны. Подхваченные сильным полем, они немедленно устремляются к аноду. Но на пути электронов — проволочная спираль сетки. Своим небольшим полем она вблизи заметно действует на летящие электроны: либо свободно пропускает их, либо замедляет полет, ослабляя ток, идущий через лампу, либо, наконец, отбрасывает электроны назад к катоду — «запирает» лампу. Все такие перемены электронного потока происходят в такт с изменениями электрического поля сетки. Электронный поток как водяная струя в трубе, а сетка напоминает кран. И как легкие движения крана создают в трубе резкие толчки воды, так и слабые сигналы, уловленные антенной, вызывают в радиолампе заметные импульсы тока.  {115} 

Сигналы можно усиливать многократно в нескольких лампах подряд. Да и не только усиливать. Радиолампы с двумя электродами (без сетки) выпрямляют переменные токи — играют роль детекторов. Радиолампы, снабженные дополнительными электродами, исключительно тонко управляют потоками электронов. Наконец, в этих приборах нетрудно возбуждать разнообразные электрические колебания.

ТРИУМФ И КРИЗИС

В руках ученых и инженеров радиолампа стала мощным средством технического прогресса. Непрерывно совершенствуясь, за несколько лет она завоевала всю радиотехнику. Благодаря ей развилось телевидение, п

Ламповый триод, управляющий электрод, управляющая сетка


Вакуумный триод 6Н9С
(двойной)

Ламповый триод — это радиолампа, имеющая три электрода. Для того, чтобы иметь возможность усиливать колебания, нужно иметь возможность каким-либо образом управлять током анода радиолампы с помощью внешнего маломощного источника сигнала. Именно этот сигнал и будет в последствии усиливаться. А чтобы управлять током анода, решили ввести в диод, между катодом и анодом, дополнительный электрод, который выполнен в виде спирали или сетки.

 

Включение лампового триода

Включение лампового триода

Чтобы понять как работает триод, соберём схему. В схеме имеется: источник накала катода Ен, анодный источник Еа, а также источник Ес, который включен в сеточную цепь лампы. Как всегда, между катодом и анодом создаётся электрическое поле. Это поле теперь создаётся не только от влияния напряжения на аноде, но и от напряжения на сетке.

 

Часть поля анода проникает к катоду через отверстия в сетке. Поэтому возле катода друг на друга накладываются два поля — анодное и сеточное. Действие этого результирующего поля определяет величину анодного тока, т.е. количество охваченных им электронов. Увеличивая положительное напряжение на сетке, мы будем усиливать общее поле. В следствие этого будет увеличиваться и анодный ток. А если мы будет увеличивать отрицательное напряжение на сетке, то общее поле будет ослабевать и ток анода будет уменьшаться. Вот так сетка управляет током анода.

Более близкое расположение сетки к катоду, позволяет сеточному напряжению создавать бОльшую напряжённость возле катода, чем напряжение между катодом и анодом. Другой факт — анодное поле не полностью проникает через сетку, а поле сетки достигает катода целиком. Соединив эти два факта можно сказать, что сеточное напряжение влияет на ток анода значительно сильнее чем анодное. Это свойство радиолампы и позволяет применять её в качестве усилительного элемента.

Можно в довольно широких пределах изменять ток анода радиолампы, подавая на её сетку различное (как правило отрицательное) напряжение. В триоде сетка является управляющим электродом и поэтому получила название управляющей сетки.

РАДИОЛАМПА РАБОТАЕТ . Что такое полупроводник

Радиолюбители старшего поколения хорошо помнят первые годы победного шествия радиоламп. В миллионах радиоприемников, поблескивая стеклом и металлом, гордыми рядами выстроились эти нежные, хрупкие приборы. Какими они казались совершенными по сравнению с примитивными камешками детекторов!

Радиолампам и впрямь было чем гордиться. Ведь с ними мы получили возможность слушать радио без надоевших наушников! Именно тогда в наших домах зазвучали первые громкоговорители.

Что же делает радиолампа?

Вспомните, как сегодня утром вы умывались у водопроводного крана. Если кран хорошо отрегулирован, достаточно было чуть его коснуться, и струя заметно уменьшалась или, наоборот, увеличивалась. Ничтожные усилия руки вызывали резкие перемены потока воды.

Нечто похожее происходит и в радиолампе. Там еле уловимые колебания антенного электрического поля изменяют мощный поток электронов.

{114}

Схема вакуумного триода. Слева — лампа «отперта»; справа — «заперта».

Как это практически осуществляется?

Простейшая радиолампа — стеклянный баллон, освобожденный от воздуха. Заглянув внутрь, мы увидим три изолированных друг от друга металлических электрода: катод, сетку и анод. Катод и анод включены в наружную электрическую цепь с высоким постоянным напряжением. А на сетку подают слабые сигналы антенны.

Тонкая нить катода раскаляется электрическим током. Поэтому из нее вылетают электроны. Подхваченные сильным полем, они немедленно устремляются к аноду. Но на пути электронов — проволочная спираль сетки. Своим небольшим полем она вблизи заметно действует на летящие электроны: либо свободно пропускает их, либо замедляет полет, ослабляя ток, идущий через лампу, либо, наконец, отбрасывает электроны назад к катоду — «запирает» лампу. Все такие перемены электронного потока происходят в такт с изменениями электрического поля сетки. Электронный поток как водяная струя в трубе, а сетка напоминает кран. И как легкие движения крана создают в трубе резкие толчки воды, так и слабые сигналы, уловленные антенной, вызывают в радиолампе заметные импульсы тока.  {115} 

Сигналы можно усиливать многократно в нескольких лампах подряд. Да и не только усиливать. Радиолампы с двумя электродами (без сетки) выпрямляют переменные токи — играют роль детекторов. Радиолампы, снабженные дополнительными электродами, исключительно тонко управляют потоками электронов. Наконец, в этих приборах нетрудно возбуждать разнообразные электрические колебания.

Когда пора менять лампы в усилителе? — Каталог статей — Каталог статей

Как определить, что пора менять лампы?

 

Проще всего по времени. Если лампы в усилителе не меняли года три, и при этом он не стоит без дела, значит уже пришел строк сменить в нем лампы. Да, именно так, даже если на первый взгляд все работает. Радиолампы, особенно в аудиотехнике — это совсем не то же самое, что осветительные лампочки в люстре. Не стоит ожидать, что они однажды перегорят, а до этого момента будут исправно работать. К сожалению, в результате электрохимических процессов внутри баллона и снижения вакуума характеристики радиолампы неизбежно ухудшаются, что приводит к неприятным изменениям звучания усилителя. Да и даже полностью неисправная лампа, у которой где-то отвалилась сварка внутри, на вид может выглядеть совершенно нормально, светиться и нагреваться. По рекомендациям специалистов фирмы Marshall при использовании усилителя пару раз в неделю лампы предусилителя работают в среднем 3-4 года, а лампы мощности — 1,5-2 года. В условиях профессионального использования (репетиционная база, прокатная контора или активно гастролирующий коллектив) лампы могут «сдохнуть» и за полгода. А музыканты Lynyrd Skynyrd вообще ставили новые лампы перед каждым концертом!

Конечно, проблемы с лампами можно определить и по звуку. Потрескивание, шуршание, гудение или свист — это некоторые из заметных посторонних звуковых эффектов, которые создают некачественные радиолампы. Но чаще всего «севшие» лампы проявляют себя просто более серым и невыразительным звучанием, потерей мощности, а это можно и не сразу заметить, поскольку процесс это постепенный. Так что если ваш усилитель перестал вас радовать, не спешите его продавать. Вполне возможно, что его вернет к жизни новый комплект ламп.

 

 

 

Как заменить радиолампы в усилителе?

 

Для начала нужно обязательно выключить усилитель из сети и на всякий случай подождать еще несколько минут. Теперь можно открывать доступ к лампам, это зависит от устройства конкретного прибора. Не забывайте, что если лампы недавно работали, то они ещё очень горячие, без перчаток не трогайте их. Лампы просто вынимаются из гнезд, поворачивать их не нужно. Если лампа не идет, можно слегка покачать ее из стороны в сторону. Иногда на лампах бывают защитные металлические колпачки, их надо повернуть и снять. У ламп оконечного усилителя могут быть упругие металлические держатели, которые прижимают лампу за цоколь. Их нужно отжать одной рукой, а другой вынуть лампу. Также встречаются держатели на пружинках, поддерживающие лампу за верх баллона. У них обычно есть резиновая прокладка, старайтесь не терять её.

Обратная установка ещё проще, нужно только убедиться, что вы вставляете лампы ровно и в правильном положении. Если не вставляется, значит нужно проверить взаимное расположение лампы и гнезда. У пальчиковых ламп проверьте, чтобы не были загнуты ножки.

Очень рекомендуем перед установкой ламп почистить контакты в гнезде, особенно если усилитель старый. Для этого можно использовать четырехгранное шило или специальное средство для очистки контактов.

 

 

 

Как определить, где какая лампа стоит?

 

Очень часто лампы в усилителе расположены в один ряд, и в таком случае все довольно просто. Первая лампа с противоположной от больших ламп стороны — это входная лампа, V1. В большинстве случаев она расположена ближе других к входному гнезду, так как на нее непосредственно подается сигнал с гитары. Часто лампа V1 защищена от наводок металлическим колпаком. Дальше идут остальные лампы предусилителя, с отбором regular, а ближайшая к лампам мощности лампа обычно работает в фазоинверторе и мы рекомендуем туда ставить лампу с отбором balanced.
Однако бывают и более разнообразные конфигурации, в этом случае придется искать инструкцию к усилителю. При затруднениях обращайтесь к нам, постараемся помочь.

 

Зачем нужен отбор предусилительных ламп? И что означают все эти V1, regular, standard и balanced?

 

Если в инструкции к своему усилителю вы нашли, что в нем установлено три лампы 12AX7, то это вовсе не означает, что все эти лампы одинаковые. Очень часто к ним предъявляются разные требования. Например, входная лампа (обычно обозначается как V1) обязана иметь минимальный шум и не должна микрофонить, иначе все помехи будут усилены последующими каскадами и будут прекрасно слышны через динамик. Именно поэтому в случае плохого звука иногда советуют поменять лампы местами. Но лучше же вместо этого сразу купить хорошую лампу, не так ли? 
Далее, если фазоинвертор оконечного усилителя построен на лампе 12AX7 или 12AT7 (такие лампы называют двойными триодами), то обычно одна половина лампы (один из триодов) работает на одну лампу мощности, а вторая — на другую. Поэтому нетрудно догадаться, что симметрия триодов по уровню усиления у лампы фазоинвертора почти так же важна для качественного звука, как и подбор ламп мощности в пару. Такие лампы по результатам наших измерений попадаются нечасто, поэтому и стоят они дороже других.
Ну а стандартные лампы — это остальные лампы предусилителя. У них средние характеристики по шуму или симметрии, но тем не менее вы все равно можете быть уверены, что они не шумят и не портят звук, мы их проверили. Некачественные лампы мы вообще не продаем, они забраковываются.

Наконец, мы отдельно отбираем те, которые имеют усиление больше других. Такие лампы получают характеристику hi-gain, они помогут любителям тяжелой музыки добиться от своего усилителя или преампа максимально возможного перегруза. С такой характеристикой может быть лампа с любым отбором, соответственно, количество категорий отбора достигает шести.

 

Теория клапана

»Примечания к электронике

Две ключевые концепции для понимания того, как работает вакуумная лампа, — это термоэлектронная эмиссия и притяжение и отталкивание заряда.


Вакуумные трубки / термоэлектронные клапаны Включает:
Основы Как работает трубка Электроды для вакуумных трубок Диодный клапан / трубка Триод Тетроде Луч Тетрод Пентод Эквиваленты Штыревые соединения Системы нумерации Патрубки / основания клапанов Лампа бегущей волны


Теория работы вакуумной лампы основана на концепции, известной как термоэлектронная эмиссия.

В дополнение к этой концепции, включая притяжение и отталкивание противоположных и подобных зарядов, большую роль в работе вакуумных трубок / термоэмиссионных клапанов.

Понимание этих концепций обеспечивает основу для понимания того, как работает электронная лампа.

Современный ламповый усилитель

Термоэлектронная эмиссия

Первая концепция, необходимая для понимания того, как работает вакуумная лампа, — это термоэлектронная эмиссия.

Электропроводность металлов возникает из-за того, что вокруг материала движутся свободные электроны, не прикрепленные к какой-либо определенной молекуле.Хотя существует эквивалентное количество дырок, так что общий заряд остается сбалансированным, эти электроны свободно перемещаются по материалу.

Термоэлектронная эмиссия

Если эти электроны должны покинуть поверхность материала, необходимо выполнить работу по преодолению притяжения внутри материала.

Энергия, необходимая для преодоления сил, удерживающих электроны внутри материала, может подаваться несколькими способами. Одним из них является нагрев материала, и таким образом электроны получают дополнительную кинетическую энергию.При достаточно высокой температуре некоторые электроны будут обладать достаточной кинетической энергией, чтобы покинуть поверхность материала. Это термоэлектронная эмиссия электронов, и именно это явление лежит в основе того, как работает электронная лампа.

Процесс термоэлектронной эмиссии из материала во многом похож на процесс испарения с поверхности жидкости. В случае молекул в жидкости, те, которые вылетают и испаряются, обладают достаточной энергией, чтобы избежать переобучающих сил жидкости, и их количество увеличивается с увеличением температуры.Это можно рассматривать как по существу тот же процесс, в котором энергия, которую должен отдать электрон, соответствует скрытой теплоте испарения в жидкости.

Выбор вакуумных ламп / клапанов старых и новых

Электронная эмиссия

При рассмотрении того, как работает электронная лампа, также необходимо учитывать эффективность того, как электроны уходят с поверхности.

Число электронов, испускаемых нагретым материалом на единицу площади, связано с абсолютной температурой, а также с константой «b», которая является константой, указывающей на работу, которую электрон должен совершить, чтобы покинуть поверхность.

В результате можно вывести уравнение для тока, покидающего поверхность:

Где:
I = ток, измеренный в амперах
A = константа для типа излучающего материала
T = температура в градусах Абсолютный
b = работа, необходимая для того, чтобы электрон покинул поверхность

Эмиттеры электронов — катодные материалы

Необходимо достичь температуры выше 500 ° C, в зависимости от материала, чтобы количество электронов, покидающих поверхность материала, стало заметным.При работе с температурами этого порядка он ограничивает материалы, которые могут использоваться на катодах электронных ламп.

Есть несколько предпочтительных эмиттеров, которые используются в электронных лампах:

  • Вольфрам: Вольфрам представляет собой одну из самых прочных форм нити накала для вакуумной лампы, особенно когда используются очень высокие анодные напряжения. Однако его недостатком является то, что его эффективность излучения, выраженная в количестве ампер на ватт нагрева, не так высока, как у других эмиттеров, таких как торированный вольфрам и эмиттеры с оксидным покрытием.
  • Торированный вольфрам: Торированный вольфрам широко используется в электронных лампах и состоит из вольфрама, содержащего от 1 до 2% оксида тория. Вакуумные лампы / термоэмиссионные клапаны, в которых используются катоды с этим покрытием, дают электронную эмиссию при температурах от 1500 ° до 1600 ° K. Вакуумные лампы, в которых используется торированный вольфрам, должны иметь очень высокий уровень вакуума, иначе положительные ионы, образующиеся при ионизации газов в оболочке, будут серьезно влиять на излучение.
  • Эмиттеры с оксидным покрытием: Вакуумные лампы, использующие эту форму катодного покрытия, имеют слой смеси оксидов бария и стронция, покрывающий поверхность катода. При правильной активации они обильно излучают электроны при температуре от 1100 ° до 1200 ° К. Эмиттеры с оксидным покрытием широко используются, потому что они дают больше излучения на ватт тепла, чем любой другой тип. Одним из недостатков является то, что излучающая поверхность легко отравляется примесями. Вакуумные лампы с оксидным покрытием используются для большинства небольших вакуумных ламп / термоэмиссионных клапанов, работающих под напряжением до нескольких тысяч вольт.

Хотя в наши дни вакуумные лампы обычно нагреваются косвенно, этот вид обогрева менее эффективен, чем вариант с прямым обогревом. В результате некоторые специальные трубки или клапаны, в которых используются вольфрамовые или торированные вольфрамовые нити, иногда используют методы прямого нагрева.

Изменение эмиссии электронов в зависимости от температуры для разных эмиттеров

Объемный заряд

Одним из важных аспектов теории электронных ламп является пространственный заряд.

Электроны, протекающие между катодом и анодом, образуют облако электронов, известное как «пространственный заряд».Объемный заряд имеет тенденцию отталкивать электроны, покидающие катод, заставляя их возвращаться. Однако если потенциал, приложенный к аноду, достаточно высок, то эффект объемного заряда будет преодолен, так что электроны будут течь к аноду. Таким образом, электроны могут перемещаться через вакуум внутри стеклянной оболочки вакуумной трубки / клапана, цепь замыкается и течет ток.

По мере увеличения потенциала на аноде увеличивается ток. В конце концов достигается точка, в которой изменение пространства полностью нейтрализуется и достигается максимальное излучение с катода.Единственный способ увеличить эмиссию электронов с катода — это повысить температуру катода. Это увеличивает энергию электронов и, как следствие, позволяет электронам покидать катод.

Хотя все области вакуумной лампы имеют объемный заряд, он особенно важен в катодной области, поскольку определяет элементы, включая максимальное излучение.

По мере того, как в вакуумированную оболочку добавляются другие электроды, концепция пространственного заряда может применяться ко всей рабочей зоне.

Концепция пространственного заряда играет решающую роль в определении протекания тока в любом термоэмиссионном устройстве.

Закон о детях

Закон Чайлда, часто также называемый законом Чайлда-Ленгмюра, был впервые предложен в 1911 году и составляет ключевые элементы в теории термоэмиссионного клапана или вакуумной трубки и принципах работы вакуумной трубки.

Закон Чайлда гласит, что ток, ограниченный пространственным зарядом в плоскопараллельном вакуумном диоде, изменяется прямо пропорционально мощности трех половин анодного напряжения и обратно пропорционально квадрату расстояния d, разделяющего катод и анод.

Где:
J = плотность тока в амперах на квадратный метр,
Ia = анодный ток,
S = площадь поверхности анода в квадратных метрах

Чайлд вывел это уравнение применительно к теории электронных ламп в 1911 году для атомарных ионов. У них гораздо меньшее отношение заряда к своей массе. Ирвинг Ленгмюр расширил основной закон, когда он опубликовал приложение к электронным токам в 1913 году. Это распространило его на случай цилиндрических катодов и анодов.По этой причине закон иногда называют законом Чайлда-Ленгмюра.

Другие электронные компоненты:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор Полевой транзистор Типы памяти Тиристор Разъемы Разъемы RF Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты». . .

Как работают вакуумные трубки — тропические рыбы

Вы можете управлять поведением этих электронов, подавая напряжение сигнала на сетку, например, используя гитару.Для простоты вы можете представить напряжение гитары как синусоидальную волну (хотя на самом деле это намного сложнее из-за гармоник инструмента): то есть переменный ток, который периодически переключается между положительной и отрицательной полярностью. Когда ламповый катод видит этот ток на сетке, электроны будут течь от катода к пластине в соответствии с поведением гитарного сигнала. Это означает, что больше электронов движется к пластине, когда сигнал положительный, и меньше электронов движется к пластине, когда сигнал отрицательный.По этой причине выходной сигнал будет не совпадать по фазе с входным на 180 градусов.

Кроме того, этот поток электронов от катода к пластине намного больше, чем напряжение входного сигнала на сетке. Другими словами, выходное напряжение усиливается. Это потому, что роль входного сигнала заключается в модуляции потока электронов; сила входного сигнала имеет влияние, но не диктует силу выходного сигнала. Скорее, размах выходного напряжения определяется размером пластинчатого резистора и общим смещением триода.

Итак, сигнал, приложенный к сетке триода, появляется на пластине с тремя изменениями:

  1. Новый сигнал будет в противофазе (т.е. развернут на 180 градусов)

  2. Новый сигнал будет усиленный

  3. Новый сигнал будет иметь дополнительные новые гармоники из-за неоднородностей в лампе (это воспринимается как привлекательное тепло лампы)

Искажение . Вы можете смещать триод, чтобы выходной сигнал был точной (но более громкой и сдвинутой по фазе) версией входа.Или вы можете изменить рабочую точку лампы так, чтобы сигнал не воспроизводился точно, а фактически искажался. Например, если сигнал не может быть полностью усилен триодом, часть его будет обрезана. Лампы имеют характерный способ ограничения сигналов: вместо того, чтобы мгновенно обрезать форму волны в определенной точке, лампы плавно переходят в точку отсечки, что приводит к «мягкому обрезанию». Вот почему музыканты так любят ламповый дисторшн.

Катодный повторитель. Большинство каскадов усиления отводят выходной сигнал от пластины лампы. Однако выходной сигнал также может сниматься с катода, если трубка смещена в конфигурации, называемой катодным повторителем. В отличие от выхода пластины, выход катода синфазен с входом и немного ниже по усилению (примерно 0,9x входного сигнала). Однако катодный повторитель имеет гораздо более низкий выходной импеданс, чем обычный каскад усиления. Это делает его отличным для определенных приложений, таких как управление стеком тонов, выходом aux или посылкой петли FX.

Общие триоды. В усилителях звука триоды чаще всего используются в схемах предусилителей. Наиболее распространенные лампы предусилителя — 12AX7 и его варианты — имеют два триода в одной 9-контактной оболочке. В трубках этого типа соединение нагревателя выполнено по центру для минимального шума. Однако некоторые (в основном устаревшие) триоды упакованы в одну оболочку и предназначены для 7-контактного разъема.

Тетроды и пентоды

Вы можете дополнительно управлять током через трубку, добавляя дополнительные сетки.Первой трубкой с добавленными сеточными электродами был тетрод, который вводил сетку экрана. Позже пентод добавил еще одну сетку: сетку подавителя. Третий тип, лучевой тетрод, добавляет набор металлических пластин, но по историческим причинам (в частности, во избежание нарушения патента, срок действия которого истек), эти пластины не считаются «электродами». В целом, дополнительные электроды, используемые в тетродах и пентодах, были предназначены для увеличения коэффициента усиления лампы и общей стабильности.

Тетроды и сетка экрана. Везде, где два проводника разделены изолятором, фактически появляется конденсатор. Триоды — не исключение. Поскольку проводники разделены изолятором (вакуумом), сетка и пластина триода имеют паразитную емкость, которая (помимо других последствий) имеет тенденцию вносить колебания во время работы с высоким коэффициентом усиления. (Эта емкость известна как емкость Миллера.) В начале 20 века это было особой проблемой для определенных радиоприложений.

Чтобы смягчить эту проблему, физик по имени Уолтер Х.Шоттки изобрел тетрод. Эта трубка имеет вторую сетку (называемую сеткой экрана), расположенную между первой (контрольной) сеткой и пластиной. Эта экранная сетка смещена под напряжением, чуть более отрицательным, чем на пластине.

Наличие экранной сетки устраняет емкость Миллера между управляющей сеткой и пластиной. Это также позволяет тетродам усиливать в большей степени, чем триодам. В радиоприемниках тетрод, кроме того, обладал превосходными высокочастотными характеристиками без риска возникновения колебаний.

Как работают вакуумные лампы — Hifi Chicken

Вакуумные лампы были основным продуктом аудио в течение почти столетия. Вы можете знать, что это такое и что они делают, но как работают электронные лампы и что они делают на самом деле. Практически во всех случаях они используются для усиления сигнала или, по крайней мере, в звуковом оборудовании. Существует много типов ламп, и самый простой из них — диодные. Вероятно, вы слышали о современных диодах, которые используются в схемах для управления направлением потоков электричества. Название диода происходит от di, означающего 2, и у него внутри только 2 электрода.Есть триоды, тетроды, пентоды и так далее.

Что такое электронные лампы?

В общих чертах это стеклянная трубка с катодом и анодом, по которой электроны проходят с одной стороны на другую. Однако электронные лампы немного сложнее. Ниже приведена схема, на которой показаны части обычной вакуумной лампы. Не все лампы сконструированы одинаково, однако большинство ламп в аудиоприложениях будут похожими.

Путь электричества через трубку поможет вам понять, что он делает с током.В трубке есть пара путей тока, у вас есть ток нагревательного элемента. Сигнал, который усиливается, и напряжение сети, если применимо. Напряжение сети изменяется от отрицательного до положительного. Это напряжение будет контролировать скорость, с которой электроны перемещаются от катода к пластине, когда положительное, они движутся быстрее, а отрицательное напряжение сетки имеет противоположный эффект. Нагревательный элемент имеет постоянное напряжение, характерное для трубки, используемой в цепи. Нагреватель — это то, что дает свободным электронам энергию, которая высвобождается из катода и течет затем к пластине.Вот почему вы хотите, чтобы ваши трубки немного нагрелись перед фактическим использованием. Как долго они разогреваются, зависит от самой трубки.

Путь прохождения сигнала

Сигнал — это то, о чем мы действительно все заботимся, когда дело касается музыки. Ваш сигнал — это сама музыка, которая подается на предусилитель или усилитель мощности и выводится на ваши динамики. В твердотельном усилителе транзисторы усиливают ваш сигнал в цифровом виде. В ламповом усилителе задача ламп состоит в том, чтобы принимать слабый сигнал и усиливать его. Но каким образом сигнал получает больше мощности, проходящей через трубку? На самом деле это не так.Трубка действует как клапан, который регулирует мощность, которую может выдать трансформатор. Чем ближе напряжение сети к 0, тем ближе сопротивление резистора 0 Ом, что означает, что трансформаторы могут максимально протекать к выходу. Когда вы получаете положительный результат в сетке, вы получаете искаженный сигнал, поскольку сетка будет пытаться притягивать электроны к себе и, по сути, становится резистором с отрицательным сопротивлением, который вам не нужен. Отрицательное сопротивление — это когда ток и напряжение обратно пропорциональны.

Путь сигнала входит в цепь и контролирует сетевое напряжение. Затем пластина собирает электроны, которые пропускает сетевое напряжение, а затем выводит сигнал. Трубка действует как одна сторона нагрузочного резистора. С другой стороны ставится постоянный резистор. Чем выше вы поворачиваете громкость, тем меньше и меньше сопротивление у вас на сигнальной стороне пути. Трансформатор пропускает большее напряжение по сигналу и на выходе.

https: // robrobinette.com / How_Tubes_Work.htm

Типы вакуумных трубок

  1. Диоды
  2. Шумовые диоды
  3. Фанотроны – газовые диоды
  4. Триоды
  5. Каскодная схема
  6. Исторические триоды
  7. А Плиотрон
  8. Высокочастотный )
  9. Power Triodes
  10. Screen-Grid Tetrodes
  11. Space-Charge-Grid Tetrodes; Низковольтные трубки
  12. Контактные потенциалы
  13. Пентоды
  14. Силовые пентоды и силовые трубки пучка
  15. Аккумуляторные трубки
  16. Субминиатюрные трубки
  17. Нагревательные трубки 117 В
  18. Компактроны
  19. Сеточные детекторы утечек и диодные детекторы
  20. Осцилляторы и смесители Преобразование
  21. Электронно-лучевые трубки
  22. Трубки регулятора напряжения

    Список трубок и их нумерация в Википедии

Лучше ли электронные лампы?

Теперь, когда вы лучше понимаете, как работают электронные лампы, вы можете решить, подходят ли они вам и подходят ли они вам.С одной стороны, у них нет жесткой точки отсечки, как у твердотельных усилителей. С другой стороны, они не имеют идеального пути прохождения сигнала и быстрее изнашиваются. Подобно лампочке, у вакуумной лампы есть нить накала, которая в конечном итоге перегорает. Аудиофилы часто отдают предпочтение вакуумным лампам, так как они имеют довольно плавную кривую искажений, поэтому они менее заметны для человеческого уха. Любое усиление искажает сигнал, поэтому предпочтительным методом является усиление его с наименьшими искажениями или с желаемыми искажениями.Трубки также позволяют пользователю настраивать это искажение по своему вкусу с помощью прокатки трубки, что само по себе является хобби. Прокатка труб — это место, где любители пробуют всевозможные трубки, совместимые с их оборудованием. Каждая лампа по-разному влияет на тональность музыкального сигнала, некоторые могут вносить огромные изменения, а другие могут не оказывать заметного эффекта. Твердотельный звук, как правило, более надежен и мало влияет на тональность в качественном усилителе, что часто желательно в среде эталонного стиля.Нельзя сказать, что он не имеет никакого эффекта, но, вообще говоря, меньше, чем у лампового усилителя. Тот теплый звук, о котором говорят люди, — это тональное изменение, которое искажение ламп добавляет к сигналу, некоторым слушателям это нравится, другим не очень.

Как всегда, идите и послушайте как можно больше усилителей, прежде чем тратить свои кровно заработанные деньги.

Начало работы с электронными лампами

Вы только начинаете заниматься лампами и ищете недорогой способ исследовать этот мир? Ознакомьтесь с нашим обзором одного из самых дешевых ламповых стереофонических усилителей.
Дешевые ламповые усилители

Как это:

Нравится Загрузка …

Как ламповые усилители

Когда я был молодым студентом факультета электроники, я в основном учился, принося домой книги из библиотеки (ничего себе, давным-давно) и вручную разводя схемы. Я помню момент «ага», который случился, когда я внезапно понял, как именно ламповый усилитель на самом деле принимает крошечный сигнал на входе и создает более сильный сигнал на выходе. Думаю, это произошло вскоре после того, как я подключил к кончикам пальцев блок питания постоянного тока на 300 вольт.Когда я пришел в сознание … Я сказал «А-ХА» и еще несколько слов!

В этой статье я поделюсь способом понимания этого, который вы, вероятно, не найдете в учебниках по электронике. Но для людей, которые не планируют разрабатывать ламповые усилители, он даст вам не требующее математики мысленное представление о том, как это работает.

Итак, прежде чем мы перейдем к самой лампе, мы собираемся начать с очень простой схемы, в которой используются резисторы, называемые делителем напряжения. Вам он лучше известен как регулятор громкости.Итак, давайте посмотрим, как работает регулятор громкости. Добавлю здесь, что речь идет только о старомодных аналоговых схемах. Цифровой регулятор громкости работает по-другому.

Регулятор громкости в аналоговых схемах использует так называемый переменный резистор. Переменный резистор, также называемый «потенциометром», имеет кольцо из резистивного материала, обычно углеродного и металлического скребка, которое может вращаться так, что может касаться любого места на углеродном кольце.

Если мы подключим верхнюю часть резистора к звуковому сигналу, а нижнюю — к земле, мы сможем измерить сигнал от дворника потенциометра.Если стеклоочиститель находится в верхней части кольца, напряжение на входе будет таким же, как и на выходе. Если стеклоочиститель находится внизу, он заземлен, поэтому мы не получаем сигнала.

Если поставить дворник точно посередине угольного кольца, то мы увидим, что выходное напряжение составляет ровно половину напряжения на входе. Вуаля! Мы разделили напряжение на два.

Теперь, чтобы приблизиться к нашему ламповому усилителю, давайте превратим наш регулятор громкости в два отдельных резистора вместо угольного кольца.

Посмотрите на схему ниже. Мы превратили кольцо в резистор вверху и второе равное сопротивление внизу.

Этот делитель напряжения будет делать то же самое, что и наш регулятор громкости со стеклоочистителем посередине. Какое бы напряжение ни было наверху, оно будет точно разделено на два при измерении на стыке двух резисторов.

Вот что происходит, когда резисторы имеют одинаковое «сопротивление». Допустим, у каждого резистора 100000 Ом.
Ом — это всего лишь единица сопротивления, названная в честь г-на Ома, который обнаружил, как они работают. Возможно, вы слышали о законе Ома. Это парень.
Как вы думаете, что произойдет, если мы заменим нижний резистор на 10 000 Ом?

Что произойдет, так это то, что выходное напряжение будет ниже, и это напряжение будет пропорционально соотношению двух резисторов. В этом случае это будет девять процентов входного напряжения или около 9 вольт. (Если вам интересно, вы можете увидеть математику для этого здесь)

Итак, из этого примера мы видим, что мы можем создать регулятор громкости, где у нас есть один фиксированный резистор и регулируется нижний резистор, чтобы получить разные уровни выходного сигнала.

Ну и что?


Вы спросите, какое отношение это имеет к ламповому усилителю?

Что ж, если мы заменим нижнее сопротивление вакуумной лампой, мы сможем использовать лампу как переменный резистор, только у нее есть некоторые магические свойства. Читать на оруженосце …

Освежитель тюбиков

Сначала нам нужно напомнить, как работает электронная лампа. Электронную лампу называют «клапаном» во многих частях англоязычного мира, и на самом деле это более описательное название того, что они на самом деле делают.Как бы вы ни называли их, трубки или клапаны названы по количеству «электродов», которые находятся внутри стеклянной бутылки. Итак, «Диод» имеет два электрода, а «Триод» — три электрода. Мы рассмотрим здесь триод, потому что это простейшая электронная лампа, которая может усиливать звук.

Посмотрите ниже на различные части триода, как на иллюстрации того, как они находятся внутри реальной лампы, так и мысленно отметьте, как мы будем показывать их на схематическом виде.

Ключ к частям триода

a = анод, K = катод, g = управляющая сетка, h = нагреватель

Вот что происходит в триоде:

  • Нагреватель нагревает катод докрасна (маленькая светящаяся штука, которую вы видите внутри трубки)
  • ГОРЯЧИЙ катод создает облако отрицательно заряженных электронов в вакууме.
  • Когда к аноду подключен высокий положительный заряд, электроны притягиваются к нему
  • Это заставляет ток электронов течь от катода к аноду в вакууме
  • Управляющая сетка находится посередине протекающего тока
  • Отрицательное напряжение на управляющей сетке отталкивает электроны, которые также имеют отрицательный заряд, обратно к катоду.
  • Если на управляющую сетку подается достаточно высокое отрицательное напряжение, ток может быть почти полностью остановлен (это действительно клапан)

Эй! Я вижу на картинке четыре вещи

Хотя мы называем это трехэлектродным устройством, имеется ссылка на четвертый элемент, называемый «нагревателем». «Нагреватель» необходим для того, чтобы одна из частей, катод, была достаточно горячей, чтобы она могла выпустить облако электронов в вакуум, содержащийся в стеклянной оболочке.В очень ранних конструкциях электронных ламп нагреватель и катод были одним и тем же, потому что это была просто нить накаливания лампочки! Современные лампы отделяют нагреватель от катода, чтобы сделать трубку более эффективной и снизить уровень шума.
Между прочим, старые ламповые техники все еще называют анод «ПЛАСТИНОЙ», потому что в самых ранних электронных лампах это была буквально маленькая металлическая пластинка, застрявшая внутри лампочки!
На моих старых ламповых передатчиках были кнопки с надписью «PLATE».Вы должны были знать, что кнопка подаст высокое напряжение на схему пластины.

Итак, из объяснения вы можете увидеть, что электронная лампа на самом деле является «клапаном» для электричества. Теперь, поскольку она является бесступенчатой, мы можем рассматривать лампу как своего рода переменный резистор. Это означает, что мы можем заменить нижний резистор в нашем примере делителя напряжения «вентилем»!


Что у нас есть? У нас есть делитель напряжения, как и раньше, но его можно отрегулировать, подав управляющее напряжение на «контрольную» сетку нашей вакуумной лампы.На схеме вы видите, что мы подали 100 вольт на верхний резистор. Если мы заземлим управляющее напряжение так, чтобы оно имело нулевых вольт заряда, все электроны потекут к аноду. Трубка будет проводить электричество на максимуме, так что это будет означать, что трубка будет выглядеть как резистор с низким сопротивлением. Если мы подаем отрицательное управляющее напряжение на управляющую сетку, мы уменьшим количество электронов, протекающих в трубке, и это будет эквивалентно более высокому сопротивлению в нашем делителе напряжения.Для нашей иллюстрации мы показываем нашу воображаемую лампу с напряжением -1,5 В в сети, и это заставляет ее вести себя как резистор на 100 000 Ом. Таким образом, на выходе нашего делителя напряжения все еще остается 50 вольт.

Здесь происходит волшебство

Здесь происходит волшебство усиления. Типичный триод, такой как 12AT7 (ECC81), переходит от низкого внутреннего сопротивления к очень высокому внутреннему сопротивлению с небольшим изменением напряжения в управляющей сетке.

Обычно однозначное число вольт на управляющей сети — это все, что требуется.Но если измерить изменения напряжения на соединении анодного резистора и анода лампы, то изменения составят десятки вольт!

Небольшое изменение делает большое изменение

Например, если мы увеличим сетевое напряжение с -1,5 до 0 вольт, эффективное сопротивление ламп упадет до минимума, назовем его 10 000 Ом. Это приводит к выходному напряжению около 9 вольт , как мы описали ранее.

И если бы мы понизили управляющее напряжение до -3 вольт, задерживая больше электронов, трубка могла бы вести себя как резистор на 900 000 Ом, и мы бы увидели на выходе более 90 вольт .(воспользуйтесь ссылкой на калькулятор, чтобы убедиться в этом)

Таким образом, изменение входного напряжения 3 вольт приведет к изменению 90–9 = 81 вольт на выходе нашей воображаемой ламповой схемы.

Величина разницы между изменением входного и выходного напряжения называется «коэффициентом усиления» и зависит от типа лампы. Коэффициент усиления — это то, во сколько раз выходное напряжение превышает входное. Итак, с добавлением вакуумной лампы наш маленький делитель напряжения становится умножителем напряжения! Это усиление.

Каждый тип лампы имеет собственный коэффициент усиления, который является результатом того, как внутренние элементы механически расположены внутри лампы. Это одна из причин, по которой дизайнеры могут предпочесть одну трубку другой. Например, 12AX7 (ECC83) имеет коэффициент усиления 100. Если вам нужно большое усиление, выберите эту лампу.

Проблемы в раю

Так вы видели ограничения нашей маленькой схемы? Одно не так очевидно, но вот оно.Триод отлично работает с сеткой, заряженной отрицательно по сравнению с катодом, в отталкивающем режиме. Он не любит, когда управляющая сетка становится положительной, то есть выше нуля вольт. Почему? Потому что, как только сетка становится положительной, она начинает притягивать электроны, как анод. Таким образом, «внутреннее сопротивление», которое мы описали, не будет вести себя нормально, что означает, что увеличение управляющего напряжения больше не будет уменьшать внутреннее сопротивление трубки таким же образом. Следовательно, наше выходное напряжение не будет соответствовать входному напряжению.Итак, мы говорим, что вывод искажен по сравнению с вводом.

Точно так же, если мы переведем управляющую сетку в очень отрицательное положение, мы попадем в место, где трубка будет отрезана, что означает, что через нее не может протекать ток. Это снова означает, что мы не изменяем внутреннее сопротивление трубки с изменением управляющего напряжения, потому что нам нечего контролировать. Это тоже означает искажение. Наш вывод не отслеживает ввод. Таким образом, мы должны держать входной сигнал в этой линейной «зоне наилучшего восприятия» диапазона лампы, если мы не хотим искажений.

Смещение трубки

Итак, как мы можем убедиться, что трубка работает в этой зоне наилучшего восприятия? Напряжение смещения — вот ответ.

Чтобы наша схема усилителя работала должным образом, нам нужно настроить лампу так, чтобы при сигнале NO она работала в середине этого диапазона наилучшего восприятия, посередине между нулевым вольт и некоторым отрицательным напряжением, которое является точкой отсечки. Это также означает, что наш выход находится примерно посередине между 100 вольт и 0 вольт. Мы делаем это, подавая небольшое отрицательное напряжение на управляющую сетку.

Это небольшое напряжение называется напряжением смещения и может быть создано любым способом, который делает управляющую сетку более отрицательно заряженной на , чем катод. Мы не будем вдаваться в подробности, но это может быть просто сухая батарея. Фактически, самые ранние ламповые радиоприемники в начале 1920-х годов использовали сухие батареи только с целью установки напряжения смещения.

Вот как это выглядело бы, если бы мы построили небольшой входной усилитель переменного тока. Эта схема называется «следящим за пластиной», потому что выходной сигнал «следует» за напряжением на пластине.

Итак, теперь наш входной сигнал 1 В переменного тока находится «поверх» отрицательных 1,5 вольт. Поскольку сигнал составляет 1 В от пика до пика, это означает, что это + 0,5 В и -0,5 В, поэтому это означает, что наш вход, с точки зрения лампы, никогда не будет выше -1 В и никогда ниже -2 В. Таким образом, напряжение смещения будет удерживать входной сигнал от * перехода в зону положительного напряжения.

* Если, конечно, вы не перегрузите вход. Теперь вы понимаете, почему перегрузка искажает гитарные усилители

Класс «А», говоришь?

Между прочим, проектирование усилителя для работы в этом режиме без искажений, который мы называем линейным режимом, — это то, что инженеры-электрики называют работой «класса A».Это означает, что трубка всегда проводит электричество во время нормальной работы. Это , все это означает . Так что не волнуйтесь, когда маркетологи хвастаются тем, что их оборудование относится к «Классу А».

Одно устройство В педалях дисторшн используются аудиосхемы, не относящиеся к «Классу A»!

Для любопытных супер-ботаников:

Усилители класса A / B, класса B смещены ближе к точке отсечки и используются в двухтактных выходных цепях, например, в ваших гитарных и басовых усилителях.
Усилители класса C имеют жесткую отсечку смещения и используются в выходных каскадах передатчиков RF, которым требуется высокая эффективность
* Усилители класса D запускают свои устройства в «коммутационном режиме», как цифровые устройства. (ВКЛ или ВЫКЛ) Я никогда не слышал о таком, построенном на лампах, но я полагаю, что это можно сделать. Переключающие устройства (полевые МОП-транзисторы) используются для широтно-импульсной модуляции, чтобы буквально контролировать выход источника питания и создавать аудиосигналы. Их эффективность превышает 90%.
* На Gearslutz мне сказали, что мое описание класса A неверно, а определение класса D неверно. Я бы так не сказал, но я все равно их переписал, чтобы быть точнее. Когда я попросил чего-нибудь получше, ответа не получил …

Смена фаз

Некоторые из вас, возможно, уже поняли это, но одна из характеристик схемы усилителя с пластинчатым повторителем заключается в том, что при повышении напряжения сети сопротивление лампы падает, что снижает выходное напряжение.Это означает, что выход движется в направлении, противоположном входному. Можно сказать, что выход на 180 градусов не совпадает по фазе с входом.

Это не так уж важно, если мы это осознаем. Есть несколько способов обратить фазу вспять. Это похоже на пропускание сигнала через второй «пластинчатый повторитель» и его повторное реверсирование или передачу сигнала в трансформатор и обратное изменение выходных проводов трансформатора. В любом случае, я бы не стал внимательным, если бы не упомянул об этом свойстве усилителя с пластинчатым повторителем.

Сводка

Итак, мы надеемся, что у вас был момент «ага». Проще говоря, аналоговое ламповое усиление использует небольшое количество электрического заряда для управления гораздо большим количеством электричества, которое проходит через вакуум в лампе. Большое электричество должно как можно точнее отслеживать изменения на входе для снижения искажений. Это идеально? Никогда, но именно поэтому у нас так много разных коробок для аудиооборудования. Именно недостатки придают нашему снаряжению неповторимый характер.

Если у вас есть какие-либо комментарии к этой статье, присылайте их по адресу:

[email protected]


Заявление об отказе от ответственности

Взгляды и мнения, выраженные автором этого письма, являются его собственными и не обязательно принадлежат Fox Audio Research. Эти обзоры следует воспринимать не как рекомендации, а как мнения клиентов о продуктах, которые они могли или не могли использовать.Кроме того, Fox Audio Research не дает никаких гарантий и не делает никаких заявлений, явных или подразумеваемых, относительно точности или достаточности информации, содержащейся в данном документе, и не принимает на себя никаких обязательств или обязательств в отношении использования такой информации. Fox Audio Research не гарантирует работоспособность, эффективность или применимость каких-либо методов, продуктов или измерений, перечисленных или связанных с foxaudioresearch.ca. Предоставленная информация предназначена только для образовательных целей.

Базовые знания о электронных лампах

Основы вакуумных ламп

Что такое вакуумная лампа и ее использование? В электронике вакуумная лампа, электронная трубка или клапан, или, в просторечии,

Типы вакуумных трубок

Какие бывают типы электронных ламп? Существует множество различных типов электронных ламп, все со своими собственными применениями, ch

Применение вакуумных трубок

Для чего нужны электронные лампы? Вакуумная лампа используется в качестве переключателя, усилителя или экрана дисплея (ЭЛТ).Используется как переключатель включения / выключения

Добро пожаловать в вакуумную трубку!

Основы вакуумной трубки

Что такое вакуумная лампа и ее применение?

В электронике вакуумная трубка , электронная трубка или клапан , или, в просторечии, трубка, — это устройство, которое управляет прохождением электрического тока в высоком вакууме между электродами, к которым приложена разность электрических потенциалов. .Простейшая вакуумная лампа, диод, изобретенный в 1904 году Джоном Амброузом Флемингом в 1904 году, содержит только нагретый катод, излучающий электроны, и анод.

Основной принцип работы вакуумной лампы — это явление, называемое термоэлектронной эмиссией. Это работает так: вы нагреваете металл, и тепловая энергия выбивает некоторые электроны. … Когда катод нагревается и на анод подается положительное напряжение, электроны могут течь от катода к аноду.

На этой странице вы можете получить полную информацию об электронных лампах.

Типы вакуумных трубок

Какие бывают типы электронных ламп?

Существует множество различных типов электронных ламп , все со своими собственными применениями, характеристиками и конструкцией, большинство из которых делятся на четыре основных типа: (1) диод, (2) триод, (3) тетрод, и (4) пентод. На этой странице перечислены различные типы электронных ламп.

Различные типы вакуумных трубок
↪️Диодные вакуумные трубки
Диод — одна из самых простых форм вакуумных трубок.
↪️Триодные вакуумные трубки
В вакуумных трубках этого типа электрические токи протекают от V +, имеющего высокий потенциал, приложенный к концу анода, к потенциалу земли катода.
↪️Tetrode Vacuum Tubes
Основная идея создания триода связана с формированием тетрода. Он состоит из четвертого электрода, известного как экран, расположенного между сеткой и анодом.
↪️Пентодные вакуумные трубки
Этот вид трубок подключается непосредственно к катоду, используя соединение внутри вакуумной трубки или открытое соединение между соответствующими контактами.

Применение вакуумных трубок

Для чего нужны электронные лампы?

Вакуумная лампа

используется в качестве переключателя , усилителя или экрана дисплея (ЭЛТ) . Электронные лампы, используемые в качестве переключателей, позволили первым компьютерам выполнять цифровые вычисления. Отсюда мы можем узнать технологию вакуумных трубок или термоэмиссионных клапанов, которые обеспечивают первую форму активного устройства, используемого в электронике, и они все еще используются в некоторых специализированных приложениях.Например, это простое устройство имело огромное значение для воспроизведения звука, что сделало возможными следующие достижения в звуковых технологиях.

Популярные статьи

Дата: 2020.07.23 Категория: вакуумная трубка 1776 г.

Продажа вакуумных трубок

: Обзор радиоприемников с вакуумными трубками

By & nbspapogeeweb, & nbsp & nbspe & nbsp & nbsp & nbsp Ⅰ Введение Электронная лампа была неотъемлемой частью ранних радиоприемников, использовалась для создания и усиления электрических сигналов, необходимых для работы радиоприемника.Радио на электронных лампах было новинкой начала 20-го века и сразу же стало «новым фаворитом» той эпохи с появлением радиошоу.

Продолжить чтение »

Дата: 31.10.2019 Категория: вакуумная трубка 8207

Компьютерное определение вакуумной трубки и основная идея

By & nbspapogeeweb, & nbsp & nbspвакуумный компьютер, вакуумные лампы, ENIAC, компьютеры

Ⅰ Введение Основной особенностью ЭВМ на электронных лампах является использование электронных ламп в качестве основного электронного компонента, который имеет большие размеры, большое энергопотребление, короткий срок службы, низкую надежность и высокую стоимость, а внутренняя память использует линия задержки ртути.Во время этого пер …

Продолжить чтение »

Дата: 2019.10.25 Категория: вакуумная трубка 5451

Вакуумные трубки: Типы вакуумных трубок Учебное пособие

By & nbspapogeeweb, & nbsp & nbspчто такое вакуумная лампа, типы вакуумных трубок, как работают вакуумные трубки, клапанные трубки, электронные вакуумные лампы, нумерация вакуумных трубок, для чего используются вакуумные лампы, основы вакуумных трубок

Ⅰ Определение вакуумной трубки Вакуумная лампа, также называемая электронной трубкой или клапаном, является одним из первых компонентов усилителя электрического сигнала в электронике.Катодная электронно-эмиссионная часть, управляющая сетка, ускоряющая сетка и анодный (экранный) вывод, заключенный в стеклянный контейнер …

Продолжить чтение »

Дата: 2019.09.17 Категория: вакуумная трубка 2501

Базовая конструкция вакуумной трубки

Автор: & nbspapogeeweb, & nbsp & nbspчто такое вакуумная лампа, технология вакуумных трубок, компьютеры с электронными лампами, как работают вакуумные лампы, кто изобрел вакуумную лампу, основы вакуумных ламп, электронные вакуумные лампы, типы вакуумных ламп

Введение Вакуумная трубка, также называемая электронной трубкой, или клапаном, или трубкой, представляет собой электронное устройство, которое генерирует токопроводимость в герметичном закрытом стеклянном контейнере и использует электрическое поле для притяжения электронов в вакууме для получения усиления или генерации сигнала.То есть a & nb …

Продолжить чтение »

Дата: 2019.09.07 Категория: вакуумная трубка 6262

Что такое вакуумная трубка? Базовая конструкция и типы

By & nbspapogeeweb, & nbsp & nbsp определение вакуумной трубки, что такое вакуумная лампа, компьютеры с вакуумными трубками, что делают вакуумные лампы, как работают вакуумные лампы

Ⅰ Введение Вакуумная трубка, электронная трубка, или клапан, или трубка — это устройство, которое управляет прохождением электрического тока в высоком вакууме между электродами, к которым приложена разность электрических потенциалов.Зная об этом больше, задайте себе следующие вопросы: что такое электронная лампа? когда была вакуумная трубка …

Продолжить чтение »

Рекомендация статей по теме

Как работает ламповый усилитель?

Вакуумная трубка — это небольшая трубка, из которой удален весь воздух.Первые электронные лампы имели всего два элемента, нагреватель (или нить накала) и пластину, и назывались диодами. Они выпрямляли переменный ток в постоянный. Нить накала нагревается небольшим переменным напряжением, например 6,3 В или 12,6 В, и испускает электроны, которые притягиваются к пластине.

В 1907 году Де Форест изобрел триод. Он добавил катод, окружающий нить. Катод нагревается нитью накала и является лучшим источником электронов. Он также добавил управляющую сетку в виде спирали из проводов или открытой сетки (чтобы электроны могли проходить) между катодом и пластиной.Если напряжение, приложенное к управляющей сетке, понижается ниже напряжения катода, величина тока от катода к пластине уменьшается.

Обратите внимание, что этот эффект — изменение выхода через напряжение — аналогичен тому, как MOSFET управляются путем изменения напряжения на затворе. Это контрастирует с биполярными переходными транзисторами (BJT), которые используют переменный ток через базу для управления выходом.

Чтобы сделать усилитель, на пластину через какую-то нагрузку подается большое положительное напряжение (несколько сотен вольт).Затем сигнал подается в управляющую сетку. Относительно небольшое изменение напряжения сети вызывает гораздо большее изменение напряжения на нагрузке.

На картинке ниже, вероятно, показан максимально простой одноламповый усилитель, но он иллюстрирует все основные концепции. Динамик выступает в роли нагрузки.

В «реальной» схеме обычно есть резистор между катодом и землей, поэтому катодное напряжение смещено относительно земли, и во входной цепи, ведущей к сети, будет другой резистор (и / или конденсатор).

Триоды нормально работали на звуковых частотах, но возникли некоторые проблемы при применении к радиочастотам (RF). Для улучшения триода были добавлены дополнительные сетки. Сначала между контрольной сеткой и пластиной была добавлена ​​сетка, затем подавляющая сетка, пока, наконец, не была изобретена трубка с пятью сетками, названная пентагридом. Он стал очень популярным и использовался в большинстве AM-радиоприемников, производимых с 1940-х годов, пока их не начали заменять транзисторные радиоприемники.

Есть еще и электронные лампы с двумя триодами.Нить накала делится между обеими половинами, но никак иначе. Они будут использоваться в двухкаскадных усилителях, подобных этому. Каждая половина двойного триода нарисована так, как если бы она была отдельной, но пунктирные линии показывают, что две стороны принадлежат одной оболочке.

12AX7 — один из самых популярных двойных триодов, когда-либо производившихся, и, по оценкам, два миллиона в год все еще производятся в России и Китае (электронные лампы больше не производятся в США). Большинство новых 12AX7 используются в гитарных усилителях.

Двойные триоды также играли роль в первых электронных компьютерах, у которых их было тысячи. Из 18 800 ламп в компьютере ENIAC (около 1946 г.) 6550 были 6SN7GT. Каждая трубка представляла один бит, одна сторона — 1, а другая — 0. Неудивительно, что компьютеры заполнили всю комнату.

Что такое вакуумная трубка

Как правило, вакуум относится к пространству, где заряженные частицы, такие как электроны, протоны, нейтроны и все остальное вещество отсутствуют.Другими словами, вакуум — это не что иное, как пустое пространство.

Вакуум трубка — это электронное устройство, которое контролирует поток электроны в вакууме. Его также называют электронной лампой или клапан. Джон Амброуз Флеминг разработал первую вакуумную лампу в 1904. Диод Флеминга пропускает электрический ток в только в одном направлении (от катода к аноду) и блокирует электрический ток в другом направлении (от анода к катоду).В 1906 году американский инженер-электрик Ли Де Форест изобрел Вакуумная трубка Audion.

изобретение электронных ламп дало новую отрасль инженерия называется электроникой. В первые дни электронные лампы используются в телевидении, радио, радарах, электронных компьютерах, и усилители. Однако после разработки полупроводниковые приборы, использование электронных ламп в электронных устройств было сокращено.В наши дни большинство электронные устройства (компьютеры, телевидение, радары и т. д.) из электронных ламп заменены полупроводниковыми приборами такие как диоды, транзисторы и интегральные схемы.

Электронные лампы огромны и занимают много места. Однако конструкция и принцип работы электронных ламп сложны. Легко понять. Вакуумные лампы сделаны из материалов например стекло и керамика.Вакуумные лампы в основном зависят от термоэлектронный эмиссионный процесс для эмиссии свободных электроны. В термоэлектронном процессе тепло используется для испускать свободные электроны. Вакуумная трубка, излучающая свободный электронов за счет применения тепла называется термоэмиссией. клапан или термоэлектронная трубка.

А вакуумная лампа состоит из катода (также называемого нитью накала), анод (также называемый пластиной) и электрод (также называемый сетка).Катод — это эмиттер электронов, излучающий свободный электронов, тогда как анод — это коллектор электронов, который собирает свободные электроны.

Сетка или электрод контролирует электрический ток или поток электроны между анодом и катодом. Свободные электроны, которые испускаются катодом, притягиваются к аноду или пластина. Эти свободные электроны переносят электрический ток, пока переход от катода к аноду.

Непосредственно катод с подогревом и косвенным обогревом


В термоэмиссионные трубки, катод электрически нагревается до желаемая температура для испускания свободных электронов из металлическая поверхность. Это можно сделать двумя способами: напрямую нагрев катода или косвенный нагрев катода.

Если тепло или нагревательный электрический ток передается непосредственно в катод, испускающий свободные электроны, катод Говорят, что это катод с прямым нагревом или с прямым нагревом эмиттер.В непосредственно нагреваемом катоде сам катод это нагревательный элемент или нить накала. Следовательно, требуется тепло. испускать свободные электроны с поверхности металла меньше по сравнению с катодом с косвенным нагревом.

Если тепловой или нагревающий электрический ток передается косвенно в катод, который испускает свободные электроны, катод называется быть катодом с косвенным нагревом или с косвенным нагревом эмиттер.

В катод косвенного нагрева, нет электрического соединение между катодом и нагревателем. Следовательно Катод сам по себе не является нагревательным элементом. Отопление электрический ток проходит через нагреватель или нить накала и катод нагревается косвенно. Следовательно, количество тепло, необходимое для испускания свободных электронов из металла поверхность больше по сравнению с катодом с прямым нагревом.

Типы ламп накаливания

Вакуум трубки обычно делятся на четыре типа:

Преимущества и недостатки электронных ламп


Преимущества трубки вакуумные


  1. Вакуум трубки заменяются легко.
  2. Вакуум трубки могут работать при высоких температурах без каких-либо повреждений.
  3. Вакуум лампы обеспечивают превосходное качество звука.

Недостатки электронных ламп

  1. Вакуум лампы огромны по сравнению с полупроводниковыми приборами, такими как диоды, транзисторы и интегральные схемы.
  2. Вакуум трубки выделяют больше тепла.
  3. Высокая напряжения требуются для работы электронных ламп.
  4. Вакуум лампы потребляют больше энергии.
  5. Высокая Стоимость.
  6. Отказ ставка высокая.
  7. Вакуум лампы занимают больше места, чем транзисторы.


.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *