Компьютеры на электронных лампах. Что такое электронная лампа и как она работает Что называется параметрами лампы

Как расшифровываются обозначения ламп, как образуются названия ламп, какая разница между многосеточными и многоэлектродными лампами, как выведены электроды у приёмных ламп и т.п.

Как расшифровываются обозначения ламп?

Приёмные лампы, выпускаемые заводом “Светлана”, обычно обозначаются двумя буквами и цифрой. Первая буква указывает назначение лампы, вторая - род катода, а цифра - порядковый номер разработки лампы.

Буквы расшифровываются так:

• У - усилительная,
• П - приёмная,
• Т - трансляционная,
• Г - генераторная,
• Ж - маломощная генераторная (старое название),
• М - модуляторная,
• Б - мощная генераторная (старое название)
• К - кенотрон,
• В - выпрямительная,
• С - специальная.

Род катода указывают следующие буквы:

• Т - торированный,
• О - оксидированный,
• К - карбонированный,
• Б - бариевый.

Таким образом СО-124 означает: специальная оксидная № 124.

В генераторных лампах цифра, стоящая при букве Г, указывает полезную отдаваемую мощность лампы, при чём для маломощных ламп (с естественным охлаждением) эта мощность указана в ваттах, а для ламп с водяным охлаждением - в киловаттах.

Что обозначают буквы “С” и “РЛ” на баллонах наших радиоламп?

Буква “С” в кружке марка ленинградского завода “Светлана”, “РЛ” - московского завода “Радиолампа”.

Как образуются названия ламп?

Все современные радиолампы можно разделить на две категории: лампы одинарные, имеющие в своем баллоне одну лампу, и лампы комбинированные, представляющие собой сочетание двух или нескольких ламп, имеющих иногда один (общий), а иногда несколько самостоятельных катодов.

Для ламп первого типа существуют два способа составления названий. Названия, составляемые по первому способу, указывают количество сеток, при чём число сеток указывается греческим словом, а сетка - английским (грид).

Таким образом, по этому способу пятисеточная лампа будет называться “пентагрид”. По второму способу в названии указывается количество электродов, из которых один является катодом, другой анодом, а все остальные сетками.

Лампа, имеющая всего два электрода (анод и катод), называется диодом, трёхэлектродная - триодом, четырёхэлектродная -тетродом, пятиэлектродная - пентодом, шестиэлектродная - гексодом, семиэлектродная - гептодом, восьмиэлектродная - октодом.

Таким образом лампа, имеющая семь электродов (анод, катод и пять сеток), по одному способу может быть названа пентагридом, по другому - гептодом.

Комбинированные лампы имеют названия, указывающие типы заключённых в одном баллоне ламп, например: диод-пентод, диод-триод, двойной диод-триод (последнее название указывает, что в одном баллоне заключены две диодных лампы и одна триодная).

Какая разница между многосеточными и многоэлектродными лампами?

В последнее время в связи с выпуском ламп, имеющих много электродов, предложена следующая, не получившая пока ещё общего признания, классификация ламп.

Многосеточными лампами предложено называть такие лампы, у которых имеется один катод, один анод и несколько сеток. Многоэлектродными лампами такие, у которых имеется два или больше анодов. Многоэлектродной лампой будет называться и такая, у которой два или больше катодов.

Лампа экранированная, пентод, пентагрид, октод являются многосеточными, так как у каждой из них имеется по одному аноду и по одному катоду и соответственно две, три, пять и шесть сеток.

Такие же лампы, как двойной диод-триод, триод-пентод и т. д. считаются многоэлектродными, так как у двойного диода-триода имеется три анода, у триод-пентода - два анода и т. д.

Что такое лампа с переменной крутизной (“варимю”)?

Лампы, обладающие переменной крутизной, имеют ту отличительную особенность, что характеристика их при малых смещениях вблизи нуля обладает большой крутизной и коэффициент усиления при этом возрастает до максимума.

С увеличением отрицательного смещения, крутизна характеристики и коэффициент усиления лампы падают. Это свойство лампы с переменной крутизной позволяет применять её в каскаде усиления высокой частоты приёмника для автоматической регулировки силы приёма: при слабых сигналах (смещение мало) лампа усиливает максимально, при сильных сигналах усиление падает.

На рисунке слева приведена характеристика лампы с переменной крутизной 6SK7 и справа характеристика обычной лампы 6SJ7. Отличительная особенность лампы с переменной крутизной - длинный “хвост” в нижней части характеристики.

Рис. 1. Характеристика лампы с переменной крутизной 6SK7 и справа характеристика обычной лампы 6SJ7.

Что значит ДДТ и ДДП?

ДДТ является сокращённым названием двойного диода-триода, а ДДП - сокращённым названием двойного диода-пентода.

Выводы электродов у различных ламп показаны на рисунке. (Разметка штырьков дана так, как если бы на цоколь смотреть снизу).

Рис. 2. Как выведены электроды у приёмных ламп.

• 1 - триод прямого накала;
• 2 - экранированная лампа прямого накала;
• 3 - двуханодный кенотрон;
• 4 - пентод прямого накала;
• 5 - триод косвенного накала;
• 6 - экранированная лампа с косвенным накалом;
• 7 - пентагрид прямого накала;
• 8 -пентагрид косвенного накала;
• 9 - двойной триод прямого накала;
• 10 - двойной диод-триод прямого накала;
• 11 - двойной диод-триод косвенного накала;
• 12 - пентод с косвенным накалом;
• 13 - двойной диод-пентод с косвенным накалом;
• 14 - мощный триод;
• 15 - мощный одноанодный кенотрон.

Что называется параметрами лампы?

Каждая электронная лампа обладает некоторыми отличительными особенностями, характеризующими её пригодность для работы в известных условиях, и усиление, которое эта лампа может дать.

Эти характерные для лампы данные называются её параметрами. К основным параметрам принадлежат: коэффициент усиления лампы, крутизна характеристики, внутреннее сопротивление, добротность, величина междуэлектродной ёмкости.

Что такое коэффициент усиления?

Коэффициент усиления (обозначаемый обычно греческой буквой |і) показывает, во сколько раз сильнее, по сравнению с действием анода, действие управляющей сетки на поток электронов, излучаемых нитью накала.

Общесоюзный стандарт 7768 определяет коэффициент усиления, как “параметр электронной лампы, выражающий отношение изменения анодного напряжения к соответствующему обратному изменению сеточного напряжения, необходимому для того, чтобы величина анодного тока оставалась постоянной”.

Что такое крутизна характеристики?

Крутизной характеристики называется отношение изменения анодного тока к соответствующему изменению напряжения управляющей сетки при постоянном напряжении на аноде.

Крутизна характеристики обозначается обычно буквой S и выражается в миллиамперах на вольт (мА/V). Крутизна характеристики является одним из самых важных параметров лампы. Можно считать, что чем крутизна больше, тем лампа лучше.

Что такое внутреннее сопротивление лампы?

Внутренним сопротивлением лампы называется отношение изменения анодного напряжения к соответствующему изменению анодного тока при постоянном напряжении на сетке. Обозначается внутреннее сопротивление буквой Ши выражается в омах.

Что такое добротность лампы?

Добротностью называется произведение коэффициента усиления на крутизну лампы, т. е. произведение і на S. Добротность обозначается буквой G. Добротность характеризует лампу в целом.

Чем добротность лампы больше, тем лампа лучше. Добротность выражается в милливаттах, делённых на вольты в квадрате (mW/V2).

Что такое внутреннее уравнение лампы?

Внутренним уравнением лампы (оно всегда равно 1) называется отношение крутизны характеристики S, помноженной на внутреннее сопротивление Ri и делённой на коэффициент усиления ц, т. е. S*Ri/ц=1.

Отсюда: S=ц/Ri, ц=S*Ri, Ri=ц/S.

Что такое междуэлектродная ёмкость?

Междуэлектродной ёмкостью называется электростатическая ёмкость, существующая между различными электродами лампы, например, между анодом и катодом, анодом и сеткой и т. д.

Наибольшее значение имеет величина ёмкости между анодом и управляющей сеткой (Cga), так как она ограничивает усиление, которое можно получить от лампы. В экранированных лампах, предназначенных для усиления высокой частоты, Cga измеряется обыкновенно сотыми или тысячными долями микромикрофарады.

Что такое входная ёмкость лампы?

Входной ёмкостью лампы (Cgf) называется ёмкость между управляющей сеткой и катодом. Эта ёмкость обычно присоединяется к ёмкости переменного конденсатора настраивающегося контура и уменьшает перекрытие контура.

Что такое мощность рассеяния на аноде?

Во время работы лампы к аноду её летит поток электронов. Удары электронов об анод вызывают нагревание последнего. Если рассеивать (выделять) на аноде большую мощность, то анод может расплавиться, что приведёт к гибели лампы.

Мощностью рассеяния на аноде называется та предельная мощность, на которую рассчитан анод данной лампы. Эта мощность численно равна анодному напряжению, помноженному на силу анодного тока, и выражается в ваттах.

Если, например, через лампу при анодном напряжении в 200 В протекает анодный ток в 20 мА, то на аноде рассеивается 200*0,02=4 Вт.

Как определить мощность рассеяния на аноде лампы?

Наибольшая мощность, которую можно рассеивать на аноде, обычно указывается в паспорте лампы. Зная мощность рассеяния и задавшись определённым анодным напряжением, можно рассчитать, какой предельный ток допустим для данной лампы.

Так, мощность рассеяния на аноде лампы УО-104 равна 10 Вт. Следовательно, при анодном напряжении в 250 В анодный ток лампы не должен превышать 40 мА, так как при таком напряжении на аноде будет рассеиваться как раз 10 Вт.

Почему раскаливается анод выходной лампы?

Анод выходной лампы раскаливается потому, что на нём выделяется большая мощность, чем та, на которую лампа рассчитана. Обычно это происходит в тех случаях, когда на анод подано высокое напряжение, а смещение, заданное на управляющую сетку, мало; в этом случае через лампу протекает большой анодный ток, и в результате мощность рассеивания превышает допустимую.

Для избежания этого явления нужно или снизить анодное напряжение или увеличить смещение на управляющей сетке. Точно так же, в лампе может раскаливаться не анод, а сетка.

Так, например, иногда в экранированных лампах и пентодах раскаливаются экранирующие сетки. Это может происходить как при слишком высоком анодном напряжении на этих лампах и при малом смещении на управляющих сетках, так и в тех случаях, когда вследствие какой-нибудь ошибки на анод лампы не попадает анодное напряжение.

В этих случаях значительная часть тока лампы устремляется через сетку и раскаляет её.

Почему в последнее время аноды ламп стали делать чёрными?

Чернение анодов ламп производится для лучшей теплоотдачи. На зачернённом аноде можно рассеивать большую мощность.

Как разобраться в показаниях приборов при испытании в магазине покупаемой радиолампы?

Испытательные установки, которые применяются в радиомагазинах при проверке покупаемых ламп, чрезвычайно примитивны и не дают действительного представления о годности лампы для работы.

Все эти установки чаще всего рассчитаны на проверку трёхэлектродных ламп. Экранированные лампы или высокочастотные пентоды проверяются в тех же панелях и потому приборы испытательной установки показывают ток не анода лампы, а ток экранирующей сетки, так как к анодному штырьку на цоколе таких ламп подведена экранирующая сетка.

Таким образом, если в лампе имеется замыкание между экранирующей сеткой и анодом, то на испытательной установке в магазине эта неисправность обнаружена не будет и лампа будет считаться годной. По этим приборам можно судить только о том, что нить накала цела и эмиссия имеется.

Может ли являться признаком годности лампы целость её нити накала?

Целость нити накала может считаться сравнительно верным признаком пригодности лампы для работы только применительно к лампам с чисто вольфрамовым катодом (к таким лампам относится, например, лампа Р-5, которая в настоящее время снята с производства).

У ламп подогревных и современных ламп прямого накала целость нити ещё не свидетельствует о том, что лампа годна для работы, так как лампа и при целой нити может не иметь эмиссии.

Кроме того, целость нити и даже наличие эмиссии ещё не обозначают, что лампа совершенно пригодна для работы, потому что в лампе могут быть короткие замыкания между анодом и сеткой и т. д.

Чем отличается полноценная лампа от неполноценной?

На ламповых заводах все лампы, перед отправлением их с завода проверяются и осматриваются. Заводские нормы предусматривают известные допуски параметров ламп, и лампы, удовлетворяющие этим допускам, т. е. лампы, параметры которых не выходят за пределы этих допусков, считаются полноценными лампами.

Лампа же, у которой хотя бы один из параметров выходит за пределы этих допусков, считается неполноценной. К неполноценным относятся также и лампы, имеющие внешний брак, например, криво поставленные электроды, криво насажанный баллон, трещины, царапины на цоколе и т. д.

На лампы такого рода ставится клеймо “неполноценная” или “2-й сорт” и они выпускаются в продажу по пониженной цене. Обычно неполноценные лампы в отношении работоспособности мало чем отличаются от полноценных.

При покупке неполноценных ламп желательно выбирать такую, у которой имеется явный внешний брак, так как подобная неполноценная лампа почти всегда имеет совершенно нормальные параметры.

Что называется катодом лампы?

Катодом лампы называется тот электрод, который при нагревании излучает электроны, поток которых образует анодный ток лампы.

У ламп с прямым накалом электроны излучаются непосредственно из нити накала. Следовательно, в лампах с прямым накалом нить накала является одновременно и катодом. К числу таких ламп относятся лампы УО-104, все бариевые лампы, кенотроны.

Рис. 3. Что такое лампы с прямым накалом.

В подогревной лампе нить накала не является её катодом, а используется только для подогревания до нужной температуры фарфорового цилиндрика, внутри которого проходит эта нить.

На этот цилиндрик надевается никелевый чехол с нанесённым на него специальным активным слоем, излучающим при нагревании электроны. Этот излучающий электроны слой и является катодом лампы.

Вследствие большой тепловой инерции фарфорового цилиндрика, он не успевает охладиться во время перемен направления тока и потому фон переменного тока при работе приёмника практически не будет заметен.

Подогревные лампы иначе называются лампами с косвенным подогревом или с косвенным накалом, а также лампами с эквипотенциальным катодом.

Рис. 4. Что такое лампа с подогревом.

Почему делают лампы с косвенным накалом, когда было бы проще делать лампы с прямым накалом и толстой нитью?

Если лампу с прямым накалом накаливать переменным током, то обычно прослушивается шум переменного тока. Этот шум в значительной степени объясняется тем, что при переменах направления тока и при спадании в эти моменты тока до нуля, нить лампы несколько охлаждается и эмиссия её уменьшается.

Избежать шума переменного тока казалось можно бы, делая нить накала очень толстой, так как толстая нить не будет успевать сколько-нибудь значительно охлаждаться.

Однако, практически применять лампы с такими нитями очень невыгодно, так как они будут потреблять на накал очень большой ток. Кроме того нужно отметить, что фон переменного тока, при питании нити накала, происходит не только вследствие периодического остывания нити.

Фон в известной степени зависит и от того, что потенциал нити накала 50 раз в минуту меняет свой знак, а так как сетка лампы в схеме соединяется с нитью накала, то эта перемена направления передаётся сетке, вызывает пульсацию анодного тока, которая и слышна в громкоговорителе в виде фона.

Поэтому гораздо выгоднее делать лампы с косвенным подогревом, так как такие лампы свободны от перечисленных недостатков.

Что такое эквипотенциальный катод?

Эквипотенциальным катодом называется подогревный катод. Применяется название “эквипотенциальный” потому, что потенциал по всей длине катода одинаков.

В катодах прямого накала потенциал не одинаков: он изменяется в 4-вольтовых лампах в пределах от 0 до 4 В, в 2-вольтовых лампах от 0 до 2 В.

Что такое лампа с активированным катодом?

Электронные лампы имели ранее чисто вольфрамовый катод. Значительная эмиссия у этих катодов начинается только при очень высокой температуре (около 2 400°).

Для создания этой температуры нужен сильный ток и таким образом лампы с вольфрамовым катодом очень не экономичны. Было замечено, что при покрывании катодов окислами так называемых щёлочноземельных металлов, эмиссия из катодов начинается при значительно более низкой температуре (800-1 200°) и поэтому для соответствующего накала лампы нужен значительно более слабый ток, т. е. такая лампа становится более экономичной в расходовании батарей или аккумуляторов.

Такие катоды, покрытые окислами щёлочноземельных металлов, называются активированными, а процесс такого покрывания называется активированием катода. Наиболее распространённым активатором в настоящее время является барий.

Какая разница между торированными, карбонированными, оксидными и бариевыми лампами?

Разница между этими типами ламп заключается в методе обработки (активирования) катодов ламп. Для повышения эмиссионной способности, катод покрывается слоем тория, оксида, бария.

Лампы с катодом, покрытым торием, называются торированными. Лампы, покрытые слоем бария, называются бариевыми. Оксидные лампы тоже, в большинстве случаев, являются бариевыми лампами, а разница в их названии объясняется только способом активирования катода.

У некоторых ламп (мощных), для прочного закрепления слоя тория, катод после активирования обрабатывается углеродом. Такого рода лампы называются карбонированными.

Можно ли судить по цвету накала лампы о правильности режима лампы?

В некоторых пределах по цвету накала можно судить о правильности величины накала лампы, но для этого нужен известный опыт, так как лампы разных типов имеют неодинаковое свечение катода.

Опасно ли нагревание цоколя лампы?

Нагревание цоколя лампы во время её работы не представляет никакой опасности для лампы и объясняется передачей тепла от баллона и внутренних частей лампы цоколю.

Для чего в некоторых лампах (например, УО-104) внутри баллона против цоколя помещён слюдяной диск?

Этот слюдяной диск служит для защиты цоколя от тепловых излучений ламповых электродов. Без такого “термоэкрана” цоколь лампы слишком нагревался бы. Подобные термоэкраны применяются во всех мощных лампах.

Почему при перевёртывании некоторых ламп слышно, что внутри их цоколя что-то перекатывается?

Подобное перекатывание происходит вследствие того, что на проводнички, которые находятся внутри цоколя и соединяют электроды со штырьками, при цоколёвке ламп надеваются изоляторы - стеклянные трубочки, которые предохраняют выводные проводнички от замыкания между собою.

Эти трубочки в некоторых лампах перемещаются по проводу при перевёртывании ламп.

Почему баллоны современных ламп делаются ступенчатыми?

В лампах старого типа электроды закреплялись только с одной стороны, в том месте лампы, где стойки, на которых укреплены электроды, соединяются со стеклянной ножкой.

При такой конструкции крепления, вследствие упругости держателей, электроды легко подвергаются вибрации. В баллонах современных ламп крепление электродов происходит в двух точках - внизу они крепятся держателями к стеклянной ножке, а вверху - к слюдяной пластинке, которая вжимается в “купол” лампы.

Таким образом, вся конструкция лампы становится более надёжной и жёсткой, что увеличивает долговечность ламп, когда им приходится работать, например, в передвижках и т. п. Лампы такой конструкции менее склонны к микрофонному эффекту.

Для чего баллоны ламп покрываются серебристым или коричневым налётом?

Для нормальной работы ламп степень разрежения воздуха внутри баллона (вакуум) должна быть очень высокой. Давление в лампе исчисляется миллионными долями миллиметра ртутного столба.

Получить такое разрежение при помощи самых совершенных насосов чрезвычайно трудно. Но и это разрежение ещё не предохраняет лампу от ухудшения вакуума в дальнейшем.

В металле, из которого сделаны анод и сетка, может находиться поглощённый (“окклюдированный”) газ, который при работе лампы и разогревании анода может затем выделиться и ухудшить вакуум.

Для борьбы с этим явлением, лампу при откачке её вводят в поле высокой частоты, разогревающее электроды лампы. Ещё до этого вводят заранее в баллон так называемый “геттер” (поглотитель), т. е. такие вещества как магний или барий, которые обладают способностью поглощать газы.

Распыляясь под действием поля высокой частоты, эти вещества поглощают газы. Распылённый геттер осаждается на баллоне лампы и покрывает его видимым снаружи налётом.

Если в качестве геттера был применён магний, то баллон имеет серебристый оттенок, при бариевом геттере налёт получается золотисто-коричневым.

Почему лампы светятся голубым светом?

Наиболее часто лампа даёт голубое газовое свечение, потому что в лампе появился газ. В этом случае, если включить накал лампы и подать напряжение на анод её, весь баллон лампы заполняется голубым светом.

Такая лампа непригодна для работы. Иногда же при работе лампы поверхность анода начинает светиться. Причина этого явления -оседание на анод и сетку лампы активного слоя во время активировки катода.

В этом случае часто светится лишь внутренняя поверхность анода. Это явление не мешает лампе нормально работать и не является признаком её порчи.

Как влияет на работу лампы появление в ней газа?

При наличии в баллоне лампы газа, во время работы происходит ионизация этого газа. Процесс ионизации заключается в следующем: электроны, несущиеся от катода к аноду, встречают на своем пути молекулы газа, ударяются о них и выбивают из них электроны.

Выбитые электроны в свою очередь устремляются к аноду и увеличивают анодный ток, при чём это увеличение анодного тока происходит неравномерно, скачками, и ухудшает работу лампы.

Те молекулы газа, из которых были выбиты электроны и получившие вследствие этого положительные заряды (так называемые ионы) устремляются к отрицательно заряженному катоду и ударяются о него.

При значительных количествах газа в лампе ионная бомбардировка катода может привести к сбиванию с него активного слоя, и даже к перегоранию катода.

Положительно заряженные ионы осаждаются также и на сетке, имеющей отрицательный потенциал, и образуют так называемый ионный ток сетки, направление которого противоположно обычному сеточному току лампы.

Этот ионный ток значительно ухудшает работу каскада, уменьшая усиление и внося подчас искажения.

Что такое термоэлектронный ток?

Электроны, находящиеся в массе какого-нибудь тела, постоянно пребывают в движении. Однако скорость этого движения настолько невелика, что электроны не могут преодолеть сопротивления поверхностного слоя материала и вылететь за пределы его.

Если тело это нагревать, то скорость движения электронов возрастёт и в конце концов может дойти до такого предела, что электроны вылетят за пределы тела.

Такие электроны, появление которых обусловлено нагреванием тела, носят название термоэлектронов, а ток, образованный этими электронами, называется термоэлектронным током.

Что такое эмиссия?

Эмиссией называется излучение электронов катодом лампы.

Когда лампа теряет эмиссию?

Потеря эмиссии наблюдается только у ламп с активированным катодом. Потеря эмиссии является следствием исчезновения активного слоя, что может происходить по разным причинам, например, от перекала при подаче более высокого напряжения накала, чем нормальное, а также при наличии в баллоне газа и происходящей вследствие этого ионной бомбардировки катода (см. вопрос 125).

Что называется режимом лампы приёмника?

Режимом работы лампы называется комплекс всех постоянных напряжений, которые подаются на лампу, т. е. напряжение накала, напряжение анода, напряжение на экранирующей сетке, смещение на управляющей сетке и т. д.

Если все эти напряжения соответствуют требуемым для данной лампы напряжениям, то лампа работает в правильном режиме.

Что значит поставить лампу в нужный режим работы?

Это значит, что на все электроды должны быть поданы такие напряжения, которые соответствуют указанным в паспорте лампы или в инструкции.

Если в описании приёмника не имеется специальных указаний о режиме лампы, то следует руководствоваться теми данными режима, которые приведены в паспорте лампы.

Что значит выражение “лампа заперта”?

Под “запиранием” лампы подразумевается тот случай, когда на управляющей сетке лампы создаётся столь большой отрицательный потенциал, что анодный ток прекращается.

Такое запирание может происходить при слишком большом отрицательном смещении на сетке лампы, а также при обрыве в цепи сетки лампы. В этом случае электроны, осевшие на сетке, не имеют возможности стечь на катод и этим “запирают” лампу.

Основаны на тех же принципах, что и радиолампы, но, помимо управления интенсивностью электронного потока, также управляют распределением электронов в пространстве и потому выделяются в отдельную группу. Также отдельно выделяют СВЧ электровакуумные приборы с использованием резонансных явлений в электронном потоке (такие как магнетрон).

Энциклопедичный YouTube

1 / 4

✪ Урок 303. Вакуумный триод. Усилитель на вакуумном триоде

✪ Диод. Варикап. Электронная вакуумная лампа.

✪ Лекция 4. Основные характеристики генераторных электронных ламп

✪ Как работает радиолампа. По простому. Диод. Теория+Практика.6Х2П

Субтитры

Принцип действия

Вакуумные электронные лампы с подогреваемым катодом

• В результате термоэлектронной эмиссии электроны покидают поверхность катода.
• Под воздействием разности потенциалов между анодом (+) и катодом (-) электроны достигают анода и образуют анодный ток во внешней цепи.
• С помощью дополнительных электродов (сеток) осуществляется управление электронным потоком путём подачи на эти электроды электрического потенциала.

В вакуумных электронных лампах наличие газа ухудшает характеристики лампы.

Газонаполненные электронные лампы

Основным для этого класса устройств является поток ионов в газе, наполняющем лампу. Поток может быть создан, как и в вакуумных устройствах, термоэлектронной эмиссией, а может создаваться разрядом в разреженном газе за счёт напряжённости электрического поля. Как правило, такие лампы используются либо в низкочастотных генераторах (тиратроны), либо в схемах управляемых выпрямителей, часто с высокими выходными токами (игнитрон).

Микроэлектронные приборы с автоэмиссионным катодом

Процесс миниатюризации электронных вакуумных ламп привел к отказу от подогреваемых катодов и переходу на автоэлектронную эмиссию с холодных катодов специальной формы из специально подобранных материалов. Это дает возможность довести размеры устройств до микронных размеров и использовать при их изготовлении стандартные техпроцессы полупроводниковой индустрии. В настоящее время такие конструкции активно исследуются.

История

Катод

По способу подогрева катоды подразделяются на катоды прямого и косвенного накала.

Катод прямого накала представляет собой металлическую нить из металла с высоким удельным электрическим сопротивлением. Ток накала проходит непосредственно через катод. Лампы прямого накала потребляют меньшую мощность, быстрее разогреваются, отсутствует проблема обеспечения электрической изоляции между катодом и нитью накала (эта проблема существенна в высоковольтных кенотронах). Однако, обычно они имеют меньший срок службы, при использовании в сигнальных цепях требуют питания накала постоянным током, а в ряде схем неприменимы из-за влияния разницы потенциалов на разных участках катода на работу лампы. Лампы прямого накала часто называют «батарейными», так как они широко применялись в аппаратуре с автономным питанием; но прямонакальный катод применяется и в мощных генераторных лампах. Там он представляет собой не нить, а достаточно толстый стержень.

Катод косвенного накала представляет собой цилиндр, внутри которого располагают подогреватель (нить накала), электрически изолированную от катода. Подогреватель приходится раскалять гораздо сильнее, чем прямонакальный катод, поэтому он потребляет намного бо́льшую мощность, лампа выделяет много тепла, требует заметного времени для прогрева (десятки секунд, а то и минуты). Зато площадь катода можно сделать намного больше (а значит, увеличить ток, протекающий через лампу), катод изолирован от источника питания подогревателя (это снимает некоторые схемотехнические ограничения, присущие лампам прямого накала) и питать подогреватель в большинстве случаев можно переменным током (сравнительно массивный катод хорошо сглаживает колебания температуры, и фон переменного тока невелик). Подавляющее большинство ламп малой и средней мощности для стационарной аппаратуры имеют катод косвенного накала.

Чтобы облегчить эмиссию электронов, катоды ламп обычно активируют - покрывают тончайшим слоем вещества, имеющего относительно малую работу выхода : торий , барий и их соединения . Активирующий слой в процессе работы постепенно разрушается и лампа теряет эмиссию, «садится» - с поверхности катода истекает все меньше электронов, уменьшается ток лампы, то есть снижается её усиление и выходная мощность. Срок службы «севшей» лампы можно продлить, немного увеличив напряжение накала; но тут увеличивается риск перегорания подогревателя.

Чисто металлические катоды (например, в мощных лампах с большой плотностью тока катода) делают из вольфрама .

Анод

Положительный электрод. Выполняется иногда в форме пластины, но чаще в форме коробочки, окружающей катод и сетки и имеющей форму цилиндра или параллелепипеда. В мощных лампах анод может иметь рёбра или «крылышки» для отвода тепла. Изготавливается обычно из никеля или молибдена, иногда из тантала и графита.

Сетка

Между катодом и анодом располагаются сетки , которые служат для управления потоком электронов и устранения побочных явлений, возникающих при движении электронов от катода к аноду.

Сетка представляет собой решётку либо (чаще) спираль из тонкой проволоки, навитую вокруг катода на нескольких поддерживающих стойках (траверсах). В стержневых лампах роль сеток выполняет система из нескольких тонких стержней, параллельных катоду и аноду, и физика их работы иная, чем в традиционной конструкции.

По назначению сетки подразделяются на следующие виды:

В зависимости от назначения лампы, она может иметь до семи сеток. В некоторых вариантах включения многосеточных ламп отдельные сетки могут выполнять роль анода. Например, в генераторе по схеме Шембеля на тетроде или пентоде собственно генератором служит «виртуальный» триод, образованный катодом, управляющей сеткой и экранирующей сеткой в качестве анода .

Баллон

Основные типы

Основные типы электронных вакуумных ламп:

• Диоды (легко делаются на большие напряжения, см. кенотрон)
• Пентоды и Лучевые тетроды
• Лучевые пентоды (как разновидность этиого типа)
• Гептоды (пентагриды , пятисеточные)
• Комбинированные лампы (фактически включают 2 или более ламп в одном баллоне)
• Лампы со вторичной эмиссией и спецлампы с особыми характеристиками (квадратичной, гиперболической) - создавались для аналоговых ЭВМ, но не получили широкого распространения.

Современные применения

Высокочастотная и высоковольтная мощная техника

• В мощных радиовещательных передатчиках (от 100 Вт до единиц мегаватт) в выходных каскадах применяются мощные и сверхмощные лампы с воздушным или водяным охлаждением анода и высоким (более 100 А) током накала. Магнетроны , клистроны , лампы бегущей волны (ЛБВ) обеспечивают сочетание высоких частот, мощностей и приемлемой стоимости (а зачастую другая элементная база в принципе неосуществима).
• Магнетрон можно встретить не только в радаре , но и в микроволновой печи.
• При необходимости выпрямления или быстрой коммутации нескольких десятков киловольт, которую невозможно осуществлять механическими ключами, необходимо использовать радиолампы. Так,

  Космическая техника

  Радиационная деградация полупроводниковых материалов и наличие естественного вакуума межпланетной среды делает применение некоторых типов ламп средством повышения надёжности и долговечности космических аппаратов. Применение в АМС Луна-3 транзисторов было связано с большим риском .

  Повышенная температура среды и радиация

  Ламповое оборудование может быть рассчитано на больший температурный и радиационный диапазон условий, нежели полупроводниковое.

  В Европе в 1930-е годы ведущими производителями радиоламп была принята Единая европейская система буквенно-цифровой маркировки.

  Первая буква характеризует напряжение накала или его ток:

  • А - напряжение накала 4 В;
  • В - ток накала 180 мА;
  • С - ток накала 200 мА;
  • D - напряжение накала до 1,4 В;
  • E - напряжение накала 6,3 В;
  • F - напряжение накала 12,6 В;
  • G - напряжение накала 5 В;
  • H - ток накала 150 мА;
  • К - напряжение накала 2 В;
  • P - ток накала 300 мА;
  • U - ток накала 100 мА;
  • V - ток накала 50 мА;
  • X - ток накала 600 мА.

  Вторая и последующие буквы в обозначении определяют тип ламп:

  • A - диоды;
  • B - двойные диоды (с общим катодом);
  • C - триоды (кроме выходных);
  • D - выходные триоды;
  • E - тетроды (кроме выходных);
  • F - пентоды (кроме выходных);
  • L - выходные пентоды и тетроды;
  • H - гексоды или гептоды (гексодного типа);
  • K - октоды или гептоды (октодного типа);
  • M - электронно-световые индикаторы настройки;
  • P - усилительные лампы со вторичной эмиссией;
  • Y - однополупериодные кенотроны (простые);
  • Z - двухполупериодные кенотроны.

  Двузначное или трёхзначное число обозначает внешнее оформление лампы и порядковый номер данного типа, причем первая цифра обычно характеризует тип цоколя или ножки, например:

  • 1-9 - стеклянные лампы с ламельным цоколем («красная серия»);
  • 1х - лампы с восьмиштырьковым цоколем («11-серия»);
  • 3х - лампы в стеклянном баллоне с октальным цоколем;
  • 5х - лампы с октальным цоколем;
  • 6х и 7х - стеклянные сверхминиатюрные лампы;
  • 8х и от 180 до 189 - стеклянные миниатюрные с девятиштырьковой ножкой;
  • 9х - стеклянные миниатюрные с семиштырьковой ножкой.

  Газоразрядные лампы

  В газоразрядных лампах обычно используется тлеющий или дуговой разряд в инертных газах или в парах ртути. Такие лампы чаще называют поэтому газоразрядными или ионными (по типу проводимости) приборами. Для очень больших параметров по току и напряжению прибор заполняется жидким диэлектроком (трансформаторным маслом), такие системы называются тригатронами , они способны выдерживать напряжения порядка мегавольт и коммутировать токи порядка сотен килоампер. Проведениен в ионных приборах инициируется либо прямым током через прибор - в стабилитронах, либо подачей управляющего напряжения на сетку/сетки, либо воздействием на газ в приборе ультрафиолетовым или лазерным излучением.

Это вакуумный электронный прибор, функционирующий благодаря изменению потока электронов. Электроны двигаются в вакууме среди электродов.

Осветительная лампа с угольной нитью накаливания в связи с потускнением баллона постепенно уменьшала отдаваемый свет. С 1883 г. Т. Эдисон своими научными изысканиями пытался усовершенствовать лампу накаливания. Откачав из баллона лампы воздух, он ввел в него металлический электрод. К впаянному электроду и раскаленной с помощью электрического тока нити Эдисон прикрепил и соединил гальванометр и батарею. Как только полярность распределялась, минус батареи перемещался к нити, плюс - к электроду, стрелка гальванометра отклонялась. При противоположной полярности подача тока в цепь прекращалась. Этот опыт, в результате которого получилась термоэлектронная эмиссия, послужил основой для электронных ламп и всей полупроводниковой электроники.
В состав электронных ламп входят по меньшей мере два электрода - анод и катод. Если в лампе находится катод не прямого накала, то рядом с катодом располагается нить накаливания, которая его подогревает. Делает она это для того, чтобы при нагревании увеличивалась эмиссия с катода. Сетки, располагающиеся между анодом и катодом, изменяют поток электронов и устраняют вредные явления, которые возникают при движении потока электронов от положительно заряженного электрода к отрицательному электроду. На стекле электронных ламп находится блестящее напыление, которое предохраняет устройство от излишних газов и воздуха.

Кроме диодов и триодов, к электронным лампам относятся тетроды, пентоды, гексоды и гептоды.
В 1905 г. на опыты Эдисона стал опираться английский ученый Дж. Флеминг, получивший патент на прибор, который преобразовывает переменный ток в постоянный, т. е. на первую электронную лампу. Он впервые использовал диод с практической целью, диод выступал в качестве силового элемента (детектора) в радиотелеграфных приемниках. В следующем году американский инженер Л. Форест создал триод, прибавив к двум электродам управляющую сетку. Лампа, созданная Ли де Форестом, могла усиливать колебания самостоятельно. В 1913 г. на базе триода был создан первый автогенератор . Во многом благодаря триоду Фореста и началась компьютерная эра. С помощью триода он смог усилить звук в своей домашней лаборатории, активно сотрудничал на этой почве с американскими исследователями в области электроники. Первоначально триод был газонаполненной лампой, имевшей плоскую сетку. Уже позднее лампа Фореста стала вакуумной (в 1912 г.), он запатентовал ее в 1907 г. и назвал «Audion». Ученый применял триод в качестве устройства, обрабатывающего данные. Немецкие инженеры под руководством А. Мейс-нера, последователя Фореста, создали цилиндрическую сетку триода из перфорированного алюминиевого листа.

В радиотехнике изобретателем автогенератора считается Армстронг. Кроме всего прочего, Форест применял свой триод в усилителях, приемниках и передатчиках, став пионером радиосвязи. Закончив Йельский университет и защитив диссертацию, Форест начал активно воплощать свои теории на практике. В 1902 г. он создал компанию «Forest Wireless Telegraphy Company», которая уже через два года была основным наладчиком радиосвязи на американском военно-морском флоте. В 1920 г. он предложил записывать звуковую дорожку на кинопленку оптическим способом, чем немало способствовал развитию киноиндустрии.

В России первые радиолампы были созданы петербургским инженером Н. Д. Папалекси в 1914 г. Совершенной откачки не было, поэтому лампы изготавливались газонаполненными со ртутью. Благодаря работе М. А. Бонч-Бруевича в 1913-1919 гг. внедрение электронных ламп в радиотехнику стимулировалось военными интересами радиосвязи. В 1914 г., после начала Первой мировой войны, в Царском Селе и на подмосковном Ходынском поле построили мощные передающие искровые станции для связи с военными союзниками и слежения за вражескими радиостанциями . Военное положение вынудило Бонч-Бруевича изготавливать электронные лампы в России. В Твери находилась радиостанция с ламповыми усилителями. Лампы французского производства стоили около 200 руб. золотом каждая, а время их работы не превышало десяти часов. Собрав необходимое оборудование в аптеках и на заводах, Бонч-Бруевич в небольшой лаборатории стал мастерить радиоприемники и лампы, стоимость которых равнялась 32 руб.

До 1930-х гг. электронные лампы применялись исключительно в радиотехнике. В 1931 г. английский физик
В. Вильямс сконструировал тиратрон-ный счетчик электрических импульсов. В состав электронного счетчика входили несколько триггеров. Сами триггеры были изобретены параллельно М. А. Бонч-Бруевичем в 1918 г. и американскими учеными Ф. Джорданом и У. Икклзом в 1919 г. Триггеры выполнялись в виде электронного реле , состояли из двух ламп и находились в одном из двух своих устойчивых состояний. Электронное реле, как и электромеханическое, могло хранить в себе одну двоичную цифру.

В 1940-х гг. появились компьютеры, разработанные на основе электронных ламп. Электронная лампа стала применяться как основной элемент ЭВМ. Несмотря на многие.положительные характеристики, использование ламп приносило множество проблем. Высота стеклянной лампы равнялась 7 см, за счет чего ЭВМ имели огромные размеры.

В одном компьютере находилось 15-20 тыс. электронных ламп, каждая из которых через 7-8 мин работы выходила из строя. Возникала проблемная ситуация поиска и замены старой лампы, это занимало очень много времени. Такое большое количество ламп выделяло тепло, поэтому для каждого компьютера необходимо было устанавливать охладительные системы. В компьютерах не было устройств ввода, поэтому данные заносились в память благодаря соединению определенного штекера с определенным гнездом. Но все же электронные лампы, несмотря на многие недостатки, внесли неоценимый вклад в развитие мировой радиотехники и электроники.

• Предыдущее: ЭЛЕКТРОННАЯ И ИОННАЯ ОПТИКА
• Следующее: ЭЛЕКТРОННАЯ ЦВМ

Существенным преимуществом ламповых усилителей является: отличные звуковые эффекты, детальный, красивый, и очень естественный звук. Ламповый усилитель звучит нежно, сладко, и раскрывается перед вами как очаровательная роза, такой усилитель подходит для воспроизведения идиллической простоты блюза, импровизаций джаза и элегантности классической музыки. Такой усилитель является отличным выбором для людей, которые хотят услышать оригинальный настоящий звук.

Ламповый усилитель унесет тебя в совершенно другой музыкальный мир, приводя ваши чувства в истинное удовольствие, вернет вас в истинный звук.

Хотите наслаждаться более естественным звуком? Вас достал звук транзисторного, или на микросхемах усилителя? Вы хотите купить ламповый усилитель, тогда не упустите этот шанс, читайте статью!

История радиолампы

Еще в 1904 году, британский ученый Джон Амброз Флеминг впервые показал свое устройство для преобразования переменного сигнала тока в постоянный ток. Этот диод по существу состоял из ламп накаливания с дополнительным электродом внутри. Когда нить нагревается до белого накала, электроны отталкиваются от его поверхности в вакууме внутри лампы. А поскольку дополнительный электрод холодный и нить горячая, этот ток может течь только из нити к электроду, а не в другую сторону. Таким образом, сигналы переменного тока могут быть преобразованы в DC. Диод Флеминга был впервые использован в качестве чувствительного детектора слабых сигналов, нового телеграфа. Позже (и по сей день), диод вакуумная радиолампа была использована для преобразовывания тока переменного в постоянный ток в источниках питания для электронного оборудования, например, ламповый усилитель.

Многие другие изобретатели пытались улучшить диод Флеминга, но безуспешно. Единственный, кто преуспел был изобретатель Ли де Форест. В 1907 году он запатентовал радиолампу с тем же содержанием, диода Флеминга, но для дополнительного электрода. Это «сетка» был согнута проводом между пластиной и нитью. Форест обнаружил, что, если он применяет сигнал от беспроводной телеграфной антенны к сетке вместо нити, он мог бы получить гораздо более чувствительный детектор сигнала. В самом деле, сетка меняется («модулирует») ток, протекающий от нити к пластине. Это устройство, названо «ламповый усилитель» было первым успешным электронным усилителем.

Между 1907 и 1960, было разработано много различных семейств радиоламп и ламповых усилителей. За некоторыми исключениями, большинство типов ламп, используемых сегодня, были разработаны в 1950-х или 1960-х годов. Одним из очевидных исключений является триод 300B, который был впервые введен Western Electric в 1935 году. SV300B у версии «Светлана», а также многие другие бренды, по-прежнему очень популярны среди меломанов и аудиофилов по всему миру. Различные лампы были разработаны для радио, телевидения, усилителей мощности, радаров, компьютеров и специализированных компьютеров. Подавляющее большинство этих ламп были заменены на полупроводники, оставив лишь несколько типов радиоламп в основное производство и использование. Прежде чем мы обсудим эти устройства, давайте поговорим о структуре современных ламп.

Внутри радиолампы

Каждая радиолампа представляет в основном стеклянный сосуд, (хотя бывают стальные и даже керамические)внутри нее закреплены электроды . Причем, воздух в таком сосуде очень сильно разряжен. Между прочим, сильное разряжение атмосферы внутри данного сосуда, непременное условие для работы лампы. В
любой радиолампе есть также катод — некий отрицательный электрод, который выступает в качестве источника электронов в радиолампе, и положительный анод электрод. Кстати, катодом может быть также вольфрамовая(тонкая) проволока аналогично нити накала электрической лампочки, или цилиндр из металла, разогреваемый нитью накала, а анодом пластина из металла или коробка, которая имеет цилиндрическую форму. Вольфрамовая нитка, которая выполняет роль катода ее называют просто — нитью накала.

Полезно знать . На всех схемах баллон радиолампы обозначаются в виде некой окружности, катод - дугой, вписанной в данную окружность, а вот анод - небольшой жирной чертой, размещенной над катодом, а их выводы - мелкие линия, которые выходят за пределы этой окружности. Лампы, содержащие эти 2 электрода — анод и катод, называются диодами. Кстати, у большинства ламп между катодом и анодом есть некая спираль из очень тонкой проволоки, которая называется сеткой. Она окружает катод и не соприкасается, расположены сетки на различных расстояниях от него. Подобные лампы называются триоды. Число сеток в лампе может быть от 1 до 5.

По числу таких электродов различают радиолампы трёхэлектродные, 4-х электродные, пятиэлектродные и т. п. Подобные радиолампы называют триоды (с 1ой сеткой), тетроды (с 2мя сетками), пентоды (с 3мя сетками). На всех схемах данные сетки обозначают жирной пунктирной линией, расположенной между анодом и катодом.

Тетродами, триодами, и пентодами называют универсальными радиолампами. Их используют для увеличения постоянного и переменного и тока и напряжения, в качестве детектора и в то же время с усилителем, и многих иных целей.

Принцип действия радиолампы

Работа радиолампы создана на потоках электронов между анодом и катодом (движения электронов). «Поставщик» данных электронов внутри радиолампы будет являться катод, причем уже нагретый до мощной температуры от 800 до 2 000° С. Между прочим, электроны оставляют катод, делая вокруг него некое электронное «облако». Данное явление излучения или испускания катодом этих электронов именуют термоэлектронной эмиссией. Чем больше раскален данный катод, тем все больше электронов он излучает, тем «плотнее» это электронное «облако».

Тем не менее, для того чтобы электроны смогли вырываться из подобного катода, необходимо не только сильно нагреть его, но и высвободить охватывающее пространство от данного воздуха. Если подобного не произвести, электроны, которые вылетают, будут увязать в этих молекулах воздуха. Аудиофилы говорят, «лампа утратила эмиссию», это означает, что с поверхности данного катода все незанятые электроны по какой-нибудь причине больше не могут вылетать. Радиолампа с утраченной эмиссией работать больше не будет. Впрочем, если катод соединить с минусом на источнике питания, а на анод подать +, внутри диода появится ток (анод примется притягивать к себе из облака электроны). Хотя если на анод подавать минус, а плюс на катод, то ток в цепи прервется. Это означает, в 2х электродной лампе диода ток сможет идти лишь в одну сторону, то есть диоды обладают только односторонней проводимостью данного тока.
Впрочем, работа триода, как и любой радиолампы, создана на существовании подобного потока электронов между анодом и катодом. Сетка - 3-й электрод - имеет вид спирали проволочной. Она находится возле катода, чем к аноду. Если же на сетку подавать незначительное отрицательное напряжение, тогда она будет сразу отталкивать часть электронов, которые несутся от катода к аноду, причем, сила анодного тока сразу уменьшится. При высоком отрицательном напряжении сетка станет барьером для электронов. Они будут задерживаться в пространстве между сеткой и катодом. При положительных напряжениях на сетке она будет увеличивать анодный ток. Следовательно, если подавать разнообразное напряжение на сетку, можно распоряжаться силой анодного тока радиолампы.

Срок службы радиолампы

Срок службы лампы определяется временем жизни ее эмиссии катода. Жизнь катода зависит от температуры катода, степень вакуума в радиолампе, и чистоты материалов в катоде.

Срок службы радиолампы также зависит от температуры, это означает, что она зависит от нити или рабочего напряжения нагревателя. Управляйте нагревателем/нити, чтобы снизить слишком большой нагрев, и лампа проживет дольше. Срок службы радиолампы может быть сокращен (особенно в торированных нитях, которые зависят от пополнения тория путем диффузии изнутри проволоки накаливания). Несколько исследователей наблюдали, что время жизни оксида-катода может быть значительно увеличен если нагревать радиолампу на 20% ниже номинального напряжения . Как правило, это имеет очень слабое влияние на электронную эмиссии катода, а может быть, хотя стоит экспериментировать, конечно если пользователь желает увеличить время жизни слабой лампы.

Но низкое напряжение не всегда рекомендуется для радиоламп, потому как она не сможет дать номинальную выходную мощность. Я рекомендую использовать номинальный нагрев или напряжение накала, но эксперименты не рекомендую, если вы не являетесь опытным специалистом .

Оксидные катоды как правило, дают более короткие сроки службы радиолампы. Чистота материалов является большой проблемой в создании долгоживущих оксидов катода — некоторые примеси, такие как никелевая трубка, вызывает в катоде потерю преждевременной эмиссии и «состаривание». Дешевые радиолампы низкого качества часто изнашивается быстрее, чем более высокого качества лампы того же типа, из-за нечистых катодов.

Радиолампы со слабым сигналом почти всегда используют оксидные катоды. Высококачественные лампы этого типа, если они работают в правильном напряжении нагревателя, то срок службы может продлиться 100000 и более часов.

Мировой рекорд в жизни радиолампы

Такая радиолампа была на вооружении в передатчике радиостанции Лос-Анджелеса в течение 10 лет, и проработала в общей сложности более 80 000 часов. Когда, наконец ее не списали из эксплуатации, но радиолампа по-прежнему функционирует, причем нормально. Станция сохраняет лампу как запасную. Для сравнения, типичный оксид-катоде в стекле мощной лампы, например, EL34, будет работать около 1500-2000 часов; и радиолампа с нитью с покрытая из оксида, такого как SV 300B, будет работать около 4000-10 000 часов. Срок службы радиолампы зависит от всех перечисленных выше факторов.

Анод

Анод, является электродом, который проявляется на выходном сигнале. Причем, анод умеет принимать электронный поток, может стать горячим. Особенно в силовых радиолампах. Так что специально разработали для охлаждения такой лампы радиатор, которая излучает тепло через стеклянную колбу (если это стеклянная), жидкостное охлаждение (в больших металлокерамических лампах). Некоторые радиолампы используют пластины из графита, так как она выдерживает высокие температуры и потому излучает очень мало вторичных электронов, которые могут перегреваться на сетке лампы и вызывают сбой.

Сетка

Почти все стеклянные аудиофильские лампы, управляются сеткой, которая является частью металлической проволоки, намотанной на двух мягких металлах. В некоторых радиолампах есть покрытие, как правило, позолоченное или золотое, и есть два вывода, сделанные из мягкой меди. Сетки в больших радиолампах (электростанций) должны выдерживать много тепла, поэтому они часто делаются их из вольфрама или молибденовой проволоки в форме корзины. Некоторые крупные в питании используют корзино-образные сетки из графита.

Наиболее широко используется небольшой триод, 12AX7, который является двойным триодом, который стал стандартом в простых ламповых усилителях или в гитарных усилителях. Другие небольшие стеклянные триоды, используются в аудио оборудования такие лампы 6Н1П, 6DJ8/6922, 12AT7, 12AU7, 6CG7, 12BH7, 6SN7 и 6SL7.

Много и стеклянных электрических триодов, которых в настоящее время на рынке, большинство причем, некоторые направлены на любительскую радиосвязь или высокое качество аудио использования: например, « » ламповый усилитель. Типичными примерами являются Светлана , SV811/572 серии, и лампа 572B. Кстати, лампа имеет очень низкий уровень искажений и используется в очень дорогих ламповых усилителях, также ее используют в радиопередатчиках и больших мощных усилителях звуковой частоты.

Большие металлокерамические электрические триоды часто используются в радиопередатчиках и генерируют радио энергию для использования в промышленных целях . Специализированные триоды многих видов сделаны для особых нужд, таких как радары.

Тетрод

Добавление еще одной сетки триода, между управляющей сеткой и пластиной, превращает его в Тетрод. Это «окно» сетка помогает экрану изолировать, управляющую сетку от пластины. На экране появляется эффект электронного ускорения, увеличивая резко усиление. Экранная сетка в а радиолампе несет в себе определенный ток, который заставляет её нагреваться. По этой причине, экранные сетки обычно покрывают графитом, чтобы уменьшить вторичную эмиссию, который помогает сохранять управляющую сетку холодной.

Многие крупные радиостанции и телеканалы используют гигантские металлокерамические тетроды , которые способны с высокой эффективностью использоваться в качестве ВЧ усилителей мощности. Силовые тетроды также иногда используются в любительском радио и промышленном применении.

Большие керамические тетроды часто называют «лучевые тетроды», потому что их электронно-лучевые формы выбросов дискообразные.

Пентод

Добавив третью сетку к тетроду, мы получаем Пентод. Третья сетка называется супрессор-сетка и вставляется между пластиной и экранном сетки. Она имеет очень мало витков, так как её единственная работа заключается в сборе бродячих электроны от вторичной эмиссии, которые отражаются от пластины, и тем самым устраняют » излом Тетрода». Это обычно работает при том же напряжении в качестве катода. Тетроды и Пентоды, как правило, имеют более высокий уровень искажений, чем триоды, если специальные не используются .

EL34, EL84, SV83 и EF86 это истинные Пентоды. EL34 широко используется в гитарных и высокого класса ламповых усилителях на выходную мощность. Кстати, EL84 ставят в более дешевых гитарных усилителях. SV83 используют в высоком классе в ламповых усилителях и гитарных усилителях, в то время как EF86 используется в качестве малошумящего предусилителя в гитарных усилителях и профессиональном звуковом оборудовании. Один из немногих крупных и мощных пентодов является 5CX1500B, часто используют в радиопередатчиках.

Есть также радиолампы с более тремя сетками. Пентагрид , которая была с пятью сетками, широко используются в качестве преобразователя частоты переднего плана в радиоприемниках. Но такие радиолампы больше не находятся в производстве, будучи полностью заменены полупроводниками.

Лучевой Тетрод

Это особый вид пучка тетрода, с парой «пучков пластин», чтобы ограничить электронный пучек в узкую ленту на каждую сторону катода. В отличие от керамических тетродов, сетки находятся на критическом расстоянии от катода, производя эффект «виртуального катода». Все это приводит к повышению эффективности и меньшим искажениями, чем обычный тетрод или пентод. Первые популярные лучевые тетроды были RCA 6L6, в 1936 году SV6L6GC и SV6550C; также являются самыми популярными в гитарных усилителях, в то время как последний является наиболее распространенной радиолампой питания в современном высококачественном ламповом усилителе звуковой частоты для аудиофилов.

Нагреватель внутри катода

С покрытием из оксида, катод не может нагреть себя, но он должен быть горячим, чтобы испускать электроны. Причем, нагреватель должен быть покрыт электрической изоляцией, который не сгорает при высоких температурах, так что он покрыт порошкообразной окисью алюминия. Это иногда может причиной отказа в таких радиолампах; покрытие стирается или появляются трещины, или нагреватель может коснуться катода. Это может помешать нормальной работе лампы . Высококачественные радиолампы имеют очень прочный и надежный нагреватель из покрытия.

Геттерный

Нам нужно, чтобы был хороший, твердый вакуум внутри лампы, или он не будет работать должным образом. Мы хотим, что вакуум оставался, так долго, насколько это возможно. Иногда, очень небольшие утечки могут появляться в лампе (часто вокруг электрических соединений в нижней части).

Геттерный в большинстве стеклянных радиоламп является маленькой чашкой или держателем, содержащий немного металла, который реагирует с кислородом и поглощает его сильно. (В большинстве современных стеклянных радиоламп, газопоглотитель из металл бария, который окисляет ОЧЕНЬ легко.) Когда лампу откачивают и опечатывают, последний шаг в обработке является «огонь» газопоглотителя, который производит «геттерную вспышку «внутри лампы оболочки. Это серебристый цвет, который вы видите на внутренней стеклянной трубки. Это гарантия того, что радиолампа имеет хороший вакуум. Если такое не удается сделать, то он станет белым (потому что это превращается в оксид бария).

Существуют слухи, что темные пятна указывают на то что лампа использованная. Это не соответствует действительности. Иногда, газопоглотительная вспышка не идеально однородна, и обесцвеченные или ясные пятна могут проявится на лампе . Единственный надежный способ определить здоровая радиолампа или нет, проверить его ЭЛЕКТРИЧЕСКИ.

Также они используют металл, обычно покрытый цирконием или титаном, который был очищен, чтобы окислить. Светлана 812A и SV811 использует такие методы.

Наиболее мощные стеклянные трубки имеют графитовые пластины. Графит термостойкий (на самом деле, он может работать долго в течение длительного времени без сбоев). Графит не склонен к вторичной эмиссии, как отмечалось выше. И, горячая пластина графита будет вступать в реакцию и поглощать, любой свободный кислород в лампе. Серия Светлана SV572 и 572B использует графитовые пластины, покрытые очищены титаном, комбинации, которая дает превосходное действие газопоглощения. Графитовая пластина гораздо дороже в производстве, чем металлическая пластина того же размера , поэтому как максимальной допустимой мощности не требуется. Большие керамические используют цирконий. Поскольку вы не можете видеть «вспышку» с таких ламп, состояние вакуума лампы должна быть определена с помощью электрических устройств.

Сборка радиолампы

Обычная стеклянная аудио радиолампа выполнена на конвейере людьми владеющими пинцетом и малой электрической сваркой. Они собирают катод, анод, сетки и другие детали внутри набора слюды или керамических прокладок, в обжимной узел вместе. Электрические соединения затем приваривают точечной сваркой к базовой проводке радиолампы. Эта работа должна быть сделана в довольно чистых условиях, хотя и не столь крайних, как «стерильная комната», которая используется, чтобы сделать полупроводники. Здесь носят халаты и шапки, и каждая рабочая станция оснащена постоянным источником фильтрованной воздушного потока, чтобы не попала пыль на части радиолампы.

После того, как закончена сборка комплектующих, потом прикрепляют к основанию стекло и запаивают к базовому диску. Сборка радиоламп продолжается, в выхлопном трубопроводе, который проходит в многоступенчатом ​​высоко-мощном вакуумном насосе.

Сначала идет вакуумная откачка; когда насос работает, индукционная катушка ВЧ находится над узлом лампы и все металлические части подогреваются. Это помогает удалить все газы, а также активизировать катодное покрытие.

Через 30 минут или более (в зависимости от типа радиолампы и вакуума), труба автоматически поднимается вверх и небольшое пламя герметизирует его.

Вращается поднос, когда в лампу вводится серия оперативных напряжений, более высоких, чем номинальное напряжение нагревателя.

Наконец остальная часть радиолампы будет удалена, базовая проводка прикреплена к внешней базе (если это восьмеричный базовый тип) с помощью специального термостойкого цемента, и готовый радиолампа готова к старению и выгорания в стойке. Если радиолампа отвечает ряду оперативных спецификации в специальном тестере, то она отмечается и отправляется.

Металлокерамические

Если вы хотите контролировать много энергии, то хрупкая стеклянная радиолампа сложнее в использовании. Так, действительно большие радиолампы сегодня полностью выполнены из керамического изолятора и металлических электродов.

В этих больших радиолампах, пластина также является частью внешней оболочки радиолампы. Такая пластина проводит ток по лампе и умеет рассеивать много тепла, это сделано как радиатор, через который будет продуваться охлаждающий воздух, или она имеет отверстия, через которые вода или другая жидкость закачивается для охлаждения радиолампы.

Лампы с воздушным охлаждением часто используются в радиопередатчиках, в то время как радиолампы с жидкостным охлаждением используются для создания радио энергии для отопления в промышленност и. Такие радиолампы используются в качестве «индукционных нагревателей «, чтобы сделать другие виды продуктов — даже другие радиолампы.

Керамические лампы изготавливаются на другом оборудовании, чем стеклянные радиолампы, хотя процессы схожи. Мягкий металл, а не стекло, и его, как правило, обжимают на гидравлическом прессе. Керамические части, как правило, в форме кольца и металлические пломбы припаяны к их краям ; они присоединены и свариваются с металлическими деталями с помощью сварки или пайки.

ПОЧЕМУ радиолампы еще используются?

Многие большие радио-станции продолжают использовать большие радиолампы электростанций, особенно для уровней мощности выше 10000 Вт и для частот выше 50 МГц. Мощные UHF телеканалы и крупные FM станций исключительно на питание от радиоламп. Причина: стоимость и эффективность! Но на низких частотах транзисторы более эффективные и менее дорогие, чем радиолампы.

Создание большого твердотельного передатчика потребует сотни или тысячи силовых транзисторов параллельно в группы по 4 или 5. Кроме того, они требуют больших теплоотводов Радиолампа, не требует сумматора, а может быть охлаждена воздухом или водой, что делает его лучше, чем твердотельный.

Это уравнение становится еще более выраженным в диапазоне сверхвысоких частот. Почти все коммерческие спутники связи применяют лампы для своих «нисходящих» усилителей мощности. В «восходящей линии связи» наземные станции также используют радиолампы. А для высокой выходной мощности, радиолампы кажется царствовует безраздельно. Экзотические транзисторы еще используются только для усиления слабого сигнала и выходной мощностью менее 40 Вт, даже после значительных достижений в области технологии. Низкая стоимость электроэнергии, вырабатываемой радиолампы сохраняет их экономически жизнеспособным, в уровне развития науки.

Усилители ламповые гитарные

В общем, только очень дешевые гитарные усилители (и несколько специализированных профессиональных моделей) являются преимущественно твердотельными. Мы подсчитали, что не менее 80% рынка для высокого класса гитарных усилителей построены на моделях полностью ламповых или гибридных. Особой популярностью у серьезных профессиональных музыкантов современные версии классических Fender, Маршалл и модели Vox с 1950-ых и 1960-ых. Этот бизнес, как полагают, составляют не менее $ 100 миллионов по всему миру по состоянию на 1997 год.

Почему ламповые усилители? Это звук, который хотят музыканты. Усилитель и динамик становятся частью музыкального . Своеобразные искажения и затухания динамики характеристики луча тетрода или пентодного усилителя, с выходным трансформатором, чтобы соответствовать нагрузке громкоговорителя, является уникальным и трудно имитировать его твердотельными устройствами. И методы по внедрению каменных усилителей, по-видимому, не увенчались успехом; профессиональные гитаристы снова возвращаются к ламповым усилителям .

Даже самые молодые рок-музыканты, кажется, очень консервативны и фактически они используют ламповое оборудование, чтобы сделать свою музыку. И их предпочтения указали им на проверенную годами радиолампу.

Профессиональное аудио

Студии записи немного под влиянием распространенности радиолампы гитарных усилителей в руках музыкантов. Кроме того, классические конденсаторные микрофоны, микрофоны, предусилители, ограничители, эквалайзеры и другие устройства стали ценными предметами коллекционирования, так как различные инженеры записи обнаружили значение радиолампы в оборудовании и в получении специальных звуковых эффектов. Результатом стал огромный рост в продажах и рекламе радиолампового оборудования и аудио процессоров для использования записи.

Высокое качество звука для аудиофилов

На своей нижней точке в начале 1970-х, продажи радиоламп для HIGH-END ламповых усилителей были едва
уловимым против основной массы бума потребительской электроники. Но даже несмотря на закрытие американских и европейских заводов радиоламп после, и начиная с 1985 года были бумом продаж «высокого класса» аудиокомпонентов. И вместе с ними начался бум продаж лампового звукового оборудования для домашнего использования – ламповый усилитель. Использование радиоламп был очень спорным в инженерных кругах, но спрос на радиолампы High End оборудования продолжают расти.

Использование радиолампы

Когда я должен заменить лампу?

Вы должны заменить только радиолампы в ламповом усилителе, тогда когда вы начинаете замечать изменения в качестве звука. Обычно звук станет «тупой» и потом будет казаться, что притупляется еще больше. Кроме того, коэффициент усиления усилителя уменьшится заметно. Обычно этого предупреждения достаточно, для замены
ламп . Если пользователь имеет очень жесткие требования к радиолампе, то лучший способ проверить лампу с надлежащим тестером. Они все еще доступны на рынке подержанных; хотя новые не были изготовлены в течение многих лет. Один тестер в настоящее время производит сегодня, Maxi-Matche. Тестер подходит для тестирования 6L6, EL34, 6550 и типов. Если вы не можете найти тестер для радиолампы, поговорите с сотрудниками технической службы.

Голубое свечение — чем это вызвано?

Стеклянные радиолампы имеют видимый блеск внутри них. Большинство аудио ламп используют оксидные катоды, которые светятся радостным теплым оранжевым цветом. И торированного-накаливания радиолампы, такие как SV811 и SV572 триоды, показывают бело-горячий жар от своих нитей и (в некоторых усилителях) небольшое оранжевое свечение от своих нитей. Все это нормальные последствия. Некоторые новички в аудио-мире также замечают, что некоторые из их радиоламп излучают голубоватый блеск. Есть две причины для этого свечения в ламповых усилителях; один из них является нормальным и безвредным, другой происходит только в плохом ламповом усилителе.

1) Большинство радиоламп Светлана показывают флуоресцентное свечение. Это очень глубокий синий цвет. Это обусловлено теми, незначительными примесями, такими как кобальт. Быстро движущиеся электроны ударяют в молекулу примеси, возбуждают их, и производят фотоны света характерного цвета. Это обычно наблюдается на внутренней поверхности пластины, на поверхности распорок, или на внутренней стороне стеклянной оболочки. Это свечение безвредно. Это нормально и не указывает на неисправность трубки. Наслаждайтесь этим. Многие аудиофилы считают, что такое свечение улучшает внешний вид радиолампы во время работы.

2) Иногда радиолампа будет светиться под небольшой утечкой. Когда воздух попадает в лампу, и когда высокое напряжение прикладывается к пластине, молекулы воздуха могут ионизировать. Свечение ионизированного воздуха довольно сильно отличается от свечения флуоресцентного, ионизированный воздух является сильным фиолетовым цветом, почти розовым. Этот цвет обычно появляется внутри пластины радиолампы (хотя и не всегда). Он не цепляется к поверхностям, как флуоресценция, но появляется в промежутках между элементами. Радиолампа показывает это свечение и следует заменить её сразу, так как газ может вызвать ток анода утечку и (возможно) приведет повреждению лампового усилителя .

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ : некоторые старые High End ламповые и гитарные усилители, и очень немногие современные усилители, используют специальные лампы, которые зависят от ионизированного газа для их нормальной работы.

Некоторые ламповые усилители используют выпрямители ртутные, такие как 83, 816, 866 или 872. Эти радиолампы светятся сильным сини-фиолетовым цветом при нормальной эксплуатации. Они превращаются переменного тока в постоянный ток для запуска других радиоламп.

И иногда, старинные и современные ламповые усилители используют регулятор для радиоламп газоразрядных, например типов 0A2, 0B2, 0C2, 0A3, 0B3, 0C3 или 0D3.

Эти лампы работают на ионизированном газе для контроля напряжения очень плотно, и обычно светятся либо сине-фиолетовым или розовым, когда в нормальном режиме.

Что такое класс А, В, АВ, ультралинейный ламповый усилитель, и т.д.?

1. Класс А означает, что мощность проводит такое же количество тока все время, будь то на холостом ходу или работает на полную мощность. Класс очень неэффективный для электричества, но, как правило, дает очень низкий уровень искажений и отличный звук.

Есть несимметричный класс, или SE, усилители. Они используют одну или несколько радиоламп параллельно, которые работают все в фазе друг с другом. Они обычно используются в небольших гитарных усилителях и в High End высокого класса усилителях. Многие аудиофилы предпочитают ламповый усилитель SE, даже если он имеет относительно высокий уровень искажений четного порядка. Большинство 300B высокого класса ламповые усилители SE. Отрицательная обратная связь(ООС), которая может быть использована, чтобы уменьшить искажение усилителя, не особо ощущается в звуке. Большинство ламповых усилители SE без ООС.

Также двухтактные ламповые усилители класса А — они используют две, четыре или более трубок (всегда в паре), которые приводятся в противофазе друг к другу. Это сводит на нет искажения даже четного порядка и дает очень чистый звук. Примером класса А в двухтактном ламповом усилителе является гитарный усилитель Vox AC-30. Высокие токи могут, как правило, изнашивать катоды радиоламп быстрее, чем в ламповом усилителе АВ.

Есть два вида класса А, которые можно применить к несимметричным или двухтактным

Класс А1 означает, что напряжение сетки всегда более отрицательное, чем напряжение катода. Это дает максимально возможную линейность и используется с триодах, таких как SV300B, и пентодах.

Класс A2 означает, что сетка приводится более положительно, чем для части катода или всего сигнала. Это означает, что сетка будет опираться на ток с катода и нагреваться. А2 не часто используется в пентодах или триодах как SV300B, особенно в аудио ламповых усилителях. Обычно ламповый усилитель класса-A2 будет использовать радиолампы со специальными прочными сетками, таких как SV811 и SV572 серии триодов.

2. Класса АВ относится только к . Это означает, что, когда сетка одной радиолампы управляется, пока его анодный ток не отсекает (останавливает) полностью, то другая радиолампа берет на себя и обрабатывает выходную мощность. Это дает большую эффективность, чем класса А. Он также приводит к увеличению искажений, если усилитель не тщательно спроектирован и использует некоторые негативные отклики. Есть класс-AB1 и класс-AB2 усилители; различия такие же, как было объяснено.

Бестрансформаторные ламповые усилители особая высокотехнологичная продукция. Потому что это дорого и сложно причем, некоторые инженеры решили вообще ликвидировать трансформатор. К сожалению, радиолампы имеют относительно высокие выходные импедансы по сравнению с транзисторами. Хорошо продуманный бестрансформаторный ламповый усилитель способен на качество звука и доступен сегодня. Такой ламповый усилитель, как правило, требуют больше ухода и большую заботу в использовании, чем трансформаторный.

В последние годы, бестрансформаторный ламповый усилитель получил плохую репутацию ненадежности. Это было только проблемой с некоторыми производителями недорогих, которые с тех пор вышли из бизнеса. Хорошо продуманный ламповый усилитель может быть столь же надежный, как трансформаторный.

Скачать отличные книги «Ламповый усилитель своими руками» можно БЕСПЛАТНО Размер 220.47 MB!!!

2 часть книг про Ламповый усилитель можно БЕСПЛАТНО Размер 122.41 MB!!

Я надеюсь, что это объяснение хоть немного помогло. Пожалуйста, оставляйте комментарии ниже, чтобы я мог вернуться к вам. Не бойтесь меня и добавляйтесь в

Было время, когда вся электроника создавалась на основе электронных вакуумных ламп, которые по внешнему виду напоминают маленькие лампочки, и которые выполняют функции усилителей, генераторов и электронных коммутаторов. В современной электронике для выполнения этих всех функций используются транзисторы, которые изготавливаются в промышленных масштабах при весьма низкой их себестоимости. Теперь же, исследователи из Исследовательского центра НАСА имени Эймса (NASA Ames Research Center) разработали технологию производства наноразмерных электронных вакуумных ламп, что позволит в будущем создать более быстро и более надежно работающие компьютеры.

Электронную вакуумную лампу называют вакуумной из-за того, что это стеклянный сосуд с вакуумом внутри. Внутри лампы есть нить накаливания, но она разогревается до более низкой температуры нежели нити обычных осветительных ламп. Так же, внутри электронной вакуумной лампы имеется положительно заряженный электрод, одна или несколько металлических сеток, с помощью которых управляют электрическим сигналом, проходящим через лампу.

Нить накала нагревает электрод лампы, который создает в окружающем пространстве облако электронов, и чем выше температура электрода, тем на большее расстояние от него могут удалиться свободные электроны. Когда это электронное облако достигает положительно заряженного электрода, то через лампу может течь электрический ток. Тем временем, регулируя полярность и значение электрического потенциала на металлической сетке, можно усилить поток электронов или прекратить его вообще. Таким образом, лампа может служить усилителем и коммутатором электрических сигналов.

Электронные вакуумные лампы, хоть редко, но используются сейчас, в основном для создания высококачественных акустических систем. Даже самые лучшие образцы полевых транзисторов не могут обеспечить того качества звука, которое обеспечивают электронные лампы. Это происходит по одной главной причине, электроны в вакууме, не встречая сопротивления, перемещаются с максимальной скоростью, чего невозможно добиться при движении электронов сквозь твердые полупроводниковые кристаллы.

Электронные вакуумные лампы более надежны в работе нежели транзисторы, которые достаточно просто вывести из строя. К примеру, если транзисторная электроника попадает в космос, то рано или поздно ее транзисторы выходят из строя, "поджаренные" космическим излучением. Электронные лампы же практически не подвержены воздействию радиации.

Создание электронной вакуумной лампы, размерами не превышающей размеры современного транзистора, является огромной проблемой, особенно в массовом производстве. Изготовление крошечных индивидуальных вакуумных камер - это сложнейший и дорогой процесс, который применяют только в случаях острой необходимости. Но ученые НАСА решили эту проблему достаточно интересным путем, оказалось, что при уменьшении размеров электронной лампы менее некоторого предела наличие вакуума перестает быть необходимым условием. Наноразмерные вакуумные лампы, у которых имеется нить накаливания и один электрод, имеют размеры в 150 нанометров. Зазор между электродами лампы настолько мал, что наличие в нем воздуха не является помехой для их работы, вероятность столкновения электронов с молекулой воздуха стремиться к нулю.

Естественно, впервые новые наноэлектронные лампы появятся в электронном оборудовании космических кораблей и аппаратов, где устойчивость электроники к радиации имеет первостепенное значение. Помимо этого, электронные лампы могут работать на частотах, в десятки раз превышающих частоты работы самых лучших экземпляров кремниевых транзисторов, что в будущем позволит на их основе создавать компьютеры, намного более быстрые, чем те, которые мы используем сейчас.