Vakuumröhre - dieser Name unterstreicht perfekt das Hauptmerkmal einer Radioröhre als elektronisches Gerät, dessen Betrieb auf der Nutzung der Bewegung von Elektronen basiert. Was ist die Beteiligung von Elektronen am Betrieb einer Radioröhre?
Metalle enthalten viele halbfreie, also schwach mit Atomen verbundene Elektronen. Diese Elektronen sind in ständiger Bewegung, genauso wie alle Materieteilchen, Atome und Moleküle, in ständiger Bewegung sind.
Die Bewegungen von Elektronen sind chaotisch; Zur Veranschaulichung einer solchen chaotischen Bewegung wird meist ein Mückenschwarm in der Luft als Beispiel angeführt. Die Geschwindigkeit der Elektronen ist beachtlich: In groben Zahlen beträgt sie etwa 100 km/sec, das ist 100-mal schneller als die Geschwindigkeit einer Gewehrkugel.
Aber wenn Elektronen im Metall in verschiedene Richtungen fliegen, wie Mücken in der Luft, und das sogar mit so enormen Geschwindigkeiten, dann fliegen sie wahrscheinlich aus dem Körper.
Tatsächlich passiert dies nicht. Die Geschwindigkeiten, die Elektronen unter normalen Bedingungen haben, reichen nicht aus, um aus der Dicke des Metalls in den Weltraum zu entkommen. Dies erfordert viel höhere Geschwindigkeiten.
Elektronische Emission
Wie kann die Geschwindigkeit von Elektronen erhöht werden? Die Antwort auf diese Frage liefert die Physik. Wenn das Metall erhitzt wird, erhöht sich die Geschwindigkeit der Elektronen und kann am Ende die Grenze erreichen, wenn die Elektronen beginnen, in den Weltraum zu fliegen.
Die dafür erforderliche Geschwindigkeit ist recht hoch. Für reines Wolfram, aus dem die Filamente von Radioröhren bestehen, beträgt sie beispielsweise 1270 km / s. Elektronen erreichen diese Geschwindigkeit, wenn Wolfram auf 2.000° und darüber erhitzt wird (im Folgenden sind Grad auf einer absoluten Skala angegeben).
Die Emission von Elektronen aus einem erhitzten Metall wird als thermionische Emission bezeichnet. Elektronenemission kann mit der Verdampfung von Flüssigkeiten verglichen werden.
Bei niedrigen Temperaturen findet die Verdunstung gar nicht oder nur sehr gering statt. Mit steigender Temperatur nimmt die Verdunstung zu. Beim Erreichen des Siedepunktes setzt eine starke Verdampfung ein.
Die Verdampfung einer Flüssigkeit und die thermionische Emission von Metallen sind in vielerlei Hinsicht ähnliche Phänomene.
Um eine thermionische Emission zu erhalten, muss das Metall erhitzt werden, und die Methode des Erhitzens spielt keine Rolle, aber in der Praxis ist es am bequemsten, das Metall mit elektrischem Strom zu erhitzen.
In elektronischen Lampen erhält das erhitzte Metall das Aussehen von dünnen Filamenten, die durch elektrischen Strom erhitzt werden. Diese Filamente werden Filamente genannt, und der Strom, der sie erwärmt, wird Filamentstrom genannt.
Wir haben erwähnt, dass es notwendig ist, das Metall auf eine sehr hohe Temperatur zu erhitzen, um eine Emission zu erreichen – bis zu etwa 2.000 und sogar noch höher. Nicht jedes Metall hält einer solchen Temperatur stand; Die meisten Metalle schmelzen bei dieser hohen Temperatur.
Daher können Filamente nur aus sehr hochschmelzenden Metallen hergestellt werden; Sie bestehen normalerweise aus Wolfram.
Reis. 1. Glühfadentemperatur der Lampe.
Bei t = 2.000° beginnt Wolfram Elektronen zu emittieren.
Die ersten elektronischen Röhren verwendeten reine Wolframfilamente. Bei der für die Emission notwendigen Temperatur wurden die Wolframfäden zu einem weißen Glühen erhitzt, weshalb übrigens der Name „Lampe“ entstand.
Allerdings ist diese "Beleuchtung" sehr teuer. Es braucht viel Strom, um den Glühfaden einer Lampe weißglühend zu machen. Kleine Empfangslampen mit reinem Wolframfaden zogen ein halbes Ampere Fadenstrom.
Aber bald wurde ein Weg gefunden, den Heizstrom zu reduzieren. Studien haben gezeigt, dass, wenn Wolfram mit einigen anderen Metallen oder deren Verbindungen beschichtet ist, die Emission von Elektronen erleichtert wird.
Zum Abfahren sind niedrigere Geschwindigkeiten erforderlich, daher ist eine geringere Erwärmung des Fadens erforderlich, was bedeutet, dass ein solcher Faden weniger Fadenstrom verbraucht.
Verbesserung der Filamente von Lampen
Wir werden hier keine Geschichten erzählen - die allmähliche Verbesserung der Filamente, aber wir werden sofort darauf hinweisen, dass moderne oxidierte Filamente bei einer Temperatur von etwa 700-900 ° C arbeiten, dh drei kaum wahrnehmbare orange-rote Glühen.
Dabei konnte der Heizstrom etwa um das 10-fache reduziert werden. Ein moderner Empfänger mit zehn Röhren verbraucht ungefähr den gleichen Heizstrom wie ein Empfänger, der nur eine Röhre im alten Stil hatte.
Der Vorgang des Beschichtens von Filamenten mit emissionsfördernden Verbindungen wird als Aktivierung bezeichnet, und die Filamente selbst werden als aktiviert bezeichnet.
Aktivierte Filamente sind in jeder Hinsicht gut, bis auf eine: Sie haben Angst vor Überhitzung, dh erhöhter Erwärmung gegen die Norm.
Wird der aktivierte Faden überhitzt, verdunstet die darauf abgelagerte Schicht der aktivierenden Substanz; Infolgedessen verliert das Filament bei niedrigen Temperaturen seine Fähigkeit, Elektronen zu emittieren.
Sie sagen über eine solche Lampe, dass sie „Emission verloren“ hat. Der Glühfaden einer solchen Lampe ist intakt, die Lampe "brennt", funktioniert aber nicht. Beachten Sie diesen Umstand und lassen Sie niemals zu, dass die Glühfadenspannung der Lampe den Normalwert überschreitet.
Natürlich könnte man eine Lampe, die ihre Emission verloren hat, wieder zum Laufen bringen, indem man das Glühen ihres Glühfadens auf ein weißes Glühen bringt. Aber die Filamente moderner Lampen sind sehr dünn und da das Metall des Filaments ziemlich schnell mit Weißglut besprüht wird, brennen die Filamente schnell durch.
Kathoden
Das Filament ist ein Elektronenemitter in elektronischen Geräten. In praktischen Anwendungsschemata dieser Geräte sind diese Emitter immer mit dem Minuspol (Minus) der Hauptstromquelle verbunden, weshalb sie Kathoden genannt werden. Daher kann der Faden, der zur Emission von Elektronen dient, als Kathode bezeichnet werden.
Es sollte jedoch beachtet werden, dass ein heißer Faden nicht immer als direkter Emitter von Elektronen dient. Manchmal wird es nur als Wärmequelle verwendet, mit deren Hilfe ein anderer Metallkörper erhitzt wird, der bereits eine für den Betrieb der Lampe notwendige Elektronenquelle ist.
Mit anderen Worten, die Funktionen des Heizens und des Emittierens von Elektronen sind nicht immer kombiniert, das heißt, das Filament ist nicht immer die Kathode.
Wenn also beispielsweise die Kathode in Form eines dünnen Fadens hergestellt ist, ist es zweckmäßig, einen solchen Faden zuzuführen Gleichstrom von galvanischen Zellen oder von einer Batterie, da für ihre Erwärmung ein kleiner Strom erforderlich ist; die Kathode ist wirtschaftlich.
Aber dünne Filamente sind nicht für Wechselstrom geeignet.
Für den normalen Betrieb elektronischer Geräte ist es erforderlich, dass die Kathode immer die gleiche Anzahl von Elektronen emittiert. Dazu muss seine Temperatur streng konstant gehalten werden.
Wenn der Faden mit Batterien oder Akkus betrieben wird, ist diese Bedingung erfüllt. Wenn der Faden jedoch mit Wechselstrom betrieben wird, kann er nicht mehr beobachtet werden.
Der Lichtwechselstrom ändert seine Größe und Richtung 100 Mal pro Sekunde (zweimal pro Periode). 100 Mal pro Sekunde erreicht der Strom seinen Maximalwert und fällt ebenso oft auf Null ab.
Es ist ziemlich offensichtlich, dass die Temperatur des Heizfadens auch in Übereinstimmung mit Änderungen in der Größe des Stroms schwanken wird, und gleichzeitig wird sich auch die Anzahl der emittierten Elektronen ändern.
Aufgrund der thermischen Trägheit hat das Filament zwar keine Zeit, sich vollständig abzukühlen, wenn der Strom durch Null geht, aber dennoch erweisen sich Schwankungen seiner Temperatur und der Größe der Elektronenemission als sehr auffällig.
Dieser Umstand erlaubte es früher nicht, eine so bequeme Stromquelle wie ein Beleuchtungsnetz zu verwenden, um elektronische Geräte mit Strom zu versorgen, die die thermische Emission von Elektronen verwendeten.
Zahlreiche Versuche, das Filament durch Erhöhen seiner Dicke für eine Wechselstromerwärmung geeignet zu machen, waren wenig erfolgreich. Eine vollständige Lösung für dieses Problem wurde nur durch die Umsetzung des Vorschlags unseres Wissenschaftlers A. A. Chernyshev zum Gerät einer beheizten Kathode gegeben.
Heizkathoden werden derzeit weltweit eingesetzt. Die meisten elektronischen Geräte aller Art sind so konzipiert, dass sie über das Beleuchtungsnetz mit Strom versorgt werden Wechselstrom und hat beheizte Kathoden.
Bei beheizten Kathoden ist das Filament selbst keine Quelle mehr, die Elektronen emittiert. Der direkte Elektronenstrahler ist vom Filament isoliert und wird nur durch dieses erwärmt.
Daher der Name "beheizte" Kathode. Die Masse des Emitters wird groß genug gemacht, damit er während einer Verringerung des Heizstroms keine Zeit zum Abkühlen hat. Es versteht sich von selbst, dass solche Kathoden nicht unmittelbar nach Einschalten des Heizstroms emittieren können. Ihr Aufwärmen dauert ungefähr 15 bis 30 Sekunden.
Die Designs von beheizten Kathoden sind unterschiedlich, aber das Prinzip ihrer Konstruktion ist im Allgemeinen dasselbe. In alten Konstruktionen bestand die Heizung aus einem Keramikrohr mit einem Durchmesser von etwa einem Millimeter und zwei durchgehenden Kanälen entlang seiner Länge.
Durch diese Kanäle wurde ein Heizfaden geführt. Bei moderneren Konstruktionen wird eine hitzebeständige Isolationsschicht direkt auf den Heizfaden aufgebracht.
Dazu wird der Faden mit einer Zusammensetzung beschichtet, die nach entsprechender Behandlung aushärtet und den Heizer mit einer hitzebeständigen Hülle umhüllt, die bei hohen Temperaturen ziemlich gute Isoliereigenschaften aufweist.
Auf die Heizung wird ein Nickelzylinder gelegt, der außen mit einer Oxidschicht bedeckt ist, die eigentlich ein Elektronenemitter oder eine Kathode ist.
Solche Kathoden haben drei Ausgänge - zwei von den Enden des Heizfadens und einen vom Emitter. Die ersten beiden. allgemein als Filamentleitungen bezeichnet, und die dritte als Kathodenleitung.
Die Emission der erhitzten Kathode ist vollkommen gleichmäßig.
Die zylindrische Form der Heizkathode ist die häufigste, aber nicht die einzige. Einige moderne Vakuumröhren verwenden becherförmige Endkathoden, deren Boden außen mit Oxid bedeckt ist.
Solche Kathoden werden insbesondere in Kathodenstrahlröhren verwendet, denen wir später begegnen werden.
Wenn der Elektronenemitter das Filament selbst ist, wird eine solche Kathode manchmal als direkt beheizte Kathode bezeichnet; Wenn das Filament nur den Emitter erwärmt, wird eine solche Vorrichtung häufig als indirekte Heizkathode oder indirekte Heizkathode bezeichnet.
Vakuum. Jeder, der eine Vakuumröhre gesehen hat, weiß, dass sie in einem Glas- oder Metallbehälter eingeschlossen ist, aus dem die Luft herausgepumpt wird. Im Inneren des Ballons ist die Luft extrem verdünnt.
Der Luftdruck auf der Erdoberfläche, also der Druck einer Atmosphäre, entspricht etwa 760 mm Hg. Art., und der Luftdruck im Kolben einer Elektronenlampe beträgt nur etwa 10 ^ - 7 mm Hg. Kunst. und noch weniger, d.h. etwa 10 Milliarden Mal weniger als der atmosphärische Druck. Dieser Verdünnungsgrad wird Hochvakuum genannt (Vakuum bedeutet auf Russisch Leere).
Warum Vakuum in einer Elektronenlampe benötigt wird
Zunächst muss das Filament gespeichert werden. Wenn das auf fast tausend Grad erhitzte Filament einfach in der Luft wäre, würde es sehr bald durchbrennen. Erhitzte Körper werden durch Luftsauerstoff schnell oxidiert.
Zweitens wird Vakuum für die ungehinderte Bewegung der vom Filament emittierten Elektronen benötigt. Der Betrieb einer Vakuumröhre basiert auf der Verwendung von Elektronen, die von einem Filament emittiert werden.
Um die Elektronen jedoch richtig nutzen zu können, ist es notwendig, dass ihnen auf ihrem Weg keine Hindernisse begegnen. Luft ist so ein Hindernis.
Reis. 2. Der Luftdruck im Radioröhrenballon ist etwa 10-mal geringer als der atmosphärische Druck.
Moleküle und Atome der Gase, aus denen die Luft besteht, umgeben in Myriaden den Faden und verhindern den Flug der Elektronen. Um die Wahrscheinlichkeit einer Kollision von Elektronen mit Gaspartikeln zu verringern, wird die Luft im Ballon verdünnt.
Eine besondere Rolle bei der Vakuumerzeugung spielen die sogenannten „Getter“ oder Absorber. Tatsache ist, dass es in der Massenproduktion von Lampen zu langwierig und unrentabel wäre, das Vakuum in ihnen mit Hilfe von Pumpen auf das erforderliche Maß zu bringen.
Daher verhalten sie sich unterschiedlich. Mit Hilfe von Pumpen wird sozusagen nur ein Vorzug, eine Verdünnung der Luft in der Lampe erzeugt. Der Druck wird auf ein tausendstel oder sogar nur ein hundertstel Millimeter Quecksilbersäule eingestellt.
Und für einen stabilen Betrieb der Lampe ist es notwendig, dass der Druck darin weniger als ein Millionstel Millimeter Quecksilbersäule beträgt. Um dieses Hochvakuum zu erreichen, wird eine Substanz in die Lampe gesprüht, die die Fähigkeit besitzt, Gase gierig aufzunehmen. Diese Eigenschaft besitzen beispielsweise die Metalle Magnesium, Barium und einige Verbindungen.
Um den Getter in eine Lampe mit Glaskolben zu sprühen, wird ihr eine Spule nahe gebracht, die von einem hochfrequenten Strom gespeist wird. Die auf einer Nickelplatte fixierte Gettertablette im Inneren der Lampe erwärmt sich und verdampft.
Seine Dämpfe setzen sich auf dem Glas ab und bilden diese silbrige (mit Magnesium-Getter) oder dunkle metallische Beschichtung (mit Barium-Getter), die wir in den meisten Vakuumröhren aus Glas sehen.
Diese metallische Beschichtung absorbiert gierig alle verbleibenden Gase, und der Druck in der Lampe fällt auf ein Millionstel Millimeter Quecksilber, es reicht bereits für einen stabilen und zuverlässigen Betrieb der Lampe.
In einem Medium aus solch verdünntem Gas breiten sich Elektronen praktisch ungehindert aus. Bei der Bewegung in der Lampe trifft auf seinem Weg höchstens ein Elektron von einer Million auf ein Gasmolekül.
Elektrische Lampe
Russische Exportröhre 6550C
Elektrische Lampe, Radioröhre- ein Elektrovakuumgerät (genauer gesagt ein elektronisches Vakuumgerät), das funktioniert, indem es die Intensität des Elektronenflusses steuert, der sich im Vakuum oder in verdünntem Gas zwischen den Elektroden bewegt.
Radioröhren wurden im 20. Jahrhundert häufig als aktive Elemente elektronischer Geräte (Verstärker, Generatoren, Detektoren, Schalter usw.) verwendet. Gegenwärtig werden sie fast vollständig durch Halbleiterbauelemente ersetzt. Manchmal werden sie auch in leistungsstarken Hochfrequenzsendern, hochwertigen Audiogeräten, verwendet.
Elektronische Lampen, die zur Beleuchtung bestimmt sind (Blitzlampen, Xenonlampen und Natriumlampen), werden nicht als Radiolampen bezeichnet und gehören normalerweise zur Klasse der Beleuchtungsgeräte.
Funktionsprinzip
Elektronische Röhre RCA "808"
Vakuumröhren mit beheizter Kathode
- Als Ergebnis der thermionischen Emission verlassen Elektronen die Kathodenoberfläche.
- Unter dem Einfluss der Potentialdifferenz zwischen Anode und Kathode gelangen die Elektronen zur Anode und bilden im äußeren Stromkreis einen Anodenstrom.
- Mit Hilfe zusätzlicher Elektroden (Gitter) wird der elektronische Fluss gesteuert, indem an diese Elektroden ein elektrisches Potential angelegt wird.
In Vakuum-Vakuumröhren verschlechtert das Vorhandensein von Gas die Leistung der Röhre.
Gasgefüllte elektronische Lampen
Die Hauptsache für diese Geräteklasse ist der Fluss von Ionen und Elektronen in dem Gas, das die Lampe füllt. Die Strömung kann wie bei Vakuumgeräten durch thermionische Emission oder durch die Bildung einer elektrischen Entladung in einem Gas aufgrund der Stärke des elektrischen Felds erzeugt werden.
Geschichte
Nach dem Heizverfahren werden Kathoden in Kathoden mit direkter und indirekter Erwärmung unterteilt.
Die direkt beheizte Kathode ist ein Metallfaden. Direktglühlampen verbrauchen weniger Strom und heizen schneller auf, haben aber meist eine kürzere Lebensdauer, beim Einsatz in Signalstromkreisen benötigen sie Gleichstrom zur Versorgung mit Glühstrom und sind in manchen Schaltungen aufgrund der Wirkung nicht einsetzbar der Potentialdifferenz in verschiedenen Abschnitten der Kathode beim Lampenbetrieb.
Eine indirekt beheizte Kathode ist ein Zylinder, in dessen Innerem ein Filament (Heizelement) angeordnet ist. Solche Lampen werden indirekte Glühlampen genannt.
Lampenkathoden werden mit Metallen aktiviert, die eine niedrige Austrittsarbeit haben. In direkten Glühlampen wird dafür normalerweise Thorium verwendet, in indirekten Glühlampen - Barium. Trotz des Vorhandenseins von Thorium in der Kathode stellen direkte Glühlampen keine Gefahr für den Benutzer dar, da ihre Strahlung nicht über den Zylinder hinausgeht.
Anode
Anode der Vakuumröhre
positive Elektrode. Es wird in Form einer Platte ausgeführt, häufiger eines Kastens in Form eines Zylinders oder Quaders. Es besteht normalerweise aus Nickel oder Molybdän, manchmal aus Tantal und Graphit.
Netz
Zwischen der Kathode und der Anode befinden sich Gitter, die dazu dienen, den Elektronenfluss zu steuern und Nebenwirkungen zu eliminieren, die auftreten, wenn sich Elektronen von der Kathode zur Anode bewegen.
Das Geflecht ist ein Gitter aus dünnem Draht oder wird häufiger in Form einer Drahtspirale hergestellt, die um mehrere Stützpfosten (Traversen) gewickelt ist. Bei Stablampen wird die Rolle von Gittern von einem System aus mehreren dünnen Stäben parallel zu Kathode und Anode übernommen, und die Physik ihrer Arbeit ist anders als beim herkömmlichen Design.
Grids werden in die folgenden Typen unterteilt:
Je nach Verwendungszweck der Leuchte kann diese bis zu sieben Gitter haben. Bei einigen Varianten des Einschaltens von Mehrgitterlampen können einzelne Gitter als Anode wirken. Beispielsweise ist bei einem Generator nach dem Schembel-Schema auf einer Tetrode oder Pentode der eigentliche Generator eine „virtuelle“ Triode, die aus einer Kathode, einem Steuergitter und einem Abschirmgitter als Anode gebildet wird.
Ballon
Haupttypen
Kleine ("Finger") Funkröhren
Die wichtigsten Arten von elektronischen Vakuumröhren:
- Dioden (einfach für hohe Spannungen hergestellt, siehe Kenotron)
- Balken-Tetroden und Pentoden (als Varianten dieser Typen)
- kombinierte Lampen (enthalten eigentlich 2 oder mehr Lampen in einer Glühbirne)
Moderne Anwendungen
Luftgekühlte metallkeramische Generatortriode GS-9B (UdSSR)
Hochfrequenz- und Hochspannungstechnik
- In leistungsstarken Rundfunksendern (von 100 W bis Megawatt) werden in den Endstufen leistungsstarke und hochbelastbare Lampen mit Luft- oder Wasserkühlung der Anode und hohem (mehr als 100 A) Heizstrom verwendet. Magnetrons, Klystrons, sog. Wanderfeldröhren bieten eine Kombination aus hohen Frequenzen, Leistung und angemessenen Kosten (und oft nur die grundsätzliche Existenzmöglichkeit) der Elementbasis.
- Das Magnetron findet sich nicht nur im Radar, sondern auch in jedem Mikrowellenherd.
- Wenn mehrere zehn kV gleichgerichtet oder schnell geschaltet werden müssen, was mit mechanischen Schlüsseln nicht möglich ist, müssen Funkröhren verwendet werden. Das Kenotron bietet also eine akzeptable Dynamik bei Spannungen bis zu einer Million Volt.
militärische Industrie
Aufgrund des Funktionsprinzips sind Vakuumröhren Geräte, die viel widerstandsfähiger gegen schädliche Faktoren wie einen elektromagnetischen Impuls sind. Zur Information: In einem einzigen Gerät können mehrere hundert Lampen stecken. In der UdSSR wurden in den 1950er Jahren für den Einsatz in militärischer Bordausrüstung Stablampen entwickelt, die sich durch ihre geringe Größe und hohe mechanische Festigkeit auszeichneten.
Miniaturlampe vom Typ "Eichel" (Pentode 6Zh1Zh, UdSSR, 1955)
Weltraumtechnologie
Die Strahlungsdegradation von Halbleitermaterialien und das Vorhandensein eines natürlichen Vakuums im interplanetaren Medium machen die Verwendung bestimmter Lampentypen zu einem Mittel, um die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit von Raumfahrzeugen zu erhöhen. Die Verwendung von Transistoren in AMS Luna-3 war mit einem großen Risiko verbunden.
Erhöhte Umgebungstemperatur und Strahlung
Lampenausrüstung kann für einen größeren Temperatur- und Strahlungsbereich von Bedingungen ausgelegt werden als Halbleiterausrüstung.
Hochwertige Tontechnik
Von subjektive Meinung Für die meisten Musikliebhaber unterscheidet sich der „Röhren“-Sound grundlegend vom „Transistor“. Es gibt mehrere Versionen der Erklärung dieser Unterschiede, die beide auf wissenschaftliche Forschung, und offen gesagt unwissenschaftliche Argumentation. Eine der Haupterklärungen für die Unterschiede zwischen Röhren- und Transistorklang ist der „natürliche“ Klang von Röhrengeräten. Röhrensound ist "Surround" (manche nennen es "holografisch"), im Gegensatz zu "flachem" Transistor. Der Röhrenverstärker vermittelt deutlich die Emotionen, die Energie des Interpreten, "Drive" (für den Gitarristen sie verehren). Transistorverstärker sind solchen Aufgaben kaum gewachsen. Oft verwenden Designer von Transistorverstärkern Schaltungen, die Röhren ähneln (Klasse-A-Betrieb, Transformatoren, keine gemeinsame negative Rückkopplung). Das Gesamtergebnis dieser Ideen war die „Rückkehr“ der Röhrentechnik in den Bereich der High-End-Verstärker. Der objektive (wissenschaftliche) Grund für diese Situation ist die hohe Linearität (aber nicht ideal) der Lampe, hauptsächlich der Triode. Ein Transistor, vor allem ein Bipolarer, ist im Allgemeinen ein nichtlineares Element und kann ohne Linearisierungsmaßnahmen in der Regel nicht arbeiten.
Vorteile von Röhrenverstärkern:
Einfachheit der Schemata. Seine Parameter hängen wenig ab externe Faktoren. Infolgedessen besteht ein Röhrenverstärker tendenziell aus weniger Teilen als ein Solid-State-Verstärker.
Die Parameter der Lampen sind weniger temperaturabhängig als die Parameter des Transistors. Lampen sind unempfindlich gegen elektrische Überlastung. Die kleine Anzahl von Teilen trägt auch stark zur Zuverlässigkeit und Verringerung der durch den Verstärker eingeführten Verzerrung bei. Der Transistorverstärker hat Probleme mit "thermischen" Verzerrungen.
Gute Anpassung des Röhrenverstärkereingangs an die Last. Lampenkaskaden haben eine sehr hohe Eingangsimpedanz, was Verluste reduziert und hilft, die Anzahl aktiver Elemente im Funkgerät zu reduzieren. - Einfache Wartung. Fällt zum Beispiel direkt während einer Aufführung eine Lampe an einem Konzertverstärker aus, dann ist der Austausch viel einfacher als ein durchgebrannter Transistor oder Mikroschaltkreis. Aber bei Konzerten macht das sowieso niemand. Verstärker bei Konzerten sind immer auf Lager, und Röhrenverstärker sind doppelt auf Lager (weil Röhrenverstärker seltsamerweise viel häufiger kaputt gehen).
Das Fehlen einiger Arten von Verzerrungen, die Transistorkaskaden innewohnen, was sich günstig auf den Klang auswirkt.
Bei richtiger Nutzung der Vorteile von Röhren ist es möglich, Verstärker zu bauen, die innerhalb bestimmter Preisklassen Transistorverstärker in der Klangqualität übertreffen.
Subjektive Vintage-Optik bei der Erstellung von modischen Ausstattungsmustern.
Strahlungsunempfindlich bis zu sehr hohen Werten.
Nachteile von Röhrenverstärkern:
Neben der Stromversorgung der Anoden benötigen Lampen zusätzliche Energie zum Heizen. Daher der geringe Wirkungsgrad und als Ergebnis eine starke Erwärmung.
Lampenanlagen können nicht sofort betriebsbereit sein. Ein Vorheizen der Lampen für mehrere zehn Sekunden ist erforderlich. Die Ausnahme bilden direkte Glühlampen, die sofort zu arbeiten beginnen.
Die Endstufen der Lampen müssen über Transformatoren an die Last angepasst werden. Infolgedessen die Komplexität des Designs und schlechte Gewichts- und Größenindikatoren aufgrund von Transformatoren.
Lampen erfordern die Verwendung hoher Versorgungsspannungen, die Hunderte (und in leistungsstarken Verstärkern Tausende) Volt betragen. Dadurch ergeben sich gewisse sicherheitstechnische Einschränkungen beim Betrieb solcher Verstärker. Außerdem erfordert eine hohe Ausgangsspannung fast immer die Verwendung eines Abwärts-Ausgangstransformators. Gleichzeitig ist jeder Transformator ein nichtlineares Gerät in einem weiten Frequenzbereich, was die Einführung von nichtlinearen Verzerrungen in den Klang bei einem Pegel von fast 1% verursacht. beste Modelle Röhrenverstärker (zum Vergleich: Der Klirrfaktor der besten Transistorverstärker ist so gering, dass er nicht gemessen werden kann). Für einen Röhrenverstärker kann eine Verzerrung in Höhe von 2-3 % als normal angesehen werden. Art und Spektrum dieser Verzerrungen unterscheiden sich von denen eines Transistorverstärkers. Auf die subjektive Wahrnehmung hat dies in der Regel keinen Einfluss. Der Transformator ist natürlich ein nichtlineares Element. Aber es wird sehr oft am Ausgang des DAC verwendet, wo es eine galvanische Trennung durchführt (verhindert das Eindringen von Störungen vom DAC), die Rolle eines Bandbegrenzungsfilters spielt und anscheinend für die richtige „Ausrichtung“ des Signals sorgt Phasen. Dadurch gewinnt trotz aller Nachteile (zuallererst die hohen Kosten) nur der Sound. Auch Transformatoren werden nicht selten mit Erfolg in Transistorverstärkern eingesetzt.
Lampen haben eine begrenzte Lebensdauer. Mit der Zeit ändern sich die Parameter der Lampen, die Kathoden verlieren ihre Emission (die Fähigkeit, Elektronen zu emittieren) und der Glühfaden kann durchbrennen (die meisten Lampen arbeiten 200-1000 Stunden bis zum Ausfall, Transistoren sind drei Größenordnungen größer). Auch Transistoren können sich mit der Zeit verschlechtern.
Die Zerbrechlichkeit klassischer Lampen mit Glaskolben. Eine der Lösungen für dieses Problem war die Entwicklung von Lampen mit Metallkeramikzylindern mit größerer Festigkeit in den 40er Jahren des letzten Jahrhunderts, aber solche Lampen waren nicht weit verbreitet.
Einige Features von Röhrenverstärkern:
Nach subjektiver Meinung von Audiophilen wird der Klang von E-Gitarren von Röhrenverstärkern viel besser, tiefer und „musikalischer“ übertragen. Einige führen dies auf die Nichtlinearität des Ausgangsknotens und die eingeführte Verzerrung zurück, die von E-Gitarren-Liebhabern "geschätzt" werden. Das ist nicht wahr. Gitarristen verwenden Effekte, die mit zunehmender Verzerrung verbunden sind, aber zu diesem Zweck werden absichtlich entsprechende Änderungen an der Schaltung vorgenommen.
Die offensichtlichen Nachteile eines Röhrenverstärkers sind Zerbrechlichkeit, höherer Energieverbrauch als ein Transistorverstärker, kürzere Lampenlebensdauer, hohe Verzerrung (daran wird normalerweise beim Lesen der technischen Spezifikationen erinnert, da viele Hersteller die Hauptparameter von Verstärkern aufgrund schwerwiegender Unvollkommenheiten nicht messen solche Daten liefern, oder auf andere Weise - zwei völlig identische Verstärker können vom Standpunkt der gemessenen Parameter völlig unterschiedlich klingen), große Abmessungen und Gewicht der Ausrüstung sowie die darüber hinausgehenden Kosten von Transistor- und integrierter Technologie. Die Leistungsaufnahme eines hochwertigen Transistorverstärkers ist ebenfalls hoch, jedoch können seine Abmessungen und sein Gewicht mit einem Röhrenverstärker vergleichbar sein. Im Allgemeinen gilt ein solches Muster, je "sonorer", "musikalischer" usw. der Verstärker ist, desto größer sind seine Abmessungen und seine Leistungsaufnahme und desto geringer ist der Wirkungsgrad. Natürlich kann ein Klasse-D-Verstärker recht kompakt sein und sein Wirkungsgrad liegt bei 90 %. Aber was tun mit dem Ton? Wenn Sie Strom sparen wollen, dann ist ein Röhrenverstärker natürlich kein Helfer in dieser Angelegenheit.
Klassifizierung nach Namen
In der UdSSR / Russland übernommene Markierungen
Markierungen in anderen Ländern
In Europa übernahmen in den 30er Jahren die führenden Hersteller von Radioröhren das einheitliche europäische alphanumerische Kennzeichnungssystem:
- Der erste Buchstabe charakterisiert die Heizspannung bzw. deren Strom:
A - Heizspannung 4 V;
B - Glimmstrom 180 mA;
C - Glimmstrom 200 mA;
D - Heizspannung bis 1,4 V;
E - Heizspannung 6,3 V;
F - Heizspannung 12,6 V;
G - Heizspannung 5 V;
H - Glimmstrom 150 mA;
K - Heizspannung 2 V;
P - Glimmstrom 300 mA;
U - Glimmstrom 100 mA;
V - Glimmstrom 50 mA;
X - Glimmstrom 600 mA.
- Der zweite und die folgenden Buchstaben in der Bezeichnung bestimmen den Lampentyp:
B - Doppeldioden (gemeinsame Kathode);
C - Trioden (außer am Wochenende);
D - Ausgangstrioden;
E - Tetroden (außer am Wochenende);
F - Pentoden (außer am Wochenende);
L - Ausgangspentoden und -tetroden;
H - Hexoden oder Heptoden (Hexodentyp);
K - Oktoden oder Heptoden (Oktodentyp);
M - elektronische Lichteinstellungsanzeigen;
P - Verstärkerlampen mit Sekundäremission;
Y - Halbwellen-Kenotrons;
Z - Vollwellen-Kenotrons.
- Eine zwei- oder dreistellige Nummer gibt die äußere Gestaltung der Leuchte und die Seriennummer dieses Typs an, wobei die erste Ziffer meist die Art des Sockels oder Fußes charakterisiert, zum Beispiel:
1-9 - Glaslampen mit Lamellensockel ("rote Serie")
1x - Lampen mit Achtstiftsockel ("11er-Serie")
3x - Lampen in einem Glasbehälter mit Oktalsockel;
5x - Lampen mit lokaler Basis;
6x und 7x - Subminiaturlampen aus Glas;
8x und von 180 bis 189 - Glasminiatur mit einem Bein mit neun Stiften;
9x - Glasminiatur mit einem Bein mit sieben Stiften.
siehe auch
Entladungslampen
Entladungslampen verwenden üblicherweise eine Edelgasentladung an niedrige Drücke. Beispiele für Gasentladungs-Elektronenröhren:
- Gasableiter zum Schutz vor Hochspannung (z. B. an Freileitungen, Hochleistungsradarempfängern usw.)
- Thyratrons (Dreielektrodenlampen - Gasentladungstrioden, Vierelektroden - Gasentladungstetroden)
- Xenon, Neonlampen und andere Gasentladungslichtquellen.
siehe auch
- AOpen AX4B-533 Röhre - Hauptplatine basierend auf dem Intel 845 Sk478 Chipsatz mit Röhren-Audioverstärker
- AOpen AX4GE Tube-G - Motherboard basierend auf Intel 845GE Sk478 Chipsatz mit Röhren-Audioverstärker
- AOpen VIA VT8188A - Motherboard basierend auf dem VIA K8T400M Sk754-Chipsatz Mit 6-Kanal-Röhren-Audioverstärker.
- Hanwas X-Tube USB Dongle ist eine DTS-fähige USB-Soundkarte für Laptops, die simuliert das Auftreten elektronische Lampe.
Anmerkungen
Verknüpfungen
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- Handbücher zu Radioröhren und alle notwendigen Informationen
| Passiver Festkörper | Widerstand Variabler Widerstand Trimmerwiderstand Varistor Kondensator Variabler Kondensator Trimmerkondensator Induktor Quarzresonator Sicherung Rückstellbare Sicherung Transformator |
|---|---|
| Aktiver Festkörper | Diode· LED · Fotodiode · Halbleiterlaser ·
Schottky Diode· Zenerdiode · Stabistor · Varicap · Varicond · Diodenbrücke ·
Avalanche-Diode ·
Tunneldiode ·
Gunn-Diode Transistor · bipolarer Transistor · Feldeffekttransistor · |
Die Computertechnik ist ein wesentlicher Bestandteil des Rechen- und Datenverarbeitungsprozesses. In den letzten 50 Jahren hat sich mehr als eine Generation von Computern verändert. Und wenn sich die ersten vier Generationen nur in der Elementbasis und der Architektur voneinander unterschieden, dann hätten die nie geschaffenen „Computer der fünften Generation“ Funktionen der künstlichen Intelligenz enthalten müssen.
Zu erste Generation Dazu gehören Computer auf der Basis von Vakuumröhren und Relais (40er Jahre des 20. Jahrhunderts). Rom wurde auf Flip-Flops, später auf Ferritkernen durchgeführt. Die Verwendung einer Elektronenröhre als Hauptelement eines Computers verursachte viele Probleme. Aufgrund der Tatsache, dass die Höhe der Glaslampe 7 cm beträgt, waren die Maschinen riesig. Alle 7-8 Minuten fiel eine der Lampen aus, und da sich 15-20.000 davon im Computer befanden, dauerte es lange, die beschädigte Lampe zu finden und auszutauschen. Die Geschwindigkeit solcher Computersysteme: 5-30.000 Rechenoperationen pro Sekunde. Die Eingabe der Daten in den Computerspeicher erfolgte durch Verbinden des gewünschten Steckers mit der gewünschten Buchse. Solche Computer wurden hauptsächlich für wissenschaftliche und technische Berechnungen verwendet.
Am 1. Juli 1948 entwickelten die Bell Telephone Laboratories ein elektronisches Gerät, das die Vakuumröhre ersetzen konnte – den Transistor. Dieses Ereignis kann als Beginn der Computer betrachtet werden zweite Generation. Die ersten Computer auf Transistorbasis erschienen Ende der 50er Jahre, und Mitte der 60er Jahre wurden kompaktere externe Geräte entwickelt, die es Digital Equipment ermöglichten, 1965 den ersten PDP-8-Minicomputer von der Größe eines Kühlschranks und im Wert von nur 20 auf den Markt zu bringen tausend Dollar.
Die Verwendung von Transistoren als Hauptelement in Computern hat zu einer Verkleinerung von Computern um das Hundertfache und zu einer Erhöhung ihrer Zuverlässigkeit geführt. Der wichtigste Unterschied des Transistors besteht darin, dass er allein 40 Elektronenröhren ersetzt und gleichzeitig mit höherer Geschwindigkeit arbeitet, sehr wenig Wärme abgibt und fast keinen Strom verbraucht.
Das Aufkommen integrierter Schaltkreise läutete das Aufkommen von Maschinen ein dritte Generation. Ein integrierter Schaltkreis ist ein elektronischer Miniaturschaltkreis mit einer Fläche von etwa 10 Quadratmillimetern. Ein integrierter Schaltkreis kann Tausende von Transistoren ersetzen, von denen jeder bereits 40 Vakuumröhren ersetzt hat. Teil des Computers werden Betriebssystem. Viele Aufgaben der Verwaltung von Speicher, Eingabe- / Ausgabegeräten und anderen Ressourcen wurden vom Betriebssystem oder direkt von der Hardware des Computers übernommen. Zu allen Vorteilen von Computern der dritten Generation kam die Tatsache hinzu, dass sich ihre Produktion als billiger herausstellte als die Produktion von Computern der zweiten Generation. Dank dessen konnten viele Organisationen solche Maschinen erwerben und beherrschen. Die meisten Computer, die davor hergestellt wurden, waren spezialisierte Maschinen, auf denen es möglich war, Probleme eines bestimmten Typs zu lösen.
Die Ankunft des Computers vierte Generation im Zusammenhang mit dem Übergang von integrierten Schaltungen zu großen integrierten Schaltungen und ultragroßen integrierten Schaltungen. Die Elementbasis hat es ermöglicht, große Erfolge bei der Minimierung der Größe zu erzielen und die Zuverlässigkeit und Leistung von Computern zu erhöhen. Erste persönliche Computer kann als Altair-8800 angesehen werden, der 1974 auf der Basis von Intel-8080 erstellt wurde. Das Gesicht der 4. Generation wird maßgeblich durch die Schaffung von Supercomputern bestimmt, die sich durch hohe Leistung auszeichnen. Supercomputer werden zur Lösung von Problemen der mathematischen Physik, Kosmologie und Astronomie sowie zur Modellierung verwendet komplexe Systeme usw.
Begriff Computer der fünften Generation ist nichts anderes als ein groß angelegtes Regierungsprogramm in Japan zur Entwicklung der Computerindustrie und der künstlichen Intelligenz, das in den 1980er Jahren durchgeführt wurde. Ziel des Programms war es, einen „Landmark-Computer“ mit Supercomputerleistung und leistungsstarken Funktionen für künstliche Intelligenz zu schaffen. Es wurde ein bedeutender Durchbruch auf dem Gebiet der Lösung angewandter Probleme der künstlichen Intelligenz erwartet. Insbesondere waren folgende Aufgaben zu lösen:
- Schaffung eines automatischen tragbaren Übersetzers von Sprache zu Sprache (direkt von der Stimme);
- automatisches Abstrahieren von Artikeln, Sinnsuche und Kategorisierung
- Erkennungsaufgaben usw.
Die Idee der Selbstentwicklung des Systems, wonach das System selbst seine internen Regeln und Parameter ändern sollte, erwies sich als unproduktiv - das System rutschte beim Durchlaufen eines bestimmten Punktes in einen Zustand des Zuverlässigkeitsverlusts und Verlust der Integrität, scharf "dumm" und wurde unzureichend. Zehn Jahre lang wurden mehr als etwa 500 Millionen Dollar für die Entwicklung ausgegeben, das Programm endete, ohne sein Ziel zu erreichen. Bis heute gilt das Projekt als absoluter Fehlschlag.
Wie die Bezeichnungen der Lampen entschlüsselt werden, wie die Namen der Lampen gebildet werden, was der Unterschied zwischen Mehrgitter- und Mehrelektrodenlampen ist, wie die Elektroden der Empfangslampen angezeigt werden usw.
Wie werden Lampenbezeichnungen entziffert?
Empfangslampen des Werks Svetlana werden normalerweise mit zwei Buchstaben und einer Zahl gekennzeichnet. Der erste Buchstabe gibt den Zweck der Lampe an, der zweite - den Kathodentyp und die Nummer - die Seriennummer der Entwicklung der Lampe.
Die Buchstaben werden wie folgt entschlüsselt:
- U - verstärkend,
- P - Rezeption,
- T - Übersetzung,
- G - Generator,
- Zh - Generator mit geringer Leistung (alter Name),
- M - modulatorisch,
- B - leistungsstarker Generator (alter Name)
- K - Kenotron,
- B - Gleichrichter,
- C ist etwas Besonderes.
Der Kathodentyp wird durch folgende Buchstaben angegeben:
- T - thoriert,
- O - oxidiert,
- K - kohlensäurehaltig,
- B - Barium.
So bedeutet SO-124: Spezialoxid Nr. 124.
Bei Generatorlampen gibt die Zahl neben dem Buchstaben G die nutzbare Ausgangsleistung der Lampe an, und bei Lampen mit geringer Leistung (mit natürlicher Kühlung) wird diese Leistung in Watt und bei wassergekühlten Lampen in Kilowatt angegeben.
Was bedeuten die Buchstaben „C“ und „RL“ auf den Zylindern unserer Radioröhren?
Der Buchstabe "C" im Kreis ist die Marke des Leningrader Werks "Svetlana", "RL" - des Moskauer Werks "Radiolampe".
Wie werden Lampennamen gebildet?
Alle modernen Radioröhren können in zwei Kategorien unterteilt werden: Einzellampen mit einer Lampe in ihrem Zylinder und kombinierte Lampen, die eine Kombination aus zwei oder mehr Lampen sind, die manchmal eine (gemeinsame) und manchmal mehrere unabhängige Kathoden haben.
Für Lampen des ersten Typs gibt es zwei Möglichkeiten der Benennung. Die nach der ersten Methode zusammengestellten Namen geben die Anzahl der Gitter an, wobei die Anzahl der Gitter durch das griechische Wort und das Gitter durch das englische Wort (grid) angegeben wird.
Somit würde durch dieses Verfahren eine Lampe mit fünf Gittern als "Pentaster" bezeichnet. Bei der zweiten Methode gibt der Name die Anzahl der Elektroden an, von denen eine die Kathode, die andere die Anode und alle anderen Gitter sind.
Eine Lampe, die nur zwei Elektroden (eine Anode und eine Kathode) hat, wird als Diode bezeichnet, eine Drei-Elektroden-Lampe wird als Triode bezeichnet, eine Vier-Elektroden-Lampe ist eine Tetrode, eine Fünf-Elektroden-Lampe ist eine Pentode, eine Sechs-Elektroden-Lampe ist eine Elektrodenlampe ist eine Hexode, eine Lampe mit sieben Elektroden ist eine Heptode und eine Lampe mit acht Elektroden ist eine Oktode.
So kann eine Lampe mit sieben Elektroden (Anode, Kathode und fünf Gitter) auf eine Weise als Pentagitter und auf andere Weise als Heptode bezeichnet werden.
Kombinierte Lampen haben Namen, die die in einem Zylinder eingeschlossenen Lampentypen angeben, zum Beispiel: Dioden-Pentode, Dioden-Triode, doppelte Dioden-Triode (der letztere Name gibt an, dass zwei Diodenlampen und eine Triode in einem Zylinder eingeschlossen sind).
Was ist der Unterschied zwischen Mehrgitter- und Mehrelektrodenlampen?
Kürzlich wurde im Zusammenhang mit der Veröffentlichung von Lampen mit vielen Elektroden die folgende Klassifizierung von Lampen vorgeschlagen, die noch keine allgemeine Anerkennung gefunden hat.
Als Mehrgitterlampen werden solche Lampen vorgeschlagen, die eine Kathode, eine Anode und mehrere Gitter aufweisen. Mehrelektrodenlampen sind solche, die zwei oder mehr Anoden haben. Eine Mehrelektrodenlampe wird auch eine genannt, die zwei oder mehr Kathoden hat.
Die abgeschirmte Lampe, Pentode, Pentagrid, Oktode sind Mehrgitter, da jede von ihnen eine Anode und eine Kathode und jeweils zwei, drei, fünf und sechs Gitter hat.
Dieselben Lampen wie eine Doppeldioden-Triode, eine Triode-Pentode usw. gelten als Mehrfachelektroden, da eine Doppeldioden-Triode drei Anoden hat, eine Trioden-Pentode zwei Anoden usw.
Was ist eine Vari-Slope („Varimyu“)-Lampe?
Lampen mit variabler Steigung haben die Besonderheit, dass ihre Kennlinie bei kleinen Auslenkungen nahe Null eine große Steigung hat und die Verstärkung maximal ansteigt.
Wenn die negative Vorspannung zunimmt, nehmen die Steigung und die Verstärkung der Röhre ab. Diese Eigenschaft einer Lampe mit variabler Flankensteilheit ermöglicht es, in der Hochfrequenz-Verstärkungsstufe des Empfängers die Empfangsstärke automatisch anzupassen: Bei schwachen Signalen (kleiner Offset) verstärkt die Lampe so viel wie möglich, bei starken Signalen die Tropfen gewinnen.
Die Abbildung links zeigt die Kennlinie einer variablen Neigungslampe 6SK7 und rechts die Kennlinie einer konventionellen Lampe 6SJ7. Ein charakteristisches Merkmal einer Lampe mit variabler Neigung ist ein langer „Schwanz“ am unteren Rand der Kennlinie.
Reis. 1. Kennlinien der variablen Neigungslampe 6SK7 und rechts die Kennlinie der konventionellen Lampe 6SJ7.
Was bedeuten DDT und DDP?
DDT ist eine Abkürzung für eine Doppeltriodendiode und DDP ist eine Abkürzung für eine Doppelpentodendiode.
Die Schlussfolgerungen der Elektroden für verschiedene Lampen sind in der Abbildung dargestellt. (Die Markierung der Stifte ist so gegeben, als würde man von unten auf die Basis schauen).
Reis. 2. Wie sind die Elektroden an den Empfangslampen?
- 1 - direkte Filamenttriode;
- 2 - abgeschirmte direkte Glühlampe;
- 3 - Kenotron mit zwei Anoden;
- 4 - Pentode mit direktem Filament;
- 5 - Triode der indirekten Heizung;
- 6 - abgeschirmte Lampe mit indirekter Glühung;
- 7 - direktes Filament-Pentagrid;
- 8 - Pentagrid mit indirektem Filament;
- 9 - Doppeltriode mit direkter Erwärmung;
- 10 - Doppeldioden-Triode mit direkter Erwärmung;
- 11 - Doppeldioden-Triode mit indirekter Erwärmung;
- 12 - Pentode mit indirekter Heizung;
- 13 - Doppeldioden-Pentode mit indirekter Heizung;
- 14 - leistungsstarke Triode;
- 15 - leistungsstarkes Kenotron mit einer Anode.
Was nennt man Lampenparameter?
Jede Vakuumröhre hat einige charakteristische Merkmale, die ihre Eignung für den Betrieb unter bestimmten Bedingungen und die Verstärkung, die diese Röhre bieten kann, charakterisieren.
Diese lampenspezifischen Daten werden als Lampenparameter bezeichnet. Zu den Hauptparametern gehören: Lampenverstärkungsfaktor, Steilheit der Kennlinie, Innenwiderstand, Qualitätsfaktor, der Wert der Kapazität zwischen den Elektroden.
Was ist der Verstärkungsfaktor?
Der Verstärkungsfaktor (normalerweise mit dem griechischen Buchstaben |i bezeichnet) gibt an, wie viel stärker im Vergleich zur Wirkung der Anode das Steuergitter auf den vom Glühfaden emittierten Elektronenfluss einwirkt.
Der All-Union Standard 7768 definiert die Verstärkung als „ein Parameter einer Vakuumröhre, der das Verhältnis der Änderung der Anodenspannung zur entsprechenden umgekehrten Änderung der Gitterspannung ausdrückt, die erforderlich ist, um den Anodenstrom konstant zu halten“.
Was ist Steigung?
Die Steilheit der Kennlinie ist das Verhältnis der Änderung des Anodenstroms zur entsprechenden Änderung der Spannung des Steuergitters bei konstanter Spannung an der Anode.
Die Steigung der Kennlinie wird üblicherweise mit dem Buchstaben S bezeichnet und in Milliampere pro Volt (mA/V) ausgedrückt. Die Steilheit der Kennlinie ist einer der wichtigsten Parameter der Lampe. Es ist davon auszugehen, dass je größer die Steilheit, desto besser die Lampe.
Wie groß ist der Innenwiderstand einer Lampe?
Der Innenwiderstand der Lampe ist das Verhältnis der Änderung der Anodenspannung zur entsprechenden Änderung des Anodenstroms bei konstanter Spannung am Gitter. Der Innenwiderstand wird mit dem Buchstaben Shi bezeichnet und in Ohm angegeben.
Was ist der Qualitätsfaktor einer Lampe?
Der Qualitätsfaktor ist das Produkt aus der Verstärkung und der Steilheit der Lampe, d. h. das Produkt von i mal S. Der Qualitätsfaktor wird mit dem Buchstaben G bezeichnet. Der Qualitätsfaktor charakterisiert die Lampe als Ganzes.
Je höher der Qualitätsfaktor der Lampe, desto besser die Lampe. Der Qualitätsfaktor wird in Milliwatt geteilt durch Volt zum Quadrat (mW/V2) ausgedrückt.
Was ist die innere Gleichung einer Lampe?
Die innere Gleichung der Lampe (sie ist immer gleich 1) ist das Verhältnis der Steilheit der Kennlinie S, multipliziert mit dem Innenwiderstand Ri und dividiert durch die Verstärkung q, d. H. S * Ri / c \u003d 1.
Also: S=c/Ri, c=S*Ri, Ri=c/S.
Was ist die Kapazität zwischen den Elektroden?
Die Elektrodenkapazität ist die elektrostatische Kapazität, die zwischen den verschiedenen Elektroden der Lampe besteht, beispielsweise zwischen Anode und Kathode, Anode und Gitter usw.
Die Kapazität zwischen der Anode und dem Steuergitter (Cga) ist von größter Bedeutung, da sie die von der Lampe erzielbare Verstärkung begrenzt. In abgeschirmten Lampen, die für Hochfrequenzverstärkung vorgesehen sind, wird Cga normalerweise in Hundertstel oder Tausendstel Mikromikrofarad gemessen.
Wie groß ist die Eingangskapazität der Lampe?
Die Lampeneingangskapazität (Cgf) ist die Kapazität zwischen dem Steuergitter und der Kathode. Diese Kapazität ist normalerweise mit der Kapazität des variablen Kondensators des Abstimmkreises verbunden und verringert die Überlappung des Kreises.
Wie groß ist die Verlustleistung an der Anode?
Während des Betriebs der Lampe fliegt ein Elektronenstrom zu ihrer Anode. Durch Elektronenstöße auf die Anode erwärmt sich diese. Wenn Sie viel Strom an der Anode abführen (freisetzen), kann die Anode schmelzen, was zum Tod der Lampe führt.
Die Verlustleistung an der Anode ist die Grenzleistung, für die die Anode einer gegebenen Lampe ausgelegt ist. Diese Leistung ist numerisch gleich der Anodenspannung multipliziert mit der Stärke des Anodenstroms und wird in Watt ausgedrückt.
Fließt beispielsweise bei einer Anodenspannung von 200 V ein Anodenstrom von 20 mA durch eine Lampe, so werden an der Anode 200 * 0,02 = 4 W abgeführt.
Wie bestimmt man die Verlustleistung an der Anode der Lampe?
Die maximal an der Anode abführbare Leistung ist in der Regel im Lampenpass angegeben. Mit Kenntnis der Verlustleistung und einer bestimmten Anodenspannung kann berechnet werden, welcher maximale Strom für eine bestimmte Lampe zulässig ist.
Somit beträgt die Verlustleistung an der Anode der UO-104-Lampe 10 Watt. Daher sollte bei einer Anodenspannung von 250 V der Anodenstrom der Lampe 40 mA nicht überschreiten, da bei dieser Spannung genau 10 W an der Anode abgeführt werden.
Warum wird die Anode der Ausgangslampe heiß?
Die Anode der Ausgangslampe wird heiß, weil an ihr mehr Leistung abgegeben wird, als für die Lampe ausgelegt ist. Dies geschieht normalerweise, wenn eine hohe Spannung an die Anode angelegt wird und die am Steuergitter eingestellte Vorspannung klein ist; in diesem Fall fließt ein großer Anodenstrom durch die Lampe, und als Ergebnis übersteigt die Verlustleistung die zulässige.
Um dieses Phänomen zu vermeiden, muss entweder die Anodenspannung reduziert oder die Vorspannung am Steuergitter erhöht werden. Ebenso kann in der Lampe nicht die Anode erhitzt werden, sondern das Gitter.
So werden z. B. Abschirmgitter in abgeschirmten Lampen und Pentoden teilweise beheizt. Dies kann passieren, wenn die Anodenspannung an diesen Lampen zu hoch ist und eine kleine Vorspannung an den Steuergittern vorliegt, und in Fällen, in denen die Anodenspannung aufgrund eines Fehlers die Anode der Lampe nicht erreicht.
In diesen Fällen fließt ein erheblicher Teil des Lampenstroms durch das Gitter und heizt es auf.
Warum wurden Lampenanoden in letzter Zeit schwarz gemacht?
Lampenanoden sind zur besseren Wärmeableitung geschwärzt. Eine geschwärzte Anode kann mehr Leistung abführen.
Wie kann man die Messwerte von Instrumenten verstehen, wenn man eine gekaufte Radioröhre in einem Geschäft testet?
Die in Radiogeschäften verwendeten Testaufbauten zum Testen gekaufter Röhren sind äußerst primitiv und geben nicht wirklich einen Eindruck von der Betriebstauglichkeit der Röhre.
Alle diese Anlagen sind meistens für die Prüfung von Drei-Elektroden-Lampen ausgelegt. Abgeschirmte Lampen oder Hochfrequenzpentoden werden in den gleichen Panels getestet, und daher zeigen die Instrumente der Testinstallation den Strom nicht von der Anode der Lampe, sondern vom Abschirmgitter, da ein Abschirmgitter an den Anodenstift angeschlossen ist der Sockel solcher Lampen.
Hat die Lampe also einen Kurzschluss zwischen Abschirmgitter und Anode, so wird dieser Fehler auf dem Prüfstand im Laden nicht erkannt und die Lampe gilt als gut. Diese Geräte können nur verwendet werden, um zu beurteilen, ob das Filament intakt ist und eine Emission vorliegt.
Kann die Unversehrtheit der Filamente ein Zeichen für die Eignung der Lampe sein?
Die Unversehrtheit der Wendel kann als relativ sicheres Zeichen für die Betriebstauglichkeit der Lampe nur gegenüber Lampen mit reiner Wolframkathode gewertet werden (solche Lampen sind z. B. die derzeit nicht mehr produzierte R-5-Lampe). ).
Bei vorgeheizten und modernen Direktglühlampen zeigt die Unversehrtheit des Glühfadens noch nicht an, dass die Lampe für den Betrieb geeignet ist, da die Lampe möglicherweise auch mit einem ganzen Glühfaden keine Emission aufweist.
Darüber hinaus bedeutet die Unversehrtheit des Glühfadens und sogar das Vorhandensein von Emission noch nicht, dass die Lampe perfekt für die Arbeit geeignet ist, da die Lampe enthalten kann Kurzschlüsse zwischen Anode und Gitter usw.
Was ist der Unterschied zwischen einer kompletten Lampe und einer minderwertigen?
In Lampenfabriken werden alle Lampen geprüft und inspiziert, bevor sie die Fabrik verlassen. Werksnormen sehen bekannte Toleranzen für Lampenparameter vor, und Lampen, die diese Toleranzen einhalten, dh Lampen, deren Parameter diese Toleranzen nicht überschreiten, gelten als vollwertige Lampen.
Als defekt gilt eine Lampe, bei der mindestens einer der Parameter diese Toleranzen überschreitet. Zu den defekten Lampen gehören auch Lampen, die einen äußeren Defekt aufweisen, z. B. schiefe Elektroden, ein schiefer Kolben, Risse, Kratzer am Sockel usw.
Lampen dieser Art sind als „minderwertig“ oder „2. Klasse“ gekennzeichnet und werden zu einem reduzierten Preis angeboten. In der Regel unterscheiden sich defekte Lampen in puncto Leistung nicht wesentlich von vollwertigen.
Beim Kauf von defekten Lampen ist es ratsam, eine zu wählen, die einen offensichtlichen äußeren Defekt aufweist, da eine solche defekte Lampe fast immer völlig normale Parameter hat.
Was ist eine Lampenkathode?
Die Kathode der Lampe ist die Elektrode, die beim Erhitzen Elektronen emittiert, deren Fluss den Anodenstrom der Lampe bildet.
Bei Direktglühlampen werden Elektronen direkt vom Glühfaden emittiert. Daher ist bei Direktglühlampen der Glühfaden auch die Kathode. Diese Lampen umfassen UO-104-Lampen, alle Bariumlampen, Kenotrons.
Reis. 3. Was sind direkte Glühlampen?
In einer beheizten Lampe ist der Glühfaden nicht ihre Kathode, sondern wird nur dazu verwendet, den Porzellanzylinder, in dem dieser Glühfaden verläuft, auf die gewünschte Temperatur zu erhitzen.
Auf diesen Zylinder wird ein Nickelgehäuse aufgesetzt, auf das eine spezielle Aktivschicht aufgebracht wird, die bei Erwärmung Elektronen abgibt. Diese elektronenemittierende Schicht ist die Kathode der Lampe.
Aufgrund der großen thermischen Trägheit des Porzellanzylinders hat er bei Änderungen der Stromrichtung keine Zeit zum Abkühlen, sodass der Hintergrund des Wechselstroms während des Betriebs des Empfängers praktisch nicht wahrnehmbar ist.
Beheizte Lampen werden auch indirekt beheizte oder indirekt beheizte Lampen sowie Lampen mit einer Äquipotentialkathode genannt.
Reis. 4. Was ist eine beheizte Lampe?
Warum werden Lampen mit indirektem Glühfaden hergestellt, wenn es einfacher wäre, Lampen mit direktem Glühfaden und dickem Glühfaden herzustellen?
Wird eine Direkt-Glühlampe mit Wechselstrom beheizt, so sind in der Regel Wechselstromgeräusche zu hören. Dieses Rauschen ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass beim Richtungswechsel des Stroms und wenn der Strom in diesen Momenten auf Null abfällt, der Lampenfaden etwas abkühlt und seine Emission abnimmt.
Es scheint möglich, Wechselstromrauschen zu vermeiden, indem man das Filament sehr dick macht, da das dicke Filament nicht viel Zeit zum Abkühlen hat.
Es ist jedoch sehr unrentabel, Lampen mit solchen Glühfäden in der Praxis zu verwenden, da sie einen sehr großen Strom zum Heizen verbrauchen. Außerdem ist zu beachten, dass der Hintergrund des Wechselstroms bei eingeschaltetem Filament nicht nur durch die periodische Abkühlung des Filaments auftritt.
Der Hintergrund hängt gewissermaßen auch damit zusammen, dass das Potential der Wendel 50 mal pro Minute sein Vorzeichen wechselt, und da das Gitter der Lampe im Stromkreis mit der Wendel verbunden ist, überträgt sich diese Richtungsänderung auf das Gitter , wodurch der Anodenstrom wellt, was im Lautsprecher als Hintergrund zu hören ist.
Daher ist es viel rentabler, Lampen mit indirekter Heizung herzustellen, da solche Lampen frei von den aufgeführten Nachteilen sind.
Was ist eine Äquipotentialkathode?
Eine Äquipotentialkathode ist eine beheizte Kathode. Der Name „Äquipotential“ wird verwendet, weil das Potential über die gesamte Länge der Kathode gleich ist.
Bei direkt beheizten Kathoden ist das Potential nicht gleich: Bei 4-Volt-Lampen variiert es von 0 bis 4 V, bei 2-Volt-Lampen von 0 bis 2 V.
Was ist eine aktivierte Kathodenlampe?
Vakuumröhren hatten früher eine Kathode aus reinem Wolfram. Eine signifikante Emission von diesen Kathoden beginnt erst bei sehr hohen Temperaturen (etwa 2400°).
Um diese Temperatur zu erzeugen, wird ein starker Strom benötigt und somit sind Lampen mit einer Wolframkathode sehr unwirtschaftlich. Es wurde festgestellt, dass, wenn die Kathoden mit Oxiden der sogenannten Erdalkalimetalle beschichtet sind, die Emission von den Kathoden bei einer viel niedrigeren Temperatur (800–1200 °) beginnt und daher ein viel schwächerer Strom für das entsprechende Glühen der Lampe benötigt wird , d. h. eine solche Lampe wird sparsamer im Verbrauch von Batterien oder Akkumulatoren.
Solche mit Erdalkalimetalloxiden beschichtete Kathoden werden als aktiviert bezeichnet, und der Vorgang einer solchen Beschichtung wird als Kathodenaktivierung bezeichnet. Der derzeit gebräuchlichste Aktivator ist Barium.
Was ist der Unterschied zwischen thorierten, kohlensäurehaltigen, Oxid- und Bariumlampen?
Der Unterschied zwischen diesen Lampentypen liegt in der Verarbeitung (Aktivierung) der Kathoden der Lampen. Zur Erhöhung des Emissionsgrades wird die Kathode mit einer Schicht aus Thorium, Oxid, Barium bedeckt.
Lampen mit einer mit Thorium beschichteten Kathode werden als thoriert bezeichnet. Bariumbeschichtete Lampen werden als Bariumlampen bezeichnet. Oxidlampen sind in den meisten Fällen auch Bariumlampen, und der Unterschied in ihrem Namen erklärt sich nur aus der Art und Weise, wie die Kathode aktiviert wird.
Bei einigen (starken) Lampen wird die Kathode nach der Aktivierung mit Kohlenstoff behandelt, um die Thoriumschicht fest zu fixieren. Solche Lampen werden mit Kohlensäure bezeichnet.
Kann anhand der Farbe der Glühlampe der Lampe die Richtigkeit des Lampenmodus beurteilt werden?
In gewissen Grenzen kann man anhand der Farbe des Scheins die Richtigkeit des Glühverhaltens der Lampe beurteilen, dies erfordert jedoch eine gewisse Erfahrung, da Lampen verschiedene Typen unterschiedliches Kathodenglühen haben.
Ist es gefährlich, den Lampensockel zu erhitzen?
Die Erwärmung des Lampensockels während des Betriebs stellt keine Gefahr für die Lampe dar und ist auf die Wärmeübertragung vom Zylinder und den Innenteilen der Lampe auf den Sockel zurückzuführen.
Warum ist bei einigen Lampen (z. B. UO-104) eine Glimmerscheibe in der Glühbirne gegen den Sockel gelegt?
Diese Glimmerscheibe dient dazu, den Sockel vor der Wärmestrahlung der Lampenelektroden zu schützen. Ohne einen solchen „Thermoschirm“ würde der Lampensockel zu heiß werden. Ähnliche Wärmeschirme werden in allen Hochleistungslampen verwendet.
Warum hört man, wenn man einige Lampen umdreht, dass etwas in ihrem Sockel rollt?
Ein solches Rollen tritt aufgrund der Tatsache auf, dass Isolatoren auf die Leiter gelegt werden, die sich innerhalb der Basis befinden und die Elektroden mit den Stiften verbinden - Glasröhren, die die Ausgangsleiter vor Kurzschlüssen schützen.
Diese Rohre in einigen Lampen bewegen sich entlang des Drahtes, wenn die Lampen umgedreht werden.
Warum sind die Kolben moderner Lampen gestuft?
Bei Lampen des alten Typs wurden die Elektroden nur an einer Seite befestigt, an der Stelle der Lampe, wo die Pfosten, an denen die Elektroden befestigt sind, mit dem Glasbein verbunden sind.
Bei dieser Befestigungskonstruktion werden die Elektroden aufgrund der Elastizität der Halter leicht Vibrationen ausgesetzt. In den Zylindern moderner Lampen sind die Elektroden an zwei Punkten befestigt - unten sind sie mit Halterungen am Glasbein befestigt und oben - an der Glimmerplatte, die in die "Kuppel" der Lampe gedrückt wird.
Dadurch wird das gesamte Design der Lampe zuverlässiger und steifer, was die Haltbarkeit der Lampen erhöht, wenn sie beispielsweise in Mobiltelefonen usw. funktionieren müssen. Lampen dieses Designs sind weniger anfällig für Mikrofoneffekte.
Warum sind Glühbirnen mit einer silbrigen oder braunen Beschichtung überzogen?
Für den normalen Betrieb der Lampen muss der Verdünnungsgrad der Luft im Inneren des Zylinders (Vakuum) sehr hoch sein. Der Druck in der Lampe wird in Millionstel Millimeter Quecksilbersäule gemessen.
Mit den fortschrittlichsten Pumpen ist es äußerst schwierig, ein solches Vakuum zu erreichen. Aber auch diese Verdünnung schützt die Lampe noch nicht vor einer weiteren Verschlechterung des Vakuums.
In dem Metall, aus dem die Anode und das Gitter hergestellt sind, kann sich ein absorbiertes („eingeschlossenes“) Gas befinden, das dann freigesetzt werden kann, wenn die Lampe in Betrieb ist und die Anode erhitzt wird, und das Vakuum verschlechtert.
Um diesem Phänomen entgegenzuwirken, wird die Lampe beim Abpumpen in ein Hochfrequenzfeld eingebracht, das die Lampenelektroden aufheizt. Bereits vorher wird der sogenannte „Getter“ (Absorber) in die Flasche eingebracht, also Substanzen wie Magnesium oder Barium, die die Fähigkeit besitzen, Gase zu absorbieren.
Unter Einwirkung eines Hochfrequenzfeldes dispergiert, nehmen diese Substanzen Gase auf. Der aufgesprühte Getter lagert sich auf dem Kolben der Lampe ab und überzieht diesen mit einer von außen sichtbaren Beschichtung.
Wenn Magnesium als Getter verwendet wurde, hat der Ballon eine silberne Tönung, mit einem Barium-Getter wird die Plaque goldbraun.
Warum leuchten Glühbirnen blau?
Meistens gibt die Lampe ein blaues gasförmiges Leuchten ab, weil Gas in der Lampe aufgetreten ist. Wenn Sie in diesem Fall die Glühlampe einschalten und Spannung an ihre Anode anlegen, wird der gesamte Kolben der Lampe mit blauem Licht gefüllt.
Eine solche Lampe ist für die Arbeit ungeeignet. Manchmal, wenn die Lampe in Betrieb ist, beginnt die Oberfläche der Anode zu glühen. Der Grund für dieses Phänomen ist die Abscheidung der aktiven Schicht auf der Anode und dem Gitter der Lampe während der Aktivierung der Kathode.
In diesem Fall glüht oft nur die innere Oberfläche der Anode. Dieses Phänomen verhindert nicht den normalen Betrieb der Lampe und ist kein Zeichen für ihre Beschädigung.
Wie wirkt sich das Vorhandensein von Gas in der Lampe auf den Betrieb der Lampe aus?
Befindet sich in der Flasche eine Gaslampe, kommt es während des Betriebs zu einer Ionisierung dieses Gases. Der Ionisationsprozess läuft wie folgt ab: Elektronen, die von der Kathode zur Anode eilen, treffen auf ihrem Weg auf Gasmoleküle, treffen auf sie und schlagen Elektronen aus ihnen heraus.
Die herausgeschlagenen Elektronen wiederum stürmen zur Anode und erhöhen den Anodenstrom, wobei diese Erhöhung des Anodenstroms ungleichmäßig, sprunghaft auftritt und den Betrieb der Lampe verschlechtert.
Jene Gasmoleküle, aus denen die Elektronen herausgeschlagen und dadurch positive Ladungen aufgenommen wurden (die sogenannten Ionen), eilen zur negativ geladenen Kathode und treffen auf diese.
Bei erheblichen Gasmengen in der Lampe kann ein Ionenbeschuss der Kathode zum Abschlagen der aktiven Schicht von ihr und sogar zum Durchbrennen der Kathode führen.
Auf dem auf negativem Potential liegenden Gitter lagern sich auch positiv geladene Ionen ab und bilden den sogenannten Gitterionenstrom, dessen Richtung dem üblichen Gitterstrom der Lampe entgegengesetzt ist.
Dieser Ionenstrom beeinträchtigt den Betrieb der Kaskade erheblich, verringert die Verstärkung und führt manchmal zu Verzerrungen.
Was ist thermionischer Strom?
Die Elektronen, die sich in der Masse eines Körpers befinden, sind ständig in Bewegung. Die Geschwindigkeit dieser Bewegung ist jedoch so gering, dass die Elektronen den Widerstand der Oberflächenschicht des Materials nicht überwinden können und aus dieser herausfliegen.
Wenn der Körper erhitzt wird, erhöht sich die Geschwindigkeit der Elektronen und kann am Ende eine solche Grenze erreichen, dass die Elektronen aus dem Körper fliegen.
Solche Elektronen, deren Auftreten auf die Erwärmung des Körpers zurückzuführen ist, werden Thermoelektronen genannt, und der von diesen Elektronen erzeugte Strom wird thermionischer Strom genannt.
Was ist eine Emission?
Emission ist die Emission von Elektronen durch die Kathode der Lampe.
Wann verliert eine Lampe an Emission?
Emissionsverlust wird nur bei aktivierten Kathodenlampen beobachtet. Der Emissionsverlust ist eine Folge des Verschwindens der aktiven Schicht, was auftreten kann verschiedene Gründe B. durch Überhitzung bei Anlegen einer höheren Heizspannung als normal, sowie bei Vorhandensein von Gas in der Flasche und dem daraus resultierenden Ionenbeschuss der Kathode (siehe Frage 125).
Was ist der Empfängerlampenmodus?
Die Betriebsart der Lampe ist der Komplex aller konstanten Spannungen, die an die Lampe angelegt werden, also die Wendelspannung, die Anodenspannung, die Spannung am Abschirmgitter, die Vorspannung am Steuergitter usw.
Wenn alle diese Spannungen den für eine bestimmte Lampe erforderlichen Spannungen entsprechen, arbeitet die Lampe im richtigen Modus.
Was bedeutet es, die Lampe in den gewünschten Betriebsmodus zu versetzen?
Das bedeutet, dass alle Elektroden mit solchen Spannungen versorgt werden müssen, die denen entsprechen, die im Lampenpass oder in der Gebrauchsanweisung angegeben sind.
Wenn die Beschreibung des Empfängers keine besonderen Anweisungen zum Lampenmodus enthält, sollten Sie sich an den Modusdaten orientieren, die im Lampenpass angegeben sind.
Was bedeutet der Ausdruck "Lampe blockiert"?
Unter "Sperren" der Lampe wird der Fall verstanden, wenn am Steuergitter der Lampe ein so großes negatives Potential angelegt wird, dass der Anodenstrom stoppt.
Ein solches Blockieren kann auftreten, wenn die negative Vorspannung am Lampengitter zu groß ist, sowie wenn es eine Unterbrechung im Lampengitterschaltkreis gibt. In diesem Fall können die auf dem Gitter abgelagerten Elektronen nicht zur Kathode abfließen und somit die Lampe „sperren“.
Elektronische Lampen können nach Anzahl der Elektroden, Verwendungszweck, Frequenzbereich, Leistung, Kathodentyp, Abmessungen klassifiziert werden.
Je nach Anzahl der Elektroden werden Vakuumröhren in Dioden, Trioden, Tetroden, Pentoden, Heptoden, kombinierte Lampen (Doppeldioden, Doppeltrioden, Trioden-Pentoden, Trioden-Heptoden usw.) unterteilt.
Abhängig von den ausgeführten Funktionen können die Lampen Gleichrichter, Detektor, Verstärkung, Umwandlung, Generator usw. sein.
Eine Diode ist eine Vakuumröhre mit zwei Elektroden: einer Anode und einer Kathode. Sie wurde 1904 von John Fleming erfunden. Die Kathode befindet sich im Zentrum der Lampe: Die Anode, geformt wie ein Zylinder, umgibt die Kathode. Das Funktionsprinzip der Diode ist wie folgt. Wenn an die Anode ein positives Potential angelegt wird, strömen die von der Kathode unter Einwirkung eines elektrischen Feldes emittierten negativ geladenen Elektronen zur positiven Anode und bilden einen kontinuierlichen Elektronenfluss, der sich schließt elektrische Schaltung Anodenstromquelle. Im Außenkreis wird der Anodenstrom I a fließen. Da die Richtung von Plus nach Minus der Stromquelle herkömmlicherweise als positive Stromrichtung genommen wird, fließt der Strom innerhalb der Diode von der Anode zur Kathode, d. h. entgegen der Bewegung von Elektronen. Die Größe des Anodenstroms wird durch die Anzahl der Elektronen bestimmt, die pro Zeiteinheit von der Kathode zur Anode fliegen.
Wenn Sie das Minus der Stromquelle mit der Anode der Diode und das Plus mit der Kathode verbinden, stößt die negativ geladene Anode negative Elektronen zurück zur Kathode. In diesem Fall fließt kein Strom durch die Lampe. Daher leitet die Diode elektrischen Strom nur in eine Richtung - von der Anode zur Kathode, wenn das Anodenpotential höher als das Kathodenpotential ist.
Die einseitige Leitung der Diode ist ihre Haupteigenschaft. Es ist diese Eigenschaft, die den Zweck der Diode bestimmt - Wechselströme in Gleichströme gleichrichten und hochfrequente modulierte Schwingungen in Niederfrequenzströme umwandeln (Erkennung).
Dioden zur Gleichrichtung von Wechselstrom werden als Kenotrons bezeichnet. In der Kennzeichnung haben sie den Buchstaben Ts (1Ts1S, 1Ts7S, 1Ts11P, 1Ts21P, ZTs18P, 5TsZS, 6Ts4P usw.).
Dioden, die für die Erkennung ausgelegt sind, haben eine geringe Leistung. Sie werden meistens mit zwei Anoden hergestellt oder sind Teil kombinierter Lampen. In der Kennzeichnung haben diese Dioden den Buchstaben X oder D (6D14P, 6D20P, 6X6S).
Eine Triode ist eine Elektronenröhre, bei der zwischen Anode und Kathode eine dritte Elektrode, ein Gitter, angeordnet ist. Diese Lampe wurde 1906 vom amerikanischen Wissenschaftler Lee de Forest vorgeschlagen. Das Gitter in modernen Lampen besteht aus einer Drahtspirale, die die Kathode umgibt. Das Gitter besteht aus Nickel, Molybdän oder Wolfram. Das Triodengitter wird als Steuergitter bezeichnet, da es mit seiner Hilfe einfach ist, die Anodenstromdichte zu steuern, indem eine positive oder negative Spannung mit einem bestimmten Wert an das Gitter angelegt wird.
Wenn man bedenkt, dass das Gitter in der Triode näher an der Kathode als an der Anode angeordnet ist, wird seine Wirkung auf den Elektronenfluss signifikanter sein. Diese Eigenschaft der Triode wird in der Funktechnik häufig genutzt, um gedämpfte Funksignale zu verstärken. Das Prinzip der Verstärkung des Funksignals ist wie folgt. Das zu verstärkende Signal wird an das Steuergitter der Triode angelegt. Eine Änderung des Wertes des Gitterpotentials führt zu einer entsprechenden Änderung des Anodenstroms. In diesem Fall wird die verstärkte Spannung des dem Gitter zugeführten Signals von der Anode entfernt. An das Gitter wird ein konstantes negatives Potential (Gittervorspannung) angelegt, damit die positiven Halbwellen des Signals keine positive Spannung am Gitter erzeugen. Andernfalls tritt ein Gitterstrom auf (ein positives Gitter zieht einige der Elektronen an), wodurch der Anodenstrom abnimmt, was zu einer Signalverzerrung führt.
Trioden werden als Nieder- und Hochfrequenzverstärker, zur Erzeugung verschiedener Impulsformen in einem weiten Frequenzbereich, für Anpassungsschaltungen (Kathodenfolger) verwendet. Die Kennzeichnung von Trioden hat den Buchstaben C oder H (Doppeltrioden) 6N1P, 6NZP, 6N7S, 6N9S, 6N24P usw.
Um die Möglichkeit zu bestimmen, Trioden und Mehrelektrodenlampen im Allgemeinen in einer bestimmten Schaltung zu verwenden, verwenden sie technische Spezifikationen(Parameter) der Lampe, die wichtigsten sind: die Steilheit der Kennlinie, die Verstärkung und der Innenwiderstand der Lampe.
Die Steilheit der Kennlinie S ist ein Wert, der angibt, um wie viel Milliampere sich der Anodenstrom ändert, wenn sich die Spannung am Gitter um 1 V ändert und die Spannung an der Anode konstant ist. Sie wird als Verhältnis der Zunahme des Anodenstroms AI a zur Zunahme der Gitterspannung AU C bestimmt
Der Verstärkungsfaktor bestimmt die verstärkenden Eigenschaften der Lampen. Es ist das Verhältnis der Erhöhung der Anodenspannung AU a zur Erhöhung der Gitterspannung AU C , die die gleiche Erhöhung des Anodenstroms AI a bewirkt
Der Innenwiderstand der Triode Ri ist der Widerstand zwischen Anode und Kathode für den Wechselstrom der Anode. Sie wird durch das Verhältnis des Anstiegs der Anodenspannung AU a zum Anstieg des Anodenstroms AI a ausgedrückt
Wenn die Steilheit den Einfluss der Gitterspannung auf den Anodenstrom bewertet, dann erlaubt uns der Innenwiderstand, den Einfluss der Anodenspannung auf den Anodenstrom zu bewerten.
Eine Tetrode ist eine Lampe mit vier Elektroden und zwei Gittern, von denen eines zur Steuerung und das andere zur Abschirmung dient. Letzterer wird zwischen Steuergitter und Anode platziert, um die Verstärkung der Lampe zu erhöhen. An das Abschirmgitter wird eine positive Spannung von 50–80 % der Anodenspannung angelegt. Unter diesen Bedingungen entwickeln Elektronen unter der Wirkung zweier Beschleunigungsfelder (der Anode und des zweiten Gitters) eine hohe Geschwindigkeit und schlagen Sekundärelektronen aus der Anode heraus, die sich von ihr zum Abschirmgitter bewegen und von diesem angezogen werden. Dieses Phänomen wird Dynatroneffekt in der Tetrode genannt. Sie führt zu einer Erhöhung des Schirmgitterstroms und zu einer Verringerung des Anodenstroms, was einer Verzerrung des Verstärkungssignals gleichkommt.
Um den schädlichen Einfluss des Dynatroneffekts zu eliminieren, wird im Spalt zwischen Abschirmgitter und Anode ein bremsendes negatives Feld erzeugt. Dazu werden zwischen Gitter und Anode zwei mit der Kathode verbundene Metallplatten platziert. Solche Lampen werden Strahl-Tetroden genannt. Sie werden häufig als Endverstärker für Niederfrequenzsignale verwendet (6P13S, 6P31S, 6P36S, 6P1P).
Die zweite Möglichkeit, den Dynatron-Effekt in der Tetrode zu eliminieren, besteht darin, ein weiteres Gitter einzuführen, das als Schutz- oder Anti-Dynatron-Gitter bezeichnet wird. Eine Lampe mit fünf Elektroden wird als Pentode bezeichnet. Das dritte Gitter ist mit der Kathode verbunden. Es erzeugt ein Verzögerungsfeld für die von der Anode emittierten Sekundärelektronen und führt sie zur Anode zurück. Pentoden sind die besten Verstärkerröhren, der Gewinn für einige Arten von Pentoden erreicht mehrere Tausend. Sie werden als Hoch- und Zwischenfrequenzverstärker eingesetzt.
Eine Heptode ist eine elektronische Röhre mit sieben Elektroden und fünf Gittern. Der Zweck der Gitter kann wie folgt sein: das erste und dritte - Kontrolle, das zweite und vierte - Screening, das fünfte - Antidynatron. Heptoden werden verwendet, um elektrische Schwingungen einer Frequenz in Schwingungen einer anderen umzuwandeln. Beispielsweise wirken sie in Überlagerungsempfängern als Wandler hochfrequenter Schwingungen des empfangenen Signals in Zwischenfrequenzsignale.
In modernen Funkgeräten werden häufig kombinierte Lampen verwendet, bei denen zwei oder drei Lampen in einem Zylinder angeordnet sind und ihre eigenen separaten Elektrodensysteme haben. Der Vorteil solcher Lampen liegt auf der Hand: Sie reduzieren die Größe von Funkgeräten und erhöhen deren Effizienz. Die heimische Industrie produziert die folgenden kombinierten Lampen: Doppeldioden, Doppeltrioden, Dioden-Trioden, Dioden-Pentoden, Trioden-Pentoden usw. (6I1P, 6F1P, 6FZP usw.).