Elektronska cev - to ime odlično poudarja glavno značilnost radijske cevi kot elektronske naprave, katere delovanje temelji na uporabi gibanja elektronov. Kakšna je udeležba elektronov pri delovanju radijske cevi?
V kovinah je veliko polprostih, tj. elektronov, ki so šibko vezani na atome. Ti elektroni so v stalnem gibanju, tako kot so v stalnem gibanju vsi delci snovi – atomi in molekule.
Gibanje elektronov je kaotično; Za ponazoritev takšnega kaotičnega gibanja običajno navedemo roj komarjev v zraku. Hitrost gibanja elektronov je precejšnja: v grobih številkah je približno 100 km/s - to je 100-krat večja od hitrosti puškine krogle.
Toda če elektroni letijo v kovini v različnih smereh, kot mušice v zraku, in pri tako ogromnih hitrostih, potem verjetno letijo zunaj telesa.
To se dejansko ne zgodi. Hitrosti, ki jih imajo elektroni v normalnih pogojih, niso zadostne, da bi lahko poleteli iz kovine v vesolje. To zahteva veliko višje hitrosti.
Elektronska emisija
Kako lahko povečate hitrost elektronov? Fizika daje odgovor na to vprašanje. Če segrejete kovino, se bo hitrost elektronov povečala in sčasoma lahko doseže mejo, ko začnejo elektroni leteti v vesolje.
Za to je potrebna precej visoka hitrost. Na primer, za čisti volfram, iz katerega so izdelane filamente radijskih cevi, je enaka 1270 km/s. Elektroni dosežejo to hitrost, ko se volfram segreje na 2000° in več (tukaj in spodaj so stopinje navedene na absolutni lestvici).
Emisijo elektronov iz segrete kovine imenujemo termionska emisija. Emisijo elektronov lahko primerjamo z izhlapevanjem tekočin.
Pri nizkih temperaturah do izhlapevanja sploh ne pride ali pa je zelo malo. Ko se temperatura dvigne, se izhlapevanje poveča. Ko je doseženo vrelišče, se začne burno izhlapevanje.
Izhlapevanje tekočine in termoelektrična emisija kovin sta v veliki meri podobna pojava.
Za pridobitev termoemisije je treba kovino segreti, način segrevanja pa ni pomemben. Toda v praksi je najbolj priročno segrevati kovino z električnim tokom.
V vakuumskih elektronkah dobi segreta kovina videz tankih filamentov, segretih z električnim tokom. Te niti se imenujejo filamenti, tok, ki jih segreva, pa se imenuje žarilni tok.
Omenili smo, da je treba za proizvodnjo emisije kovino segreti na zelo visoko temperaturo - približno 2000 in celo več. Vsaka kovina ne prenese te temperature; Večina kovin se pri tako visokih temperaturah stopi.
Zato je mogoče filamente izdelati le iz zelo ognjevzdržnih kovin; Običajno so izdelani iz volframa.
riž. 1. Temperatura žarilne nitke.
Pri t = 2000 ° začne volfram oddajati elektrone.
Prvi vzorci elektronskih cevi so uporabljali čiste volframove nitke. Pri temperaturi, ki je potrebna za ustvarjanje emisije, so volframove nitke žarele, dokler niso zasvetile belo, od koder mimogrede izvira ime "svetilka".
Vendar je takšna "osvetlitev" zelo draga. Za segrevanje žarilne nitke do bele vročine je potreben močan tok. Majhne sprejemne sijalke s čisto volframovo nitko so porabile tok žarilne nitke pol ampera.
Toda kmalu so našli način za zmanjšanje toka žarilne nitke. Raziskave so pokazale, da če je volfram prevlečen z nekaterimi drugimi kovinami ali njihovimi spojinami, se olajša emisija elektronov.
Za vzlet so potrebne manjše hitrosti, zato je potrebno manjše segrevanje žarilne nitke, kar pomeni, da bo taka žarilna nitka porabila manj toka žarilne nitke.
Izboljšanje žarilnih nitk
Tukaj ne bomo podali zgodovine postopnega izboljšanja filamentov, ampak bomo takoj poudarili, da sodobni oksidirani filamenti delujejo pri temperaturi približno 700-900 ° C, to je komaj opazen oranžno-rdeč sij.
V zvezi s tem je bilo mogoče zmanjšati tok žarilne nitke za približno 10-krat. Sodoben sprejemnik z desetimi cevmi porabi približno enak tok žarilne nitke kot sprejemnik, ki je imel samo eno staro cev.
Postopek premazovanja filamentov s spojinami za pospeševanje emisij imenujemo aktivacija, same filamente pa aktivirane.
Aktivirani filamenti so dobri v vseh pogledih, razen ene stvari: bojijo se pregrevanja, to je povečanega segrevanja nad normalno.
Če je aktivirana nit pregreta, bo plast aktivacijske snovi, ki je nanesena nanjo, izhlapela; Posledično bo filament izgubil sposobnost oddajanja elektronov pri nizkih temperaturah.
Za takšno svetilko pravijo, da je "izgubila emisijo". Žarilna nitka takšne svetilke je nedotaknjena, svetilka "gori", vendar ne deluje. To okoliščino si je treba zapomniti in nikoli ne dovolite, da napetost žarilne nitke preseže normalno vrednost.
Seveda lahko žarnico, ki je izgubila svojo emisijo, začne delovati tako, da njeno žarilno nitko zasveti belo. Toda žarilne nitke sodobnih žarnic so narejene zelo tanke in ker se pri beli vročini kovina žarilne nitke precej hitro razprši, žarilne nitke kmalu pregorijo.
katode
Žarilna nitka je oddajnik elektronov v elektronskih napravah. IN praktične sheme Pri uporabi teh naprav so ti emitorji vedno priključeni na negativni pol (minus) glavnega vira energije, zato jih imenujemo katode. Zato lahko žarilno nitko, ki služi za oddajanje elektronov, imenujemo katoda.
Vendar je treba opozoriti, da vroča žarilna nitka ne služi vedno kot neposredni oddajnik elektronov. Včasih se uporablja le kot vir toplote, s pomočjo katerega se segreje drugo kovinsko telo, ki je že vir elektronov, potrebnih za delovanje svetilke.
Z drugimi besedami, funkcije ogrevanja in oddajanja elektronov niso vedno združene, tj. nitka ni vedno katoda.
Torej, na primer, če je katoda izdelana v obliki tanke niti, je primerno napajati takšno nit DC iz galvanskih celic ali iz akumulatorja, saj njegovo segrevanje zahteva majhen tok; katoda se izkaže za varčno.
Toda tanke nitke niso primerne za napajanje z izmeničnim tokom.
Za normalno delovanje elektronskih naprav mora katoda ves čas oddajati enako število elektronov. Da bi to naredili, je treba njegovo temperaturo vzdrževati strogo konstantno.
Ta pogoj je izpolnjen, če se nit napaja z baterijami ali akumulatorji. Ko pa se nit napaja z izmeničnim tokom, je ni več mogoče opazovati.
Izmenični svetlobni tok spremeni svojo velikost in smer 100-krat na sekundo (dvakrat v vsakem obdobju). 100-krat na sekundo tok doseže največjo vrednost in prav tolikokrat pade na nič.
Povsem očitno je, da bo temperatura filamenta nihala v skladu s spremembami trenutne vrednosti, hkrati pa se bo spreminjalo tudi število oddanih elektronov.
Res je, da zaradi toplotne vztrajnosti žarilna nitka ne bo imela časa, da bi se popolnoma ohladila v tistih trenutkih, ko tok prehaja skozi nič, vendar se kljub temu izkažejo, da so nihanja njegove temperature in obsega emisije elektronov zelo opazna.
Ta okoliščina prej ni dovoljevala uporabe tako priročnega tokovnega vira kot svetlobnega omrežja za napajanje elektronskih naprav, ki so uporabljale toplotno emisijo elektronov.
Številni poskusi, da bi filament s povečanjem debeline naredili primernega za segrevanje z izmeničnim tokom, so bili malo uspešni. Popolna rešitev tega vprašanja je bila zagotovljena le z izvedbo predloga našega znanstvenika A. A. Černiševa o konstrukciji ogrevane katode.
Ogrevane katode se trenutno uporabljajo po vsem svetu. Večina elektronskih naprav vseh vrst je zasnovanih za napajanje iz omrežja za razsvetljavo AC in ima ogrevane katode.
Pri segretih katodah sama žarilna nitka ni več vir oddajanja elektronov. Direktni oddajnik elektronov je izoliran od žarilne nitke in se z njo samo segreva.
Od tod izvira ime "ogrevana" katoda. Masa oddajnika je dovolj velika, da se nima časa ohladiti, medtem ko se grelni tok zmanjša. Samoumevno je, da takšne katode ne morejo proizvajati emisij takoj po vklopu toka žarilne nitke. Za ogrevanje potrebujejo približno 15 do 30 sekund.
Zasnove ogrevanih katod so različne, vendar je princip njihove zasnove na splošno enak. V starih izvedbah je bil grelnik izdelan v obliki keramične cevi s premerom približno milimetra z dvema kanaloma vzdolž njegove dolžine.
V te kanale je bila napeljana grelna nit. Pri sodobnejših izvedbah se plast toplotno odporne izolacije nanese neposredno na žarilno nitko grelnika.
Da bi to naredili, je nit prevlečena s spojino, ki se po ustrezni obdelavi strdi in prekrije grelec s toplotno odporno lupino, ki ima pri visokih temperaturah dokaj dobre izolacijske lastnosti.
Na grelec je nameščen nikljev valj, na zunanji strani prevlečen s plastjo oksida, ki je pravzaprav oddajnik elektronov oziroma katoda.
Takšne katode imajo tri priključke - dva na koncih grelne nitke in enega na oddajniku. Prva dva. običajno imenujemo žice z žarilno nitko, tretji pa katodni vod.
Emisija segrete katode je popolnoma enakomerna.
Cilindrična oblika ogrevane katode je najpogostejša, vendar ne edina. Nekatere sodobne vakuumske cevi uporabljajo končne katode v obliki skodelice, katerih dno je na zunanji strani prevlečeno z oksidom.
Takšne katode se uporabljajo zlasti v katodnih ceveh, ki jih bomo spoznali kasneje.
Če je oddajnik elektronov žarilna nitka sama, se taka katoda včasih imenuje neposredno ogrevana katoda; če žarilna nitka segreva samo emitor, potem takšno napravo pogosto imenujemo posredno ogrevana ali posredno ogrevana katoda.
Vakuum. Kdor je že videl vakuumsko cev, ve, da je zaprta v steklenem ali kovinskem valju, iz katerega je izčrpan zrak. Zrak v jeklenki je izjemno redek.
Zračni tlak na površini zemlje, to je tlak ene atmosfere, ustreza približno 760 mm Hg. Art., zračni tlak v valju z vakuumsko cevjo pa je le okoli 10^-7 mm Hg. Art. in še manj, to je približno 10 milijard krat manj od atmosferskega tlaka. Ta stopnja redčenja se imenuje visoki vakuum (vakuum v ruščini pomeni praznina).
Zakaj je v vakuumski cevi potreben vakuum?
Najprej je potrebno ohraniti filament. Če bi bila žarilna nitka, segreta na skoraj tisoč stopinj, preprosto v zraku, bi zelo kmalu izgorela. Razgreta telesa hitro oksidirajo s kisikom v ozračju.
Drugič, za neovirano gibanje elektronov, ki uhajajo iz filamenta, je potreben vakuum. Delovanje vakuumske cevi temelji na uporabi elektronov, ki jih oddaja žarilna nitka.
Da pa se lahko elektroni pravilno uporabljajo, na svoji poti ne smejo naleteti na ovire. Zrak je taka ovira.
riž. 2. Zračni tlak v valju radijske cevi je približno 10-krat manjši od atmosferskega tlaka.
Molekule in atomi plinov, ki sestavljajo zrak, v neštetih količinah obdajajo žarilno nitko in preprečujejo letenje elektronov. Da bi zmanjšali možnost trčenja elektronov z delci plina, je zrak v valju redkejši.
Posebno vlogo pri ustvarjanju vakuuma imajo tako imenovani »getterji« ali absorberji. Dejstvo je, da bi bilo pri množični proizvodnji svetilk predolgo in nerentabilno, da bi vakuum v njih s črpalkami dosegli želeno stopnjo.
Zato ravnajo drugače. S pomočjo črpalk se proizvede le predhodno, tako rekoč grobo, redčenje zraka v svetilki. Tlak je naravnan na tisočinko ali celo samo na stotinko milimetra živega srebra.
In za stabilno delovanje svetilke je potrebno, da je tlak v njej manjši od ene milijoninke milimetra živega srebra. Za dosego tega visokega vakuuma se v svetilko razprši snov, ki ima sposobnost požrešnega vpijanja plinov. To lastnost imajo na primer kovine magnezij, barij in nekatere spojine.
Za pršenje getterja v stekleno zaprto svetilko se ji približa tuljava, ki jo napaja visokofrekvenčni tok. Getterska tableta, nameščena na nikljevo ploščo znotraj svetilke, se segreje in izhlapi.
Njegovi hlapi se usedejo na steklo in tvorijo tisto srebrno (z magnezijevim zbiralnikom) ali temno kovinsko prevleko (z barijevim zbiralnikom), ki jo vidimo v večini steklenih vakuumskih cevi.
Ta kovinska usedlina požrešno absorbira vse preostale pline, tlak v žarnici pa pade na milijoninko milimetra živega srebra, kar je že povsem dovolj za stabilno in zanesljivo delovanje žarnice.
V tako redkem plinskem okolju se elektroni skoraj neovirano širijo. Ko se premika znotraj svetilke, le en elektron na milijon na svoji poti naleti na molekulo plina.
Ruska izvozna radijska cev 6550C
Elektronska svetilka, radijska cev- električna vakuumska naprava (natančneje vakuumska elektronska naprava), ki deluje tako, da nadzoruje intenzivnost toka elektronov, ki se gibljejo v vakuumu ali redčenem plinu med elektrodama.
Radijske cevi so bile v dvajsetem stoletju široko uporabljene kot aktivni elementi elektronska oprema(ojačevalniki, generatorji, detektorji, stikala itd.). Trenutno so skoraj popolnoma nadomeščeni s polprevodniškimi napravami. Včasih se uporabljajo tudi v močnih visokofrekvenčnih oddajnikih in visokokakovostni avdio opremi.
Elektronske sijalke za razsvetljavo (bliskavice, ksenonke in natrijeve sijalke) se ne imenujejo radijske sijalke in običajno spadajo v razred svetilnih naprav.
Princip delovanja
Elektronska cev RCA "808"
Vakuumske vakuumske cevi z ogrevano katodo
- Kot posledica termionske emisije elektroni zapustijo površino katode.
- Pod vplivom potencialne razlike med anodo in katodo elektroni dosežejo anodo in tvorijo anodni tok v zunanjem tokokrogu.
- S pomočjo dodatnih elektrod (mrež) se krmili tok elektronov z dovajanjem električnega potenciala na te elektrode.
V vakuumskih elektronkah prisotnost plina poslabša delovanje cevi.
S plinom napolnjene vakuumske cevi
Glavna stvar za ta razred naprav je pretok ionov in elektronov v plinu, ki polni svetilko. Tok lahko nastane, tako kot v vakuumskih napravah, s termionsko emisijo ali pa s tvorbo električne razelektritve v plinu zaradi jakosti električnega polja.
Zgodba
Glede na način segrevanja delimo katode na direktno in posredno segrete katode.
Neposredno ogrevana katoda je kovinska nitka. Neposredno žarnice z žarilno nitko porabijo manj energije in se hitreje segrejejo, vendar imajo običajno krajšo življenjsko dobo, pri uporabi v signalnih tokokrogih zahtevajo napajanje enosmerne nitke in niso uporabne v številnih tokokrogih zaradi vpliva potencialnih razlik v različnih odseki katode na delovanje žarnice.
Posredno ogrevana katoda je valj, v notranjosti katerega je žarilna nitka (grelec). Takšne sijalke imenujemo indirektne žarnice z žarilno nitko.
Katode žarnic se aktivirajo s kovinami, ki imajo nizko delovno funkcijo. V žarnicah z neposrednim segrevanjem se za ta namen običajno uporablja torij; v žarnicah s posrednim segrevanjem se uporablja barij. Kljub prisotnosti torija v katodi žarnice z direktno žarilno nitko ne predstavljajo nevarnosti za uporabnika, saj njegovo sevanje ne sega čez valj.
Anoda
Vakuumska cevna anoda
Pozitivna elektroda. Izdelan je v obliki plošče, običajno škatle v obliki valja ali paralelepipeda. Običajno je izdelan iz niklja ali molibdena, včasih iz tantala in grafita.
Net
Med katodo in anodo so mreže, ki služijo za nadzor pretoka elektronov in odpravljajo stranske učinke, ki nastanejo pri premikanju elektronov od katode do anode.
Mreža je mreža, izdelana iz tanke žice ali pogosteje v obliki žične spirale, navite okoli več nosilnih stebrov (traverze). Pri paličastih žarnicah vlogo mreže opravlja sistem več tankih palic, vzporednih s katodo in anodo, fizika njihovega delovanja pa je drugačna kot pri tradicionalni izvedbi.
Glede na namen so mreže razdeljene na naslednje vrste:
Odvisno od namena svetilke ima lahko do sedem mrež. Pri nekaterih možnostih vklopa večmrežnih svetilk lahko posamezne mreže delujejo kot anoda. Na primer, v generatorju po Shembelovem vezju na tetrodi ali pentodi je sam generator "virtualna" trioda, ki jo tvorijo katoda, krmilna mreža in zaslonska mreža kot anoda.
Balon
Glavne vrste
Majhne ("prstne") radijske cevi
Glavne vrste elektronskih vakuumskih cevi:
- Diode (enostavne za visoke napetosti, glej kenotron)
- žarkovne tetrode in pentode (kot različice teh vrst)
- kombinirane svetilke (dejansko vključujejo 2 ali več žarnic v enem cilindru)
Sodobne aplikacije
Zračno hlajen kovinsko-keramični generator triod GS-9B (ZSSR)
Tehnologija visoke frekvence in visoke napetosti
- V zmogljivih radijskih oddajnikih (od 100 W do nekaj megavatov) se v izhodnih stopnjah uporabljajo močne in ultra zmogljive žarnice z zračnim ali vodnim anodnim hlajenjem in visokim (več kot 100 A) žarilnim tokom. Magnetroni, klistroni, ti. radijska cev s potujočimi valovi zagotavlja kombinacijo visoke frekvence, zmogljivost in sprejemljivi stroški (in pogosto preprosto temeljna možnost obstoja) elementne baze.
- Magnetron najdemo ne samo v radarju, ampak tudi v kateri koli mikrovalovni pečici.
- Če je treba popraviti ali hitro preklopiti več deset kV, česar z mehanskimi stikali ni mogoče doseči, je treba uporabiti radijske cevi. Tako kenotron zagotavlja sprejemljivo dinamiko pri napetostih do milijon voltov.
Vojaška industrija
Zaradi principa delovanja so vakuumske cevi naprave, ki so veliko bolj odporne na škodljive dejavnike, kot so elektromagnetni impulzi. Za informacijo: ena naprava lahko vsebuje več sto svetilk. V ZSSR so za uporabo v vgrajeni vojaški opremi v petdesetih letih prejšnjega stoletja razvili palične svetilke, za katere je značilna majhna velikost in visoka mehanska trdnost.
Miniaturna svetilka tipa "želod" (pentoda 6Zh1Zh, ZSSR, 1955)
Vesoljska tehnologija
Zaradi razgradnje polprevodniških materialov zaradi sevanja in prisotnosti naravnega vakuuma v medplanetarnem okolju je uporaba določenih vrst svetilk sredstvo za povečanje zanesljivosti in trajnosti vesoljskih plovil. Uporaba tranzistorjev v vesoljskem plovilu Luna-3 je bila povezana z velikim tveganjem.
Povečana temperatura okolja in sevanje
Cevna oprema je lahko zasnovana za večji temperaturni in sevalni razpon kot polprevodniška oprema.
Visokokakovostna avdio oprema
Avtor: subjektivno mnenje Za večino ljubiteljev glasbe se "cevni" zvok bistveno razlikuje od "tranzistorskega". Obstaja več različic razlage teh razlik, ki temeljijo na znanstveno raziskovanje, in odkrito neznanstveno sklepanje. Ena od glavnih razlag za razlike med zvokom cevi in tranzistorjev je "naravnost" zvoka opreme z elektronkami. Zvok cevi je "prostorski" (nekateri ga imenujejo "holografski"), v nasprotju z zvokom "ploskega" tranzistorja. Cevni ojačevalnik jasno prenaša čustva, energijo izvajalca, "drive" (za kar jih kitaristi obožujejo). Tranzistorski ojačevalniki se s takšnimi nalogami težko spopadajo. Oblikovalci tranzistorskih ojačevalnikov pogosto uporabljajo vezja, podobna sijalkam (način delovanja v razredu A, transformatorji, pomanjkanje skupnega negativa povratne informacije). Skupni rezultat teh idej je bila "vrnitev" tehnologije cevi na področje visokokakovostnih ojačevalnikov. Objektivni (znanstveni) razlog za to stanje je visoka linearnost (vendar ne idealna) sijalke, predvsem triode. Tranzistor, predvsem bipolarni, je na splošno nelinearen element in praviloma ne more delovati brez linearizacijskih ukrepov.
Prednosti cevnih ojačevalcev:
Enostavnost vezij. Njegovi parametri so malo odvisni od zunanji dejavniki. Posledično ima cevni ojačevalnik običajno manj delov kot polprevodniški ojačevalnik.
Parametri žarnic so manj odvisni od temperature kot parametri tranzistorja. Svetilke so neobčutljive na električne preobremenitve. Majhno število delov prav tako močno prispeva k zanesljivosti in zmanjšanju popačenja, ki ga prinaša ojačevalnik. Tranzistorski ojačevalnik ima težave s "toplotnim" popačenjem.
Dobro ujemanje vhoda cevnega ojačevalnika z obremenitvijo. Elektronske stopnje imajo zelo visoko vhodno impedanco, kar zmanjšuje izgube in pomaga zmanjšati število aktivnih elementov v radijski napravi. - Enostaven za vzdrževanje. Če se na primer žarnica v koncertnem ojačevalniku pokvari tik med nastopom, jo je zamenjati veliko lažje kot zamenjati pregoreli tranzistor ali mikrovezje. A tega na koncertih tako ali tako nihče ne počne. Na koncertih je vedno zaloga ojačevalcev, in to dvojna zaloga elektronskih ojačevalcev (ker se, nenavadno, elektronski ojačevalci veliko pogosteje kvarijo).
Odsotnost določenih vrst popačenj, ki so značilne za tranzistorske stopnje, kar blagodejno vpliva na zvok.
S pravilno uporabo prednosti elektronk je mogoče ustvariti ojačevalnike, ki v določenih cenovnih razredih po kakovosti zvoka prekašajo tranzistorske.
Subjektivno vintage videz pri ustvarjanju slikovnih vzorcev opreme.
Neobčutljivo na sevanje do zelo visokih ravni.
Slabosti cevnih ojačevalnikov:
Sijalke poleg napajanja anod zahtevajo dodatno porabo energije za ogrevanje. Zato nizka učinkovitost in posledično močno ogrevanje.
Oprema za svetilke ne more biti takoj pripravljena za uporabo. Potrebno je predhodno segrevanje žarnic za nekaj deset sekund. Izjema so žarnice z direktno žarilno nitko, ki začnejo delovati takoj.
Stopnje izhodne cevi morajo biti prilagojene obremenitvi z uporabo transformatorjev. Posledica tega je zapletenost konstrukcije ter nizka teža in dimenzije zaradi transformatorjev.
Elektronke zahtevajo uporabo visokih napajalnih napetosti, ki znašajo na stotine (v močnih ojačevalnikih pa na tisoče) voltov. To nalaga določene omejitve glede varnosti pri delovanju takih ojačevalnikov. Poleg tega visoka odjemna napetost skoraj vedno zahteva uporabo padajočega izhodnega transformatorja. Poleg tega je vsak transformator nelinearna naprava v širokem frekvenčnem območju, ki povzroča vnos nelinearnih popačenj v zvok na ravni blizu 1% najboljši modeli cevni ojačevalniki (za primerjavo, nelinearno popačenje najboljših tranzistorskih ojačevalnikov je tako majhno, da ga ni mogoče izmeriti). Za cevni ojačevalnik se popačenje 2-3% lahko šteje za normalno. Narava in spekter teh popačenj se razlikuje od popačenj tranzistorskega ojačevalnika. To običajno ne vpliva na subjektivno zaznavo. Transformator je seveda nelinearen element. Vendar se zelo pogosto uporablja na izhodu DAC, kjer zagotavlja galvansko izolacijo (preprečuje prodiranje motenj iz DAC), igra vlogo filtra za omejevanje pasu in očitno zagotavlja pravilno "poravnavo" faz signala . Kot rezultat, kljub vsem pomanjkljivostim (predvsem visokim stroškom), zvok samo koristi. Tudi transformatorji se pogosto uspešno uporabljajo v tranzistorskih ojačevalnikih.
Svetilke imajo omejeno življenjsko dobo. Sčasoma se parametri žarnic spremenijo, katode izgubijo emisijo (sposobnost oddajanja elektronov) in žarilna nitka lahko izgori (večina žarnic deluje 200-1000 ur pred odpovedjo, tranzistorji so tri velikosti daljši). Tranzistorji se lahko sčasoma tudi poslabšajo.
Krhkost klasičnih svetilk s steklenimi žarnicami. Ena od rešitev tega problema je bil razvoj v 40. letih prejšnjega stoletja svetilk s kovinsko-keramičnimi cilindri, ki imajo večjo trdnost, vendar takšne sijalke niso bile široko uporabljene.
Nekatere lastnosti cevnih ojačevalnikov:
Po subjektivnem mnenju avdiofilov se zvok električnih kitar veliko bolje, globlje in bolj "glasbeno" prenaša z elektronskimi ojačevalci. Nekateri to pojasnjujejo z nelinearnostjo izhodnega vozlišča in vnesenimi popačenji, ki jih ljubitelji električne kitare "vrednotijo". To dejansko ni res. Kitaristi uporabljajo učinke, ki so povezani z naraščajočim popačenjem, vendar za to namerno naredijo ustrezne spremembe v vezju.
Očitne slabosti cevnega ojačevalnika so krhkost, večja poraba energije kot tranzistorski ojačevalnik, krajša življenjska doba cevi, večje popačenje (na to se običajno spomnimo pri branju tehničnih specifikacij zaradi resnih nepopolnosti pri merjenju glavnih parametrov ojačevalnikov; mnogi proizvajalci tega ne storijo). zagotavljajo takšne podatke ali z drugimi besedami - dva popolnoma enaka ojačevalca, z vidika izmerjenih parametrov lahko zvenita povsem drugače), velike dimenzije in teža opreme ter višja cena od tranzistor in integrirana tehnologija. Visoka je tudi poraba energije kakovostnega tranzistorskega ojačevalnika, čeprav je po dimenzijah in teži lahko primerljiv z elektronskim ojačevalnikom. Na splošno obstaja tak vzorec: "zvočnejši", "bolj glasbeni" itd., Ko je ojačevalnik, večje so njegove dimenzije in poraba energije ter nižja je učinkovitost. Seveda je lahko ojačevalnik razreda D zelo kompakten, njegova učinkovitost pa bo 90-odstotna. Toda kaj storiti z zvokom? Če načrtujete boj za varčevanje z električno energijo, potem cevni ojačevalnik v tej zadevi seveda ni pomočnik.
Razvrstitev po imenu
Oznake, sprejete v ZSSR/Rusiji
Oznake v drugih državah
V Evropi so v tridesetih letih prejšnjega stoletja vodilni proizvajalci radijskih cevi sprejeli enoten evropski alfanumerični sistem označevanja:
- Prva črka označuje napetost žarilne nitke ali njen tok:
A - napetost žarilne nitke 4 V;
B - tok žarilne nitke 180 mA;
C - tok žarilne nitke 200 mA;
D - napetost žarilne nitke do 1,4 V;
E - napetost žarilne nitke 6,3 V;
F - napetost žarilne nitke 12,6 V;
G - napetost žarilne nitke 5 V;
H - tok žarilne nitke 150 mA;
K - napetost žarilne nitke 2 V;
P - tok žarilne nitke 300 mA;
U - tok žarilne nitke 100 mA;
V - tok žarilne nitke 50 mA;
X - tok žarilne nitke 600 mA.
- Druga in naslednje črke v oznaki določajo tip svetilke:
B - dvojne diode (s skupno katodo);
C - triode (razen vikendov);
D - izhodne triode;
E - tetrode (razen vikenda);
F - pentode (razen vikendov);
L - izhodne pentode in tetrode;
H - heksodi ali heptodi (tip heksoda);
K - oktode ali heptode (tip oktode);
M - elektronski indikatorji nastavitve svetlobe;
P - ojačevalne cevi s sekundarno emisijo;
Y - polvalovni kenotroni;
Z - polnovalni kenotroni.
- Dvomestna ali trimestna številka označuje zunanjo zasnovo svetilke in serijsko številko tega tipa, pri čemer prva številka običajno označuje vrsto podstavka ali noge, na primer:
1-9 - steklene svetilke z lamelno osnovo ("rdeča serija")
1x - svetilke z osem-polno bazo ("11-serija")
3x - svetilke v steklenem valju z osmičnim podstavkom;
5x - svetilke z lokalno bazo;
6x in 7x - steklene subminiaturne svetilke;
8x in od 180 do 189 - miniaturno steklo z nogo z devetimi zatiči;
9x - steklene miniature z nogo s sedmimi zatiči.
Glej tudi
Plinske sijalke
Plinske sijalke običajno uporabljajo razelektritev v inertnih plinih nizki pritiski. Primeri vakuumskih cevi s praznjenjem v plinu:
- Plinski odvodniki za zaščito pred visoka napetost(na primer na nadzemnih komunikacijskih vodih, močnih radarskih sprejemnikih itd.)
- Tiratroni (trielektrodne žarnice - plinskoelektrične triode, štirielektrodne žarnice - plinskoelektrične tetrode)
- Ksenon, neonske sijalke in drugi viri svetlobe na principu praznjenja v plinu.
Glej tudi
- AOpen AX4B-533 Tube - Matična plošča na naboru čipov Intel 845 Sk478 s cevnim avdio ojačevalnikom
- AOpen AX4GE Tube-G - matična plošča na osnovi nabora čipov Intel 845GE Sk478 s cevnim avdio ojačevalnikom
- AOpen VIA VT8188A - Matična plošča, ki temelji na naboru čipov VIA K8T400M Sk754 s 6-kanalnim cevnim ojačevalnikom zvoka.
- Hanwas X-Tube USB Dongle - USB zvočna kartica za prenosnike s podporo DTS, simulacija videz elektronska cev.
Opombe
Povezave
- Priročnik domačih in tujih radijskih cevi. Več kot 14.000 radijskih cevi
- Vodniki po radijskih elektronkah in vse potrebne informacije
| Pasivno trdno stanje | Upor Spremenljivi upor Trimerski upor Varistor Kondenzator Spremenljivi kondenzator Trimerski kondenzator Induktor Kvarčni resonator· Varovalka · Samoponovna varovalka Transformator |
|---|---|
| Aktivno trdno stanje | Dioda· LED · Fotodioda · Polprevodniški laser ·
Schottky dioda· Zener dioda · Stabilizator · Varikap · Varikond · Diodni most ·
Lavinska dioda ·
Tunelska dioda ·
Gunnova dioda Tranzistor · Bipolarni tranzistor · Tranzistor z učinkom polja · |
Računalniška tehnologija je kritična komponenta računalniškega procesa in procesa obdelave podatkov. V zadnjih 50 letih se je zamenjala več kot ena generacija računalnikov. In če so se prve štiri generacije med seboj razlikovale le v bazi elementov in arhitekturi, potem naj bi nikoli ustvarjeni "računalniki pete generacije" vključevali funkcije umetne inteligence.
TO prve generacije sodijo računalniki na vakuumskih elektronkah in releji (40. leta 20. stoletja). RAM se je izvajalo na sprožilcih, kasneje na feritnih jedrih. Uporaba vakuumske cevi kot glavnega elementa računalnika je povzročila številne težave. Zaradi dejstva, da je višina steklene svetilke 7 cm, so bili stroji ogromni. Vsakih 7-8 minut je ena od lučk odpovedala, in ker jih je bilo v računalniku 15-20 tisoč, je trajalo veliko časa, da smo našli in zamenjali poškodovano luč. Zmogljivost takih računalniških sistemov je 5-30 tisoč aritmetičnih operacij na sekundo. Podatke smo vnesli v pomnilnik računalnika tako, da smo zahtevani vtič priključili na želeno vtičnico. Takšni računalniki so bili uporabljeni predvsem za znanstvene in tehnične izračune.
1. julija 1948 je Bell Telephone Laboratories razvil elektronsko napravo, ki je lahko nadomestila vakuumsko cev – tranzistor. Ta dogodek lahko štejemo za začetek računalnikov druga generacija. Prvi tranzistorski računalniki so se pojavili v poznih 50-ih, do sredine 60-ih pa so bile ustvarjene bolj kompaktne zunanje naprave, ki so Digital Equipmentu omogočile, da je leta 1965 izdal prvi mini-računalnik PDP-8, velik kot hladilnik in stal samo 20 tisoč dolarjev.
Uporaba tranzistorjev kot glavnega elementa v računalnikih je privedla do stokratnega zmanjšanja velikosti računalnikov in povečanja njihove zanesljivosti. Najpomembnejša razlika med tranzistorjem je ta, da sam nadomešča 40 vakuumskih cevi in hkrati deluje z večjo hitrostjo, proizvaja zelo malo toplote in skoraj nič ne porabi električne energije.
Pojav integriranih vezij je napovedal prihod strojev tretje generacije. Integrirano vezje je miniatura elektronsko vezje površino približno 10 kvadratnih milimetrov. Integrirano vezje lahko nadomesti na tisoče tranzistorjev, od katerih je vsak zamenjal že 40 vakuumskih cevi. Postanite del računalnika operacijski sistemi. Številne naloge upravljanja pomnilnika, vhodno/izhodnih naprav in drugih virov je začel prevzemati operacijski sistem ali neposredno strojna oprema računalnika. Vsem prednostim računalnikov tretje generacije je dodano dejstvo, da se je njihova proizvodnja izkazala za cenejšo od proizvodnje strojev druge generacije. Zahvaljujoč temu so številne organizacije lahko kupile in uporabljale takšne stroje. Večina računalnikov, ustvarjenih prej, so bili specializirani stroji, ki so lahko reševali probleme ene vrste.
Prihod računalnika četrta generacija povezana s prehodom integriranih vezij na integrirana vezja velikega obsega in integrirana vezja ultra velikega obsega. Elementna baza je omogočila doseganje velikega uspeha pri zmanjševanju velikosti, povečanju zanesljivosti in zmogljivosti računalnikov. najprej osebni računalniki se lahko šteje za Altair-8800, ustvarjen na osnovi Intel-8080, leta 1974. Obraz 4. generacije je v veliki meri določen z ustvarjanjem superračunalnikov, za katere je značilno visoka zmogljivost. Superračunalniki se uporabljajo pri reševanju problemov matematične fizike, kozmologije in astronomije, modeliranja. kompleksni sistemi itd.
Izraz računalniki pete generacije ni nič drugega kot obsežen vladni program na Japonskem za razvoj računalniške industrije in umetne inteligence, ki se je začel v osemdesetih letih prejšnjega stoletja. Cilj programa je bil ustvariti "prelomni računalnik" s superračunalniško zmogljivostjo in zmogljivimi zmogljivostmi umetne inteligence. Pričakoval se je pomemben preboj na področju reševanja aplikativnih problemov umetne inteligence. Zlasti je bilo treba rešiti naslednje težave:
- izdelava samodejnega prenosnega prevajalnika iz jezika v jezik (neposredno iz glasu);
- avtomatsko abstrahiranje člankov, iskanje pomena in kategorizacija
- naloge prepoznavanja itd.
Zamisel o samorazvoju sistema, po katerem bi moral sistem sam spremeniti svoja notranja pravila in parametre, se je izkazala za neproduktivno - sistem je, ko je šel skozi določeno točko, zdrsnil v stanje izgube zanesljivosti in izguba integritete, ostro "neumen" in postal neustrezen. V desetih letih je bilo za razvoj porabljenih več kot 500 milijonov dolarjev, program pa se je končal, ne da bi dosegel svoj cilj. Do danes se projekt šteje za popoln neuspeh.
Kako so dešifrirane oznake svetilk, kako so oblikovana imena svetilk, kakšna je razlika med večmrežnimi in večelektrodnimi žarnicami, kako so speljane elektrode sprejemnih svetilk itd.
Kako se dešifrirajo oznake svetilk?
Sprejemne svetilke, ki jih proizvaja tovarna Svetlana, so običajno označene z dvema črkama in številko. Prva črka označuje namen svetilke, druga - vrsto katode in številka - serijsko številko razvoja svetilke.
Črke so dešifrirane na naslednji način:
- U - krepitev,
- P - sprejem,
- T - translacijski,
- G - generator,
- F - generator nizke moči (staro ime),
- M - modulatorno,
- B - močan generator (staro ime)
- K - kenotron,
- B - usmernik,
- S - posebno.
Vrsta katode je označena z naslednjimi črkami:
- T - toriran,
- O - oksidirano,
- K - gazirana,
- B - barij.
Tako CO-124 pomeni: posebni oksid št. 124.
V generatorskih žarnicah številka poleg črke G označuje uporabno izhodno moč žarnice, pri sijalkah z nizko močjo (z naravnim hlajenjem) pa je ta moč navedena v vatih, pri vodno hlajenih žarnicah pa v kilovatih.
Kaj pomenita črki "C" in "RL" na valjih naših radijskih cevi?
Črka "S" v krogu je blagovna znamka leningrajske tovarne "Svetlana", "RL" je blagovna znamka moskovske tovarne "Radiolampa".
Kako nastanejo imena svetilk?
Vse sodobne radijske cevi lahko razdelimo v dve kategoriji: enojne sijalke, ki imajo eno žarnico v cilindru, in kombinirane sijalke, ki so kombinacija dveh ali več žarnic, ki imajo včasih eno (skupno), včasih pa več neodvisnih katod.
Za svetilke prve vrste obstajata dva načina sestavljanja imen. Imena, sestavljena po prvi metodi, označujejo število mrež, pri čemer število mrež označuje grška beseda, mrežo pa angleška beseda (grid).
Tako se bo svetilka s petimi mrežami po tej metodi imenovala "pentagrid". Po drugi metodi ime označuje število elektrod, od katerih je ena katoda, druga anoda, vse ostalo pa so mreže.
Svetilka s samo dvema elektrodama (anodo in katodo) se imenuje dioda, trielektroda je trioda, štirielektroda je tetroda, petelektroda je pentoda, šestelektroda je heksoda, sedemelektroda je -elektroda je heptoda, osemelektroda pa je oktoda.
Tako lahko svetilko s sedmimi elektrodami (anodo, katodo in petimi mrežami) na en način imenujemo pentagreža, na drugi pa heptoda.
Kombinirane sijalke imajo imena, ki označujejo vrste svetilk, zaprtih v enem cilindru, na primer: dioda-pentoda, dioda-trioda, dvojna dioda-trioda (zadnje ime pomeni, da sta dve diodni sijalki in ena trioda zaprti v enem cilindru).
Kakšna je razlika med večmrežnimi in večelektrodnimi žarnicami?
Nedavno je bila v zvezi s proizvodnjo svetilk z veliko elektrodami predlagana naslednja klasifikacija svetilk, ki še ni dobila splošnega priznanja.
Predlagano je, da se večmrežne svetilke imenujejo tiste sijalke, ki imajo eno katodo, eno anodo in več mrež. Večelektrodne sijalke so tiste, ki imajo dve ali več anod. Žarnica z več elektrodami se imenuje tudi tista, ki ima dve ali več katod.
Oklopljena svetilka, pentoda, pentagrid, oktoda so večmrežne, saj ima vsaka eno anodo in eno katodo oziroma dve, tri, pet in šest mrež.
Enake sijalke kot dvojna dioda-trioda, trioda-pentoda itd. Se štejejo za večelektrodne, saj ima dvojna dioda-trioda tri anode, trioda-pentoda dve anodi itd.
Kaj je svetilka s spremenljivim naklonom?
Epruvete s spremenljivim naklonom imajo posebno značilnost, da ima njihova značilnost pri majhnih prednapetostih blizu ničle velik naklon in ojačanje se poveča do maksimuma.
Ko se negativna prednapetost poveča, se naklon in ojačanje cevi zmanjšata. Ta lastnost žarnice s spremenljivim naklonom omogoča, da se uporablja v visokofrekvenčni ojačevalni stopnji sprejemnika za samodejno prilagajanje jakosti sprejema: s šibkimi signali (pristranskost je majhna) žarnica ojača do maksimuma, z močnimi signalizira padec ojačanja.
Slika na levi prikazuje značilnosti svetilke s spremenljivim naklonom 6SK7, na desni pa značilnosti običajne svetilke 6SJ7. Posebnost svetilke s spremenljivim naklonom je dolg "rep" na dnu karakteristike.
riž. 1. Lastnosti svetilke s spremenljivim naklonom 6SK7 in desno karakteristika navadne svetilke 6SJ7.
Kaj pomenita DDT in DDP?
DDT je kratko ime za dvojno diodo-triodo, DDP pa kratko ime za dvojno diodo-pentodo.
Sponke elektrod za različne svetilke so prikazane na sliki. (Oznake žebljičkov so podane, kot da bi gledali podlago od spodaj).
riž. 2. Kako so speljane elektrode sprejemnih svetilk.
- 1 - trioda z direktno žarilno nitko;
- 2 - oklopljena žarnica z direktno žarilno nitko;
- 3 - dvo-anodni kenotron;
- 4 - neposredna filamentna pentoda;
- 5 - posredna trioda z žarilno nitko;
- 6 - oklopljena svetilka s posredno toploto;
- 7 - pentagreža z direktno žarilno nitko;
- 8 - posredno ogrevana pentagreža;
- 9 - dvojna trioda z direktno žarilno nitko;
- 10 - dioda-trioda z dvojno direktno žarilno nitko;
- 11 - dvojna posredna žarilna dioda-trioda;
- 12 - posredno ogrevana pentoda;
- 13 - dvojna pentodna dioda s posrednim ogrevanjem;
- 14 - močna trioda;
- 15 - močan kenotron z eno anodo.
Kakšni so parametri svetilke?
Vsaka vakuumska cev ima nekaj značilne značilnosti, ki označuje njegovo primernost za delovanje v znanih pogojih in dobiček, ki ga lahko zagotovi ta žarnica.
Ti podatki, specifični za žarnico, se imenujejo njeni parametri. Glavni parametri vključujejo: ojačanje žarnice, naklon, notranji upor, faktor kakovosti, vrednost medelektrodne kapacitivnosti.
Kaj je pridobitev?
Ojačanje (običajno označeno z grško črko |i) kaže, kolikokrat močnejši je učinek krmilne mreže na pretok elektronov, ki jih oddaja žarilna nitka, v primerjavi z delovanjem anode.
Vsezvezni standard 7768 opredeljuje ojačanje kot "parameter vakuumske cevi, ki izraža razmerje med spremembo anodne napetosti in ustrezno inverzno spremembo napetosti omrežja, ki je potrebna za zagotovitev, da vrednost anodnega toka ostane konstantna."
Kakšen je naklon karakteristike?
Naklon karakteristike je razmerje med spremembo anodnega toka in ustrezno spremembo napetosti krmilne mreže pri konstantni napetosti na anodi.
Naklon karakteristike je običajno označen s črko S in je izražen v miliamperih na volt (mA/V). Naklon značilnosti je eden izmed najbolj pomembne parametre svetilke. Lahko domnevamo, da večja kot je strmina, boljša je svetilka.
Kolikšen je notranji upor svetilke?
Notranji upor žarnice je razmerje med spremembo anodne napetosti in ustrezno spremembo anodnega toka pri konstantni napetosti na omrežju. Notranji upor je označen s črko Shi in je izražen v ohmih.
Kakšen je faktor kakovosti svetilke?
Faktor kakovosti je zmnožek ojačanja in strmine sijalke, to je zmnožek i in S. Faktor kakovosti je označen s črko G. Faktor kakovosti označuje sijalko kot celoto.
Višji kot je faktor kakovosti svetilke, boljša je svetilka. Faktor kakovosti je izražen v milivatih, deljenih z volti na kvadrat (mW/V2).
Kakšna je notranja enačba svetilke?
Notranja enačba žarnice (vedno je enaka 1) je razmerje naklona karakteristike S, pomnoženo z notranjim uporom Ri in deljeno z ojačanjem c, tj. S*Ri/c=1.
Zato: S=ts/Ri, ts=S*Ri, Ri=ts/S.
Kaj je medelektrodna kapacitivnost?
Medelektrodna kapacitivnost je elektrostatična kapacitivnost, ki obstaja med različnimi elektrodami žarnice, na primer med anodo in katodo, anodo in mrežo itd.
Največjega pomena je kapacitivnost med anodo in krmilno mrežo (Cga), saj omejuje ojačanje, ki ga lahko dobimo iz cevi. V oklopljenih žarnicah, namenjenih ojačanju visokih frekvenc, se Cga običajno meri v stotinkah ali tisočinkah mikromikrofarada.
Kakšna je vhodna kapacitivnost svetilke?
Vhodna kapacitivnost žarnice (Cgf) je kapacitivnost med krmilno mrežo in katodo. Ta kapacitivnost je običajno povezana s kapacitivnostjo spremenljivega kondenzatorja nastavitvenega vezja in zmanjša prekrivanje vezja.
Kakšna je disipacija moči na anodi?
Med delovanjem žarnice tok elektronov leti na anodo. Udar elektronov na anodo povzroči, da se slednja segreje. Če razpršite (sprostite) veliko moči na anodi, se lahko anoda stopi, kar povzroči smrt žarnice.
Disipacija moči na anodi je največja moč, za katero je zasnovana anoda dane sijalke. Ta moč je številčno enaka anodni napetosti, pomnoženi z anodnim tokom, in je izražena v vatih.
Če na primer teče anodni tok 20 mA skozi žarnico pri anodni napetosti 200 V, potem se na anodi razprši 200 * 0,02 = 4 W.
Kako določiti disipacijo moči na anodi svetilke?
Največja moč, ki se lahko razprši na anodi, je običajno navedena v podatkovnem listu žarnice. Če poznate moč disipacije in nastavite določeno anodno napetost, lahko izračunate, kakšen največji tok je dovoljen za določeno svetilko.
Tako je disipacija moči na anodi žarnice UO-104 10 W. Zato pri anodni napetosti 250 V anodni tok žarnice ne sme presegati 40 mA, saj se bo pri taki napetosti na anodi razpršilo točno 10 W.
Zakaj se anoda izhodne svetilke segreje?
Anoda izhodne svetilke se segreje, ker sprosti več energije, kot je predvidena žarnica. To se običajno zgodi v primerih, ko je na anodo uporabljena visoka napetost in je prednapetost, nastavljena na krmilno mrežo, majhna; v tem primeru skozi žarnico teče velik anodni tok, posledično pa disipacijska moč presega dovoljeno.
Da bi se izognili temu pojavu, je treba zmanjšati anodno napetost ali povečati prednapetost na krmilni mreži. Na enak način se v žarnici ne segreje anoda, temveč mreža.
Na primer, včasih se zaščitne mreže v zaščitenih žarnicah in pentodah segrejejo. To se lahko zgodi tako, ko je anodna napetost na teh žarnicah previsoka in ko je prednapetost na krmilnih mrežah prenizka, kot v primerih, ko zaradi kakšne napake anodna napetost ne doseže anode svetilke.
V teh primerih velik del toka žarnice steče skozi mrežo in jo segreje.
Zakaj so bile anode za žarnice pred kratkim črne?
Anode svetilke so počrnjene za boljši prenos toplote. Črna anoda lahko razprši več energije.
Kako razumeti odčitke instrumentov pri testiranju kupljene radijske cevi v trgovini?
Testna oprema, ki se uporablja v radijskih trgovinah za testiranje kupljenih svetilk, je izjemno primitivna in ne daje prave predstave o primernosti svetilke za delo.
Vse te naprave so najpogosteje zasnovane za testiranje svetilk s tremi elektrodami. Zaščitene sijalke ali visokofrekvenčne pentode se testirajo na istih ploščah, zato instrumenti za preskusno nastavitev ne prikazujejo toka anode žarnice, temveč tok zaščitne mreže, saj je zaščitna mreža povezana z anodno zatičem na podstavku. takih svetilk.
Torej, če ima žarnica kratek stik med zaščitno mrežo in anodo, te napake ne bodo zaznali v preskusnem centru v trgovini in bo svetilka veljala za primerno. Z uporabo teh naprav je mogoče oceniti samo, da je žarilna nitka nepoškodovana in da obstaja emisija.
Ali je lahko celovitost žarilne nitke znak uporabnosti svetilke?
Celovitost žarilne nitke se lahko šteje za razmeroma zanesljiv znak primernosti žarnice za delovanje le v zvezi s sijalkami s čisto volframovo katodo (takšne sijalke vključujejo na primer žarnico R-5, ki trenutno ni več v proizvodnji ).
Pri ogrevanih žarnicah in sodobnih direktno ogrevanih žarnicah celovitost žarilne nitke še ne pomeni, da je svetilka primerna za uporabo, saj svetilka morda ne bo imela nobenih emisij niti z nepoškodovano žarilno nitko.
Poleg tega celovitost žarilne nitke in celo prisotnost emisije ne pomeni, da je svetilka povsem primerna za uporabo, saj lahko žarnica vsebuje kratkih stikov med anodo in mrežo itd.
Kakšna je razlika med polnopravno svetilko in manjvredno?
V tovarnah svetilk se vse sijalke preverijo in pregledajo, preden zapustijo tovarno. Tovarniški standardi določajo znane tolerance parametrov svetilk in sijalke, ki ustrezajo tem tolerancam, tj. sijalke, katerih parametri ne sodijo izven teh toleranc, veljajo za polnopravne sijalke.
Svetilka, pri kateri je vsaj eden od parametrov zunaj teh toleranc, se šteje za pomanjkljivo. Med sijalke z napako so tudi sijalke, ki imajo zunanje napake, na primer ukrivljene elektrode, ukrivljen valj, razpoke, praske na podnožju itd.
Tovrstne svetilke so označene z "pokvarjeno" ali "2. razred" in se prodajajo po znižani ceni. Običajno se pokvarjene sijalke po delovanju ne razlikujejo veliko od polnih.
Pri nakupu pokvarjenih sijalk je priporočljivo izbrati tisto, ki ima očitno zunanjo napako, saj ima taka pokvarjena luč skoraj vedno povsem normalne parametre.
Kaj je katoda svetilke?
Katoda svetilke je elektroda, ki pri segrevanju oddaja elektrone, katerih tok tvori anodni tok žarnice.
V žarnicah z direktnim vžigom se elektroni oddajajo neposredno iz žarilne nitke. Posledično je v žarnicah z neposrednim ogrevanjem žarilna nitka tudi katoda. Takšne sijalke vključujejo žarnice UO-104, vse barijeve sijalke in kenotrone.
riž. 3. Kaj so žarnice z direktno žarilno nitko?
V grelni žarnici žarilna nitka ni njena katoda, ampak se uporablja samo za segrevanje porcelanastega valja, znotraj katerega ta žarilna nitka prehaja na zahtevano temperaturo.
Na ta valj je nameščeno ohišje iz niklja s posebno aktivno plastjo, ki pri segrevanju oddaja elektrone. Ta plast, ki oddaja elektrone, je katoda žarnice.
Zaradi velike toplotne vztrajnosti porcelanastega cilindra se ta med spremembami smeri toka nima časa ohladiti, zato ozadje izmeničnega toka med delovanjem sprejemnika praktično ne bo opazno.
Ogrevane sijalke sicer imenujemo posredno grelne ali posredno grelne sijalke, pa tudi sijalke z ekvipotencialno katodo.
riž. 4. Kaj je ogrevana svetilka.
Zakaj izdelujejo žarnice z indirektno žarilno nitko, ko pa bi bilo lažje narediti žarnice z direktno žarilno nitko in debelo žarilno nitko?
Če žarnico z direktno žarilno nitko segrevamo z izmeničnim tokom, se običajno sliši šum izmeničnega toka. Ta hrup je v veliki meri razložen z dejstvom, da ko se smer toka spremeni in ko tok v teh trenutkih pade na nič, se žarilna nitka nekoliko ohladi in njena emisija se zmanjša.
Hrupu izmeničnega toka se je mogoče izogniti tako, da je žarilna nitka zelo debela, saj se debela žarilna nitka ne bo imela časa bistveno ohladiti.
Vendar pa je v praksi zelo nedonosno uporabljati svetilke s takšnimi žarilnimi nitmi, saj bodo porabile zelo velik tok za ogrevanje. Poleg tega je treba opozoriti, da se ozadje izmeničnega toka pri napajanju žarilne nitke pojavi ne le zaradi periodičnega hlajenja žarilne nitke.
Ozadje je do neke mere odvisno tudi od dejstva, da potencial žarilne nitke spremeni predznak 50-krat na minuto, in ker je mreža žarnice v vezju povezana z žarilno nitko, se ta sprememba smeri prenese na mrežo, kar povzroči pulziranje anodnega toka, ki se sliši v zvočniku kot ozadje.
Zato se veliko bolj splača izdelovati sijalke s posrednim ogrevanjem, saj so takšne sijalke brez naštetih pomanjkljivosti.
Kaj je ekvipotencialna katoda?
Ekvipotencialna katoda je ogrevana katoda. Ime "ekvipotencialni" se uporablja, ker je potencial vzdolž celotne dolžine katode enak.
Pri direktno ogrevanih katodah potencial ni enak: pri 4-voltnih žarnicah se spreminja od 0 do 4 V, pri 2-voltnih žarnicah od 0 do 2 V.
Kaj je katodna svetilka?
Elektronske cevi so prej imele čisto volframovo katodo. Pomembna emisija iz teh katod se začne šele pri zelo visokih temperaturah (približno 2400 °).
Za ustvarjanje te temperature je potreben močan tok, zato so sijalke z volframovo katodo zelo neekonomične. Ugotovljeno je bilo, da ko so katode prevlečene z oksidi tako imenovanih zemeljsko alkalijskih kovin, se emisija iz katod začne pri veliko nižji temperaturi (800-1200 °), zato je za ustrezno žarenje žarnice veliko šibkejši tok. taka svetilka postane varčnejša pri porabi baterij ali akumulatorjev.
Takšne katode, prevlečene z oksidi zemeljskoalkalijskih kovin, imenujemo aktivirane, postopek take prevleke pa imenujemo katodna aktivacija. Najpogostejši aktivator je trenutno barij.
Kakšna je razlika med torijskimi, gaziranimi, oksidnimi in barijevimi žarnicami?
Razlika med temi vrstami sijalk je v načinu obdelave (aktivacije) katod sijalk. Za povečanje emisivnosti je katoda prevlečena s plastjo torija, oksida in barija.
Žarnice s katodo, prevlečeno s torijem, se imenujejo torirane. Svetilke, prevlečene s plastjo barija, imenujemo barijeve žarnice. Tudi oksidne sijalke so v večini primerov barijeve sijalke, razlika v njihovem imenu pa je razložena le z načinom aktiviranja katode.
Pri nekaterih (visoko zmogljivih) žarnicah je katoda po aktivaciji obdelana z ogljikom za trdno pritrditev torijeve plasti. Te vrste svetilk se imenujejo gazirane.
Ali je mogoče po barvi žarnice presoditi, ali je način svetilke pravilen?
V določenih mejah lahko po barvi sijaja presojamo pravilnost vrednosti žarilne nitke žarnice, vendar to zahteva določeno mero izkušenj, saj sijalke različne vrste imajo različen katodni sij.
Je segrevanje ohišja svetilke nevarno?
Ogrevanje podnožja svetilke med delovanjem ne predstavlja nevarnosti za svetilko in se razloži s prenosom toplote iz cilindra in notranjih delov svetilke na podstavek.
Zakaj je pri nekaterih svetilkah (na primer UO-104) znotraj cilindra ob podnožju nameščen disk iz sljude?
Ta disk iz sljude služi za zaščito baze pred toplotnim sevanjem elektrod svetilke. Brez takega "toplotnega ščita" bi se podstavek svetilke pregrel. Podobni toplotni zasloni se uporabljajo v vseh sijalkah visoke moči.
Zakaj slišite, da se nekaj kotali po notranjosti podnožja, ko obrnete nekaj svetilk?
Takšno valjanje nastane zaradi dejstva, da se pri pritrjevanju svetilk izolatorji namestijo na vodnike, ki so znotraj podnožja, in povezujejo elektrode z zatiči - steklenimi cevmi, ki ščitijo izhodne vodnike pred kratkim stikom med seboj.
Te cevi v nekaterih svetilkah se premikajo vzdolž žice, ko svetilke obrnemo.
Zakaj so cilindri sodobnih svetilk stopničasti?
Pri sijalkah starega tipa so bile elektrode pritrjene samo na eni strani, na mestu svetilke, kjer so stojala, na katerih so pritrjene elektrode, povezana s stekleno nogo.
Pri tej konstrukciji pritrditve so elektrode zaradi elastičnosti držal zlahka izpostavljene tresljajem. V valjih sodobnih svetilk so elektrode pritrjene na dveh točkah - na dnu so z držali pritrjene na stekleno nogo, na vrhu pa na sljudno ploščo, ki je stisnjena v "kupolo" svetilke.
Tako postane celotna struktura svetilke bolj zanesljiva in toga, kar poveča dolgo življenjsko dobo žarnic, ko morajo delovati na primer v gibljivih delih itd. Svetilke te zasnove so manj nagnjene k mikrofonskim učinkom.
Zakaj so cilindri svetilk prekriti s srebrno ali rjavo prevleko?
Za normalno delovanje svetilk mora biti stopnja redčenja zraka v jeklenki (vakuum) zelo visoka. Tlak v žarnici se meri v milijoninkah milimetra živega srebra.
Z najnaprednejšimi črpalkami je izredno težko doseči takšen vakuum. Toda ta vakuum še ne ščiti svetilke pred poslabšanjem vakuuma v prihodnosti.
Kovina, iz katere sta izdelani anoda in mreža, lahko vsebuje absorbiran ("zamašen") plin, ki se lahko sprosti, ko žarnica deluje in se anoda segreje, in poslabša vakuum.
Za boj proti temu pojavu se pri črpanju žarnice vnese v visokofrekvenčno polje, ki segreje elektrode svetilke. Še pred tem se v balon vnaprej vnese tako imenovani »getter« (absorber), torej snovi, kot sta magnezij ali barij, ki imajo sposobnost absorbiranja plinov.
Razpršene pod vplivom visokofrekvenčnega polja te snovi absorbirajo pline. Razpršeni zbiralnik se nanese na valj svetilke in ga prekrije s prevleko, ki je vidna od zunaj.
Če je bil kot getter uporabljen magnezij, potem ima balon srebrn odtenek; z barijevim getterjem se prevleka izkaže za zlato rjavo.
Zakaj svetilke svetijo modro?
Najpogosteje svetilka daje modri plinski sij, ker se je v svetilki pojavil plin. V tem primeru, če vklopite svetilko in na njeno anodo priključite napetost, se celoten valj svetilke napolni z modro svetlobo.
Ta svetilka ni primerna za uporabo. Včasih, ko žarnica deluje, površina anode začne sijati. Razlog za ta pojav je usedanje aktivne plasti na anodi in rešetki žarnice med aktivacijo katode.
V tem primeru samo notranja površina anoda. Ta pojav ne preprečuje normalnega delovanja žarnice in ni znak okvare.
Kako prisotnost plina v sijalki vpliva na njeno delovanje?
Če je v valju svetilke plin, med delovanjem pride do ionizacije tega plina. Postopek ionizacije je naslednji: elektroni, ki drvijo od katode proti anodi, na svoji poti srečajo molekule plina, jih zadenejo in iz njih izbijejo elektrone.
Izbiti elektroni nato hitijo do anode in povečajo anodni tok, to povečanje anodnega toka pa se pojavi neenakomerno, občasno in poslabša delovanje žarnice.
Tiste molekule plina, iz katerih so bili izbiti elektroni in posledično pozitivni naboji (tako imenovani ioni), hitijo do negativno nabite katode in jo zadenejo.
Pri znatnih količinah plina v žarnici lahko ionsko obstreljevanje katode povzroči, da se z nje zbije aktivna plast in celo izgori katoda.
Pozitivno nabiti ioni se odlagajo tudi na mrežo, ki ima negativen potencial in tvorijo tako imenovani ionski mrežni tok, katerega smer je nasprotna od običajnega mrežnega toka sijalke.
Ta ionski tok bistveno poslabša delovanje kaskade, zmanjša ojačanje in včasih povzroči popačenje.
Kaj je termionski tok?
Elektroni, ki se nahajajo v masi telesa, so nenehno v gibanju. Vendar pa je hitrost tega gibanja tako majhna, da elektroni ne morejo premagati upora površinske plasti materiala in poleteti čez njo.
Če se telo segreje, se bo hitrost gibanja elektronov povečala in na koncu lahko doseže takšno mejo, da bodo elektroni odleteli iz telesa.
Takšni elektroni, katerih pojav je posledica segrevanja telesa, se imenujejo termionski elektroni, tok, ki ga tvorijo ti elektroni, pa se imenuje termionski tok.
Kaj je emisija?
Emisija je emisija elektronov s katode svetilke.
Kdaj žarnica izgubi emisijo?
Izguba emisij je opažena samo pri žarnicah z aktivirano katodo. Izguba emisije je posledica izginotja aktivne plasti, ki lahko nastane zaradi različni razlogi, na primer zaradi pregrevanja pri uporabi napetosti žarilne nitke, ki je višja od običajne, pa tudi zaradi prisotnosti plina v jeklenki in posledično ionskega bombardiranja katode (glej vprašanje 125).
Kako se imenuje način svetilke sprejemnika?
Način delovanja žarnice je kompleks vseh konstantnih napetosti, ki se napajajo v žarnico, to je napetost žarilne nitke, anodna napetost, napetost na zaščitni mreži, prednapetost na krmilni mreži itd.
Če vse te napetosti ustrezajo napetostim, zahtevanim za dano svetilko, potem svetilka deluje v pravilnem načinu.
Kaj pomeni postaviti svetilko v želeni način delovanja?
To pomeni, da morajo biti vse elektrode napajane z napetostmi, ki ustrezajo tistim, ki so navedene v potnem listu svetilke ali v navodilih.
Če opis sprejemnika ne vsebuje posebnih navodil o načinu delovanja svetilke, se morate osredotočiti na podatke o načinu, ki so navedeni v podatkovnem listu žarnice.
Kaj pomeni izraz "svetilka zaklenjena"?
Z "blokado" žarnice je mišljen primer, ko se na krmilni mreži žarnice ustvari tako velik negativni potencial, da se anodni tok ustavi.
Do tega zaklepanja lahko pride, če je na mreži žarnice preveč negativnega prednapetja ali če je v mreži žarnice odprt tokokrog. V tem primeru elektroni, odloženi na mrežo, nimajo možnosti pritekanja do katode in to "zaklene" svetilko.
Elektronske cevi lahko razvrstimo glede na število elektrod, namen, frekvenčno območje, moč, vrsto katode in dimenzije.
Elektronske cevi glede na število elektrod delimo na diode, triode, tetrode, pentode, heptode, kombinirane elektronke (dvojne diode, dvojne triode, triode-pentode, triode-heptode itd.).
Glede na opravljene funkcije so sijalke lahko usmerniške, zaznavne, ojačevalne, pretvorniške, generativne itd.
Dioda je elektronska cev z dvema elektrodama: anodo in katodo. Izumil jo je John Fleming leta 1904. Katoda se nahaja v središču žarnice: anoda, oblikovana kot valj, obdaja katodo. Načelo delovanja diode je naslednje. Če se na anodo uporabi pozitiven potencial, bodo negativno nabiti elektroni, oddani iz katode pod vplivom električnega polja, hiteli na pozitivno anodo in tvorili neprekinjen tok elektronov, ki se zapre. električni tokokrog vir energije anode. Anodni tok I a bo tekel v zunanjem tokokrogu. Ker je pozitivna smer toka običajno vzeta kot smer od plusa do minusa tokovnega vira, potem znotraj diode tok teče od anode do katode, to je proti gibanju elektronov. Velikost anodnega toka je določena s številom elektronov, ki letijo od katode do anode na časovno enoto.
Če minus tokovnega vira priključite na anodo diode in plus na katodo, potem bo negativno nabita anoda odbijala negativne elektrone nazaj na katodo. V tem primeru skozi žarnico ne teče noben tok. Zato dioda prevaja električni tok le v eno smer - od anode proti katodi, ko je anodni potencial večji od katodnega.
Enosmerna prevodnost diode je njena glavna lastnost. Prav ta lastnost določa namen diode - usmerjanje izmeničnih tokov v enosmerne in pretvorba visokofrekvenčnih moduliranih nihanj v avdiofrekvenčne tokove (detekcija).
Diode, namenjene usmerjanju izmeničnega toka, se imenujejo kenotroni. Označeni so s črko C (1Ц1С, 1Ц7С, 1Ц11П, 1Ц21П, ЗЦ18П, 5ЦЗС, 6Ц4П itd.).
Diode, namenjene zaznavanju, so nizke moči. Najpogosteje se proizvajajo kot sijalke z dvojno anodo ali kot del kombiniranih svetilk. Te diode so označene s črko X ali D (6D14P, 6D20P, 6X6S).
Trioda je elektronska cev, v kateri je tretja elektroda, mreža, nameščena med anodo in katodo. To svetilko je leta 1906 predlagal ameriški znanstvenik Lee de Forest. Mreža v sodobnih žarnicah je izdelana v obliki žične spirale, ki obdaja katodo. Mreža je izdelana iz niklja, molibdena ali volframa. Triodno mrežo imenujemo krmilna mreža, saj jo lahko uporabimo za enostavno krmiljenje gostote anodnega toka z dovajanjem pozitivne ali negativne napetosti določene vrednosti na mrežo.
Glede na to, da se mreža v triodi nahaja bližje katodi kot anodi, bo njen vpliv na pretok elektronov pomembnejši. Ta lastnost triode se pogosto uporablja v radijski tehniki za ojačanje oslabljenih radijskih signalov. Načelo ojačanja radijskega signala je naslednje. Signal, ki ga je treba ojačati, se napaja na krmilno mrežo triode. Sprememba potenciala omrežja bo povzročila ustrezno spremembo anodnega toka. V tem primeru bo ojačena napetost signala, dobavljenega v omrežje, odstranjena iz anode. Konstanten negativni potencial (prednapetost omrežja) je takšne velikosti, da pozitivni polcikli signala ne ustvarijo pozitivne napetosti na omrežju. V nasprotnem primeru se pojavi mrežni tok (pozitivna mreža bo pritegnila nekaj elektronov), posledično se zmanjša anodni tok, kar povzroči popačenje signala.
Triode se uporabljajo kot ojačevalci nizkih in visokih frekvenc, za ustvarjanje različnih oblik impulzov v širokem frekvenčnem območju in za usklajevanje tokokrogov (katodni sledilci). Oznaka triod vsebuje črko S ali N (dvojne triode) 6N1P, 6NZP, 6N7S, 6N9S, 6N24P itd.
Za določitev možnosti uporabe triod in večelektrodnih žarnic na splošno v določenem vezju uporabite tehnične lastnosti(parametrov) žarnice, med katerimi so najpomembnejši: naklon, ojačanje in notranji upor žarnice.
Nagib karakteristike S je vrednost, ki kaže, za koliko miliamperov se bo spremenil anodni tok, ko se napetost na mreži spremeni za 1 V in napetost na anodi ostane konstantna. Definiran je kot razmerje med prirastkom anodnega toka AI a in prirastkom omrežne napetosti AU C
Ojačanje določa ojačevalne lastnosti svetilk. Predstavlja razmerje med prirastkom anodne napetosti AU a in prirastkom omrežne napetosti AU C , ki povzroči enak prirastek anodnega toka AI a
Notranji upor triode Ri je upor med anodo in katodo za izmenični tok anode. Izražena je kot razmerje med prirastkom anodne napetosti AU a in prirastkom anodnega toka AI a
Če transkonduktivnost ocenjuje učinek omrežne napetosti na anodni tok, nam notranji upor omogoča, da ocenimo učinek anodne napetosti na anodni tok.
Tetroda je žarnica s štirimi elektrodami z dvema mrežama, od katerih je ena krmilna, druga pa zaščitna. Slednja je nameščena med kontrolno mrežo in anodo, da poveča ojačanje žarnice. Na zaščitno mrežo se napaja pozitivna napetost, ki je enaka 50-80% anodne napetosti. V teh pogojih elektroni pod vplivom dveh pospeševalnih polj (anode in druge mreže) razvijejo veliko hitrost in iz anode izbijejo sekundarne elektrone, ki se z nje premaknejo na zaslonsko mrežo in jih ta privlači. Ta pojav imenujemo dinatronski učinek v tetrodi. To vodi do povečanja toka zaščitne mreže in zmanjšanja anodnega toka, kar je enako popačenju ojačevalnega signala.
Za odpravo škodljivega vpliva dinatronskega učinka se v reži med zaščitno mrežo in anodo ustvari zadrževalno negativno polje. V ta namen sta med mrežo in anodo nameščeni dve kovinski plošči, povezani s katodo. Takšne svetilke se imenujejo žarkovne tetrode. Široko se uporabljajo kot končni ojačevalci nizkofrekvenčni signali (6P13S, 6P31S, 6P36S, 6P1P).
Drugi način za odpravo dinatronskega učinka v tetrodi je uvedba druge mreže, ki jo imenujemo zaščitna ali antidinatronska mreža. Svetilka s petimi elektrodami se imenuje pentoda. Tretja mreža je povezana s katodo. Ustvari zadrževalno polje za sekundarne elektrone, oddane iz anode, in jih vrne nazaj na anodo. Pentode so najboljše ojačevalne elektronke; ojačanje pri nekaterih vrstah pentod doseže več tisoč. Uporabljajo se kot ojačevalci visokih in srednjih frekvenc.
Heptoda je elektronska cev s sedmimi elektrodami in petimi mrežami. Namen mrež je lahko naslednji: prva in tretja sta krmilni mreži, druga in četrta sta zaslonski mreži, peta sta protidinatronski mreži. Heptode se uporabljajo za pretvorbo električnih vibracij ene frekvence v vibracije druge. Na primer, v superheterodinskih sprejemnikih delujejo kot pretvornik visokofrekvenčnih nihanj sprejetega signala v signale srednje frekvence.
V sodobni radijski opremi se pogosto uporabljajo kombinirane žarnice, v katerih sta dve ali tri žarnice nameščene v enem valju in imajo svoje ločene sisteme elektrod. Prednost takšnih svetilk je očitna: zmanjšajo velikost radijske opreme in povečajo njeno učinkovitost. Domača industrija proizvaja naslednje kombinirane svetilke: dvojne diode, dvojne triode, diode-triode, diode-pentode, triode-pentode itd. (6I1P, 6F1P, 6FZP itd.).