УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМП

January 21, 2012 by admin Комментировать »

Электронные лампы представляют собой герметически запаянные сосуды (баллоны), внутри которых воздух сильно разрежен, т. е. давление воздуха в баллоне лампы значительно ниже атмосферного (порядка 10~~6жлс рт. ст.). Такое состояние воздуха называется

вакуумом и достигается путем откачки воздуха из баллона.

Внутри баллона любой электронной лампы находится несколько электрически изолированных друг от друга металлических деталей, носящих название электродов.

Рассмотрим устройство и назначение различных электродов электронных ламп.

Катод — накаливаемый электрод, из которого в нагретом до определенной температуры состоянии испускаются (эмиттируются) электроны. Количество электронов, испускаемых катодом в секунду, называется током эмиссии и измеряется в миллиамперах. Таким образом, назначение катода в любой электронной лампе состоит в создании электронной эмиссии, т, е. электронного потока.

Простейший катод электронной лампы представляет собой тонкую проволочку, называемую нитью (или узкую тонкую ленточку) из тугоплавкого материала (например, вольфрама). Нить может быть прямой или изогнутой в виде букв Л или М (и с большим числом изгибов, рис, 37),

Рис. 37. Устройство и обозначение катодов радиоламп: а — простейший катод прямого накала; б — катод прямого накала зигзагообразной формы {1 — крепежные стойки; 2 — нить накала; 3 — амортизационные пружины; 4 — слюдяной или керамический изолятор); в— подогревной катод (1 — металлическая трубочка; 2 — жароупорное покрытие; 3— нить накала; 4— оксидный слой); г — схематическое обозначение катода прямого накала; д — схематическое обозначение катода косвенного накала

Сильный нагрев катода происходит потому, что он изготавливается из материала, имеющего большое удельное сопротивление. Температура нити катода зависит от величины проходящего через нее тока, поэтому для его нормальной работы необходима строго определенная величина тока накала.

Накал катодов ламп обычно производят от источника низкого напряжения (от 0,625 до 12 в) и для каждой лампы в зависимости от конструкции ее катода в паспорте указывается номинальное напряжение накала. Превышение номинального напряжения накала, на которое рассчитаны нити ламп, приводит к их перегреву и выходу из строя.

Такой простейший тип катодов называется катодами прямого накала, а электронные лампы с подобными катодами называются лампами прямого накала.

Для получения достаточной величины тока эмиссии катодов прямого накала их необходимо нагревать до очень высокой температуры, что связано с большой затратой электроэнергии. Поэтому для повышения экономичности поверхности катодов большинства электронных ламп покрываются окислами (оксидами) щелочноземельных металлов (бария, стронция и кальция). Такие катоды носят название оксидных.

Оксидные покрытия повышают эффективность излучения электронов с поверхности катодов.

Катоды прямого накала обычно питаются от источников постоянного тока (батарей или аккумуляторов). При включении катодов в цепь переменного тока их температура* не остается постоянной, а изменяется с частотой, в два раза большей частоты питающего тока (так как за один период переменный ток приобретает максимальные и минимальные значения).

В результате этого изменяется количество эмиттируемых электронов, т. е. ток эмиссии в электронной лампе. В радиоприемной аппаратуре за счет этого в громкоговорителе появляется мешающий нормальному приему гул низкого тона, называемый «фоном переменного тока».

Большинство ламп, предназначенных для работы в радиоаппаратуре, питаемой от сети переменного тока, имеет так называемые катоды косвенного накала. Такой катод (рис. 37,в) представляет собой металлическую трубочку, на наружную поверхность которой нанесен слой оксидов (так называемый активный слой), являющийся источником электронов. Внутри трубочки помещается свернутая в спираль нить накала, покрытая жароупорным электроизоляционным веществом и поэтому не имеющая электрического соединения с катодом. Нить накала в этом случае служит только для разогрева катода. Катод такой конструкции называют еще подогревным, а нить — подогревателем. Такие катоды обладают относительно большой массой и их температура не успевает изменяться в такт с изменениями тока накала (так как они имеют большую тепловую инерцию), что обеспечивает постоянство тока эмиссии.

Наличие тепловой инерции требует некоторого времени на разогрев катода (обычно 30—40 сек.).

Электронные лампы, имеющие такие катоды, называют подогревными лампами, или лампами с косвенным накалом. Как уже указывалось, они предназначены главным образом для радиоаппаратуры, питаемой от сети переменного тока, и поэтому иногда называются сетевыми лампами.

Цепь питания катодов косвенного накала представляет собой понижающую обмотку силового трансформатора, в силу чего ее обычно называют накальной обмоткой.

Катоды прямого и косвенного накала на принципиальных схемах радиоустройств принято обозначать так, как показано на рис. 37,г, д.

Анод означает электрод, имеющий положительный заряд. Этот электрод служит для создания упорядоченного передвижения эмиттированных катодом электронов в баллоне лампы, т. е. создания электронного потока лампы. Для того чтобы анод притягивал к себе электроны, напряжение на нем (его заряд) должно быть всегда положительным относительно катода. Это достигается тем, что между анодом и катодом включают источник постоянного напряжения (анодную батарею или выпрямитель), причем положительным полюсом к аноду, а отрицательным к катоду (так называемая цепь анода).

Анод имеет вид цилиндра, окружающего катод. Иногда анод выполняется в виде овального цилиндра, диска или чашечки (рис. 38,а, б). Изготавливается анод из тугоплавких металлов: никеля, молибдена, тантала и др. Геометрические размеры поверхности анода определяются величиной электронного потока лампы, т. е. анодного тока. Чем больше анодный ток лампы, тем больше должна быть поверхность анода.

В электронных лампах, применяемых для усиления электрических сигналов, между катодом и анодом располагают еще один или несколько электродов, с помощью которых производится управление движением электронов, испускаемых катодом лампы, т. е. электронным потоком. Эти электроды называются сетками. Конструктивно сетки имеют вид цилиндрических спиралей из тонкой проволоки, окружающих катод (рис. 38,<? и г). Для ламп, имеющих анод плоской конструкции, применяются сетки плоской конструкции.

Электроды радио ламп (анод, катод и сетки) укрепляются на специальных проволочках— траверсах, впаянных или заштампованных в стекло ножки электронной лампы (рис. 39, поз. 5).

Ножка с электродами сваривается с баллоном лампы, из которого через стеклянную трубку в ножке откачивается воздух.

Баллон лампы может быть стеклянный, металлический, а иногда и керамический. В баллоне, как указывалось ранее, создается вакуум.

Если в лампе создан плохой вакуум и остался воздух, то раскаленный материал катода (нить подогревателя катода) вступает в химическое соединение с кислородом воздуха, окисляется и перегорает.

Рис. 39. а — устройство электронной лампы; б— схематическое обозначение -ламп прямого накала; в — схематическое обозначение ламп косвенного накала; / — анод; 2 — катод прямого накала или подогреватель; 3— сетка; 4— баллон; 5 — стеклянная ножка; 6 — цоколь; 7 —ключ

Для удобства включения электронных ламп в схему большинство из них имеет цоколь (рис. 39, поз. 6) с металлическими контактными штырьками, вставляемыми в гнезда специальной панельки, к которой припаиваются провода схемы.

Цоколь обычно сделан из пластмассы и жестко скреплен с баллоном лампы.

Некоторые типы ламп не имеют цоколя и выводы от электродов у них выполнены в виде штырьков или мягких проводников, впаянных непосредственно в стеклянное дно баллона лампы.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты