Триод

Принцип действия

В вакуумных электронных лампах наличие газа ухудшает характеристики лампы.

Газоразрядные электронные лампы

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

Типы газоразрядных электронных ламп:

Неоновая лампа

Неоновая лампа — газосветный прибор тлеющего разряда, состоящая из стеклянного баллона, в котором располагаются два электрода (катод и анод). Баллон наполнен инертным газом (неоном) при небольшом давлении. Электроды изготавливаются из неактивированного металла, например никеля, и могут быть различной формы (два цилиндрических, два плоских и др.)

Неоновые лампы излучают оранжево-красное свечение небольшой интенсивности и используются в частности как сигнальные. Неоновую лампу необходимо включать с ограничительным сопротивлением, иначе разряд сразу переходит в дуговой и лампа выходит из строя.

Стабилитрон

Газоразрядный стабилитрон представляет собой стеклянный баллон, в котором находятся два электрода — катод и анод. Катод имеет форму цилиндра с большой поверхностью, анод — стержень, расположенный вдоль оси катода. Внутренняя поверхность катода активируется. Баллон наполняется аргоном, неоном или смесью газов при давлении в несколько десятков миллиметров ртутного столба. Благодаря большой поверхности катода, напряжение между электродами при значительных изменениях тока остается неизменным.

Параметрами стабилитрона являются: напряжение зажигания, напряжение горения, минимальный и максимальный ток. Величина напряжения стабилизации зависит от вида газа и материала катода, которым наполнен баллон.

Стабилитрон с коронным разрядом

Кроме стабилитронов с тлеющим разрядом, описанных выше, существуют стабилитроны с коронным разрядом. Устройство данных стабилитронов схоже со стабилитронами тлеющего разряда. Баллон наполняется водородом при низком давлении. Стабилитроны с коронным разрядом имеют в несколько раз более высокие значения напряжения горения, и позволяют стабилизировать напряжение порядка 300—1000 В и более. Однако ток, проходящий через такой стабилитрон в сотни раз меньше чем у стабилитронов с тлеющим разрядом.

Современные применения

Военная промышленность

Из-за принципа действия электронные лампы являются устройствами, значительно более устойчивыми к таким поражающим факторам, как электромагнитный импульс. В единственном устройстве может быть несколько сотен ламп. В СССР для применения в бортовой военной аппаратуре в 1950-е годы были разработаны стержневые лампы, отличавшиеся малыми размерами и большой механической прочностью.

Повышенная температура среды и радиация

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

Звукотехническая аппаратура

Электронные лампы до сих пор находят применение в звукотехнике, как любительской, так и профессиональной. Конструирование ламповых звукотехнических устройств является одним из направлений современного радиолюбительского движения.

Благодаря специфическим особенностям искажения (т. н. «теплое ламповое звучание»), которые до настоящего времени не удалось полностью воспроизвести в широкой практике при использовании полупроводниковых аналогов или цифровой эмуляции, электронные лампы весьма популярны в усилении звучания электрогитары.

Электронные лампы

Электро́нная ла́мпа, радиола́мпа — электровакуумный прибор (точнее, вакуумный электронный прибор), работающий за счёт управления интенсивностью потока электронов, движущихся в вакууме или разрежённом газе между электродами.

Радиолампы массово использовались в XX веке как активные элементы электронной аппаратуры (усилители, генераторы, детекторы, переключатели и т. п.). В настоящее время практически полностью вытеснены полупроводниковыми приборами. Иногда ещё применяются в мощных высокочастотных передатчиках и в высококлассной аудиотехнике.

Электронные лампы, предназначенные для освещения (лампы-вспышки, ксеноновые лампы, ртутные и натриевые лампы), радиолампами не называются и обычно относятся к классу осветительных приборов.

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

Обманывает или нет?

Проведем такой мысленный эксперимент. Возьмем очень хороший звуковой тракт, состоящий из высококачественного микрофона, линейного микрофонного усилителя, высококачественного транзисторного усилителя и высококачественных АС. Расположим микрофон в студии, а АС в отдельной комнате. Пусть в студии будут играть музыканты. Слушатель будет ходить между студией и комнатой прослушивания и сравнивать звучание. Отстроим систему так, что слушатель скажет, что разницы в звучании нет, система честно повторяет звук в студии. Теперь поставим еще один высококачественный усилитель мощности на триодах, а второго слушателя не пустим к музыкантам, он будет переключаться только между усилителями. Что он предпочтет? Скорее всего это будет триодный усилитель, Аргументы будут просты, он дает выше богатство тембров, в его звучании больше послезвучий, через него гораздо лучше слышна дека скрипки или гитары. Т.е. при отсутствии эталона, а только при относительном сравнении выбор окажется в пользу лампового триодного усилителя.

История

Изобретён и запатентован в 1906 году американцем Ли де Форестом. Обычно используется для усиления, генерации и преобразования электрических сигналов.

Наименование триод

в 1950—1970 годах, во времена становления полупроводниковой электроники, также употреблялось и для транзисторов — по числу выводов, часто с уточнением:полупроводниковый триод, или с указанием материала: (германиевый триод,кремниевый триод).

Триоды были первыми устройствами, которые использовались для усиления электрических сигналов в начале XX века.

Нелинейность вольт-амперной характеристики триода пропорциональна квадратному корню из третьей степени величины тока анода, то есть она имеет более высокую линейность, чем полупроводниковые транзисторы XX века. Благодаря этому вакуумные триоды вносят минимальные нелинейные искажения в усиливаемый сигнал.

В ходе дальнейшего совершенствования триода были разработаны многосеточные лампы: тетрод, лучевой тетрод, пентод и другие.

История

Изобретён и запатентован в 1906 году американцем Ли де Форестом. Обычно используется для усиления, генерации и преобразования электрических сигналов.

Наименование триод в 1950—1970 годах, во времена становления полупроводниковой электроники, также употреблялось и для транзисторов — по числу выводов, часто с уточнением: полупроводниковый триод, или с указанием материала: (германиевый триод, кремниевый триод).

Триоды были первыми устройствами, которые использовались для усиления электрических сигналов в начале XX века.

Нелинейность вольт-амперной характеристики триода пропорциональна квадратному корню из третьей степени величины тока анода, то есть она имеет более высокую линейность, чем полупроводниковые транзисторы XX века. Благодаря этому вакуумные триоды вносят минимальные в усиливаемый сигнал.

В ходе дальнейшего совершенствования триода были разработаны многосеточные лампы: тетрод, лучевой тетрод, пентод и другие.

Принцип работы

Все вышеупомянутые типы ламп в том или ином виде нашли применение в аудиотехнике. При этом пытливые умы аудиоинженеров постоянно искали пути наиболее эффективного их использования. Довольно быстро они пришли к выводу, что место включения экранирующей сетки пентода в схему усилителя — это инструмент, с помощью которого можно принципиально изменить режим его работы. При подключении сетки к катоду мы имеем классический пентодный режим, если же переключить сетку на анод — пентод начинает работать в режиме триода. Это позволяет объединить два типа усилителя в одном с возможностью смены режима с помощью простого переключателя.

Так работает тетрод

Но и этим дело не ограничилось. В 1951 году американские инженеры Дэвид Хафлер и Харберт Керос предложили подключать сетку пентода совершенно иным способом: к промежуточным отводам первичной обмотки выходного трансформатора. Такое подключение является чем-то средним между чистым триодным и чистым пентодным включением, давая возможность комбинировать свойства обоих режимов.

Таким образом, с режимами ламп произошла та же история, что и с классами усиления, когда вслед за «чистыми» классами А и В появился комбинированный класс АВ, сочетающий сильные стороны двух предыдущих.

Обозначение разных типов ламп по ГОСТу

В том, что касается сочетания режимов работы ламп и классов усиления, они могут комбинироваться произвольным образом, что приводит к изрядной путанице и даже жарким спорам в рядах неофитов. Не добавляет ясности и тот факт, что разработчики ламповых усилителей в большинстве случаев указывают не класс усилителя, а принцип схемотехники: однотактный — SE (Single Ended) или двухтактный — PP (Push-Pull). В итоге, пентоды и тетроды нередко ассоциируют исключительно с классом АВ и двухтактной схемой в целом, а триод, напротив, считают синонимом класса А и сугубо однотактного включения. На самом же деле, ни что не препятствует переключить усилитель, работающий в классе А, в пентодный или ультралинейный режим, а на паре триодов можно собрать двухтактный усилитель, работающий в классе В или АВ.

Предпосылкой к неверным ассоциациям является частота использования тех или иных режимов в различных классах усиления. Триоды чаще используют в однотактных схемах и классе А. В свою очередь, пентоды и тетроды лучше подходят для работы в двухтактных схемах, хотя переключение их в триодный режим — реальная опция, встречающаяся на усилителях, работающих в классе АВ, и не имеющая ровным счетом никакого отношения к классу А.

ФИЗИКА

§ 3.13. Трехэлектродная электронная лампа -триод

Трехэлектродная электронная лампа— триод отличается от, двухэлект,родной электронной лампы, наличием третьего электрода — сетки.

Устройство триода

Баллон, анод и катод вакуумного триода имеют такую же конструкцию, как и у диода, однако на пути электронов от катода к аноду (ближе к катоду) в триоде располагается третий электрод — сетка. Само название «сетка» указывает на то, что этот электрод несплошной и может пропускать электроны, движущиеся от катода к аноду.

В большинстве электронных ламп сетка представляет собой укрепленный на стойках проволочный каркас в виде винтовой линии (рис. 3.36, а). Условное обозначение триода показано на рисунке 3.36, б.

Рис. 3.36

Сетка дает возможность управлять анодным током лампы. Сообщая сетке положительный относительно катода потенциал, создают между сеткой и катодом дополнительное электрическое поле, линии напряженности которого совпадают по направлению с линиями напряженности основного поля между катодом и анодом. Это дополнительное поле способствует «рассасыванию» электронного облака и увеличивает силу анодного тока лампы. Наоборот, сообщая сетке отрицательный относительно катода потенциал, получаем дополнительное поле, противодействующее основному полю, что повлечет за собой уменьшение силы анодного тока лампы. При определенном значении отрицательного потенциала сетки сила анодного тока может обратиться в нуль. В этом случае говорят: лампа «заперта».

Сеточная характеристика триода

График, выражающий зависимость силы анодного тока от потенциала сетки относительно катода, т. е. от сеточного напряжения, I_a = f(U_c) постоянном значении анодного напряжения U_a, называется сеточной характеристикой триода. Сеточная характеристика может быть получена опытным путем. Для этого пользуются установкой, схема которой изображена на рисунке 3.37.

Рис. 3.37

Из сеточной характеристики, изображенной на рисунке 3.38, видно, что увеличение сеточного потенциала (относительно катода) ведет к увеличению силы анодного тока. При уменьшении потенциала сетки сила анодного тока, напротив, уменьшается. При потенциале U_a, называемом потенциалом запирания лампы, анодный ток прекращается (лампа запирается). Потенциал запирания зависит от устройства лампы и от анодного напряжения.

Рис. 3.38

Из-за того, что сетка расположена на малом расстоянии от катода, изменение сеточного напряжения на величину ΔU_с. гораздо сильнее меняет напряясенность электрического поля, действующего на электронное облако у катода, чем изменение анодного напряжения на такую же величину. (Вспомните, что напряженность электрического поля Е при заданном напряжении обратно пропорциональна расстоянию: E = U/d.) Соответственно одинаковые изменения силы анодного тока Δl_a достигаются при гораздо меньших (в несколько десятков раз) изменениях сеточного напряжения, чем анодного.

КВН

Увлечение игрой в КВН пришло к Максиму Киселеву случайно. На 1-ом курсе вуза он зашел к однокурснице, чтобы попросить тетрадь с лекциями. Но девушка поставила условие: соглашаешься выступить на посвящении в студенты — получаешь лекции. Максим, конечно же, согласился. Тем более что появление на сцене в качестве артиста юношу никак не напрягало, Максим с детства чувствовал себя на публике свободно и слыл душой любой компании.

Команда КВН «Триод и Диод»

Киселев написал ряд шуток и придумал юмористические сценки, которые прошли на ура на вечере посвящения в студенты. Атмосфера праздника и аплодисменты, в которых зрители искупали выступающих, настолько понравились ребятам, что было принято решение выступать дальше. В 1998 году молодой человек влился в состав смоленской команды КВН «Триод и Диод», где сразу занял лидирующую позицию. К этому времени коллектив выступал уже 4 года, но только с появлением нового капитана Максима Киселева команда начала побеждать в соревнованиях.

В 2000 году капитан команды Максим Киселев предложил попробовать выступать как студенческий театр юмористических миниатюр. Следующие 5 лет «Триод и Диод» порадовала яркими выступлениями зрителей многих городов страны. Команда побывала более чем на 20-ти фестивалях, которые проходили в Орле, Курске, Чебоксарах, Брянске и других больших городах России.

За 23 года существования творческого коллектива «Триод и Диод» в команде сменилось два или три поколения участников, но бессменным остается лидер – Максим Киселев.

В 2004 году «Триод и Диод» впервые приняла участие в 15-ом международном фестивале КВН в Сочи. Невозможно представить этот коллектив без Киселева. Запоминающаяся внешность этого хмурого блондина, созданный образ простоватого провинциального гопника с исконно русским прототипом поведения сразу же врезались в память поклонников игры в КВН.

Под руководством Киселева в 2004 году ребята стали вице-чемпионами Рязанской лиги, а через три года – бронзовыми призерами Первой лиги КВН. В 2008 году артисты из Смоленска получили титул чемпионов Премьер-лиги, а через год прошли в финал Высшей лиги. Команда «Триод и Диод» стремительно завоевывала популярность среди поклонников КВН, уже в 2010 году, на радость фанатам, заняла третье место в Высшей лиге, а через два года стала чемпионом клуба.

Проявили себя юмористы и в музыкальных соревнованиях, получив в 2012 году награду «Малый КиВиН в золотом» на фестивале «Голосящий КиВиН — 2012» в Юрмале. Через год смоляне получили в награду Летний кубок КВН, а в 2015 году стали призерами очередного «Голосящего КиВиНа» в Светлогорске.

Максим Киселев на сцене КВН

Кстати, коллеги по цеху в шутку называют капитана «самым образованным гопником России». При этом простоватость – это сценический образ Максима Киселева. На самом деле юморист чрезвычайно эрудированный и вдумчивый человек, иначе в голове капитана не могли бы родиться настолько острые шутки на злобу дня. При этом нельзя не отметить ярких лидерских качеств Максима: для коллег по цеху он безусловный авторитет. А еще шутки давно разобрали на афоризмы. Например, авторству Киселева принадлежит вот эта: «На все воля божья. Дьякон Анатолий всю зиму отгонял на лысой резине».

С 2013 года команда Максима Киселева вышла на международные просторы. Ребята гастролируют по Европе и Америке. Смоляне побывали в Германии, Англии, США, Израиле. Умение веселить публику, будь то на корпоративе или на выступлении в большом столичном концертном зале, принесло смоленским кавээнщикам заслуженную славу. Что касается самого «двигателя» команды Максима Киселева, то он имеет множество званий и наград, среди которых — вице-чемпион лиги КВН в Рязани, чемпион Премьер-лиги КВН.

Независимо от выступления на сцене Клуба веселых и находчивых, два члена команды – Максим Киселев и Андрей Скороход — продолжили карьеру на телевидении, получив приглашение от телеканала «ТНТ».

В 2014 году на ТНТ вышло юмористическое шоу «Однажды в России». В скетчах, которые разыгрываются на сцене, участвуют наиболее яркие игроки, любимцы публики, большинство из которых – выходцы из игры в КВН. Среди них заметное место занимает Максим Киселев.

Почему ООС противопоказана вакуумному триоду?

Если мы замыкаем цепь ООС вокруг триода, то происходит
его линеаризация, что, в том числе, выражается в подавлении паразитных модуляций
и послезвучий (как помех) пропорционально глубине ООС. Если триод изначально не
очень линеен, то ООС позволяет повысить его линейность, что выразится в более
высоком разрешении в звучании. Однако, на столько же подавятся музыкальные
добавления, вносимые триодом. Это полностью соответствует расхожему мнению, что
ООС убивает музыкальность триода. Для таких триодов приходится искать баланс
между разрешением и музыкальностью. Если триод изначально линеен, то введение
ООС практически не повышает разрешения в звучании, но снижает музыкальность, что
легко замечают многие, кто проделывал подобные эксперименты.

Электронная лампа: поиск слов по маске и определению

Всего найдено: 15

динатрон

тип трехэлектродной лампы с конструкцией сетки, основанной на эффекте выбивания из анода вторичных электронов

тип электронной лампы

электронная лампа с пятью электродами

пятиэлектродная электронная лампа

тетрод

электронная лампа с четырьмя электродами

какая электронная лампа состоит из термоэлектронного катода, двух сеток и анода?

электронная лампа, имеющая 4 электрода

триод

нувистор как электронная лампа

электронная лампа с тремя электродами

разновидность электронного прибора — лампы, транзистора

трехэлектродная электронная лампа

электронная лампа или транзистор

изобрел первую электронную лампу

История

Радиолампы, как и другие электронные компоненты, имеют богатую историю, в ходе которой произошла заметная эволюция. Началось все в нулевых годах прошлого века, а закатом ламповой эры можно считать шестидесятые годы, когда свет увидела последняя фундаментальная разработка — миниатюрные радиолампы нувисторы, а транзисторы уже начали активно завоевывать рынок. Но из всей истории нас интересуют лишь ключевые этапы, когда были созданы основные типы радиоламп и разработаны основные схемы их включения.

Первый в мире триод изобретателя Ли де Фореста, 1908 год

Первой разновидностью радиоламп, разработанной для создания усилителей, были триоды. Цифра 3 слышится в названии не случайно — именно столько активных выводов имеет триод. Принцип работы триода предельно прост. Между анодом и катодом лампы последовательно включаются источник питания и первичная обмотка выходного трансформатора (ко вторичной обмотке которого подключается акустика). Полезный сигнал подается на сетку лампы. При подаче напряжения в схему усилителя между катодом и анодом протекает поток электронов, а расположенная между ними сетка модулирует этот поток соответственно изменениям уровня входящего сигнала.

В ходе использования триодов в различных отраслях промышленности потребовалось улучшить их характеристики. Одной из таких характеристик была проходная емкость, величина которой ограничивала максимальную рабочую частоту лампы. В процессе решения этой проблемы появились тетроды — радиолампы, имеющие внутри не три, а четыре электрода. Четвертым стала экранирующая сетка, установленная между управляющей сеткой и анодом. Задачу повышения рабочей частоты это решало в полной мере, что вполне удовлетворило создателей технологии, разрабатывавших тетроды для того, чтобы радиостанции и радиоприемники работали в коротковолновом диапазоне, имеющим более высокие несущие частоты нежели средне- и длинноволновый.

Строение триода

С точки зрения качества воспроизведения звука тетрод не превзошел триод принципиально, поэтому другая группа ученых, озадаченная вопросами воспроизведения звуковых частот, усовершенствовала тетрод, используя, по сути, тот же подход — просто добавив в конструкцию лампы еще одну дополнительную сетку, располагающуюся между экранирующей сеткой и анодом. Это было необходимо для того, чтобы подавить динатронный эффект — обратную эмиссию электронов от анода к экранирующей сетке. Подключение дополнительной сетки к катоду препятствовало этому процессу, делая выходную характеристику лампы более линейной и повышая выходную мощность. Так появился новый тип ламп: пентод.

Современное состояние

В настоящее время вакуумные триоды практически полностью вытеснены полупроводниковыми транзисторами. Исключение составляют области, где требуется преобразование сигналов с частотой порядка сотен М — ГГц большой мощности при небольшом числе активных компонентов, а габариты и масса не столь критичны, — например, в выходных каскадах радиопередатчиков. Мощные радиолампы имеют сравнимый с мощными транзисторами КПД; надёжность их также сравнима, но срок службы значительно меньше. Маломощные триоды имеют невысокий КПД, так как на накал тратится значительная часть потребляемой каскадом мощности, порой более половины от общего потребления лампы.

Также на базе ламп всё ещё делается некоторая часть высококачественной акустической усилительной аппаратуры классов Hi-Fi и Hi-End, несмотря на то, что фиксируемый приборами коэффициент нелинейных искажений у почти любых современных транзисторных приборов во много раз меньше, чем у ламповых.[источник не указан 1800 дней

] Несмотря на высокую стоимость, такая аппаратура весьма популярна у музыкантов и аудиофилов благодаря её так называемому более «тёплому», «ламповому» звучанию, которое якобы воспринимается человеком как более естественное и близкое к тому, что было при записи исходного звука. Триод — простая по конструкции лампа, имеющая при этом высокий коэффициент усиления, поэтому она хорошо вписывается в один из принципов построения альтернативной звукотехники — принцип минимализма, то есть предельной простоты аппаратуры.

История

Изобретён и запатентован в 1906 году американцем Ли де Форестом. Обычно используется для усиления, генерации и преобразования электрических сигналов.

Наименование триод в 1950—1970 годах, во времена становления полупроводниковой электроники, также употреблялось и для транзисторов — по числу выводов, часто с уточнением: полупроводниковый триод, или с указанием материала: (германиевый триод, кремниевый триод).

Триоды были первыми устройствами, которые использовались для усиления электрических сигналов в начале XX века.

Нелинейность вольт-амперной характеристики триода пропорциональна квадратному корню из третьей степени величины тока анода, то есть она имеет более высокую линейность, чем полупроводниковые транзисторы XX века. Благодаря этому вакуумные триоды вносят минимальные в усиливаемый сигнал.

В ходе дальнейшего совершенствования триода были разработаны многосеточные лампы: тетрод, лучевой тетрод, пентод и другие.

Современное состояние

В настоящее время вакуумные триоды практически полностью вытеснены полупроводниковыми транзисторами. Исключение составляют области, где требуется преобразование сигналов с частотой порядка сотен МГц — ГГц большой мощности при небольшом числе активных компонентов, а габариты и масса не столь критичны, — например, в выходных каскадах радиопередатчиков. Мощные радиолампы имеют сравнимый с мощными транзисторами КПД; надёжность их также сравнима, но срок службы значительно меньше. Маломощные триоды имеют невысокий КПД, так как на накал тратится значительная часть потребляемой каскадом мощности, порой более половины от общего потребления лампы.

Также на базе ламп всё ещё делается некоторая часть высококачественной акустической усилительной аппаратуры классов Hi-Fi и Hi-End, несмотря на то, что фиксируемый приборами у почти любых современных транзисторных приборов во много раз меньше, чем у ламповых.[источник не указан 2841 день] Несмотря на высокую стоимость, такая аппаратура весьма популярна у музыкантов и аудиофилов благодаря её так называемому более «тёплому», «ламповому» звучанию, которое якобы воспринимается человеком как более естественное и близкое к тому, что было при записи исходного звука. Триод — простая по конструкции лампа, имеющая при этом высокий коэффициент усиления, поэтому она хорошо вписывается в один из принципов построения альтернативной звукотехники — принцип минимализма, то есть предельной простоты аппаратуры.

Современное состояние [ править | править код ]

В настоящее время вакуумные триоды практически полностью вытеснены полупроводниковыми транзисторами. Исключение составляют области, где требуется преобразование сигналов с частотой порядка сотен МГц — ГГц большой мощности при небольшом числе активных компонентов, а габариты и масса не столь критичны, — например, в выходных каскадах радиопередатчиков. Мощные радиолампы имеют сравнимый с мощными транзисторами КПД; надёжность их также сравнима, но срок службы значительно меньше. Маломощные триоды имеют невысокий КПД, так как на накал тратится значительная часть потребляемой каскадом мощности, порой более половины от общего потребления лампы.

Также на базе ламп всё ещё делается некоторая часть высококачественной акустической усилительной аппаратуры классов Hi-Fi и Hi-End, несмотря на то, что фиксируемый приборами коэффициент нелинейных искажений у почти любых современных транзисторных приборов во много раз меньше, чем у ламповых. [ источник не указан 2187 дней

] Несмотря на высокую стоимость, такая аппаратура весьма популярна у музыкантов и аудиофилов благодаря её так называемому более «тёплому», «ламповому» звучанию, которое якобы воспринимается человеком как более естественное и близкое к тому, что было при записи исходного звука. Триод — простая по конструкции лампа, имеющая при этом высокий коэффициент усиления, поэтому она хорошо вписывается в один из принципов построения альтернативной звукотехники — принцип минимализма, то есть предельной простоты аппаратуры.

Диод

Диод является электронно-управляемой лампой, в которой есть два электрода. Диод и триод по аппаратной составляющей отличаются именно количеством электродов, запомните это. На основе физических принципов реализации функционала их делят на такие виды (соответственно, каждый вид делится на целый ряд подвидов):

1. Электровакуумные. Используются для выпрямления тока. При нагревании катода до необходимой температуры (когда происходит термоэлектрическая эмиссия) на анод подают позитивное относительно катода напряжение. Тогда часть освободившихся электронов направляется к аноду и формируется ток диода. Если так не произошло, то электроны возвращаются на катод.
2. Газоразрядные. Используются для усилителей значительной мощности и стабилизации больших напряжений. Представляют собой катод и анод, которые помещены в среду инертного газа или смеси газов под определённым давлением.
3. Полупроводниковые. Возможности применения очень разнообразные. Являются приборами, у которых выпрямлен электрический переход и есть два внешних вывода. В качестве выпрямительного электрического перехода используется электронно-дырочный переход, контакт металла-полупроводника или гиперпереход.

Рис. 7.1.

Если между сеткой (С) и катодом (К) приложить
напряжение , задерживающее электроны, то ток через
лампу не пойдет, хотя бы величина анодного напряжения  была
бы значительно больше, чем . С уменьшением
задерживающего поля  появится анодный ток. Кривая
зависимости , называемая сеточной характеристикой
катодной лампы, представлена на рис. 7.2. При различных анодных напряжениях
получаются смещенные характеристики. Таким образом, анодный ток оказывается
функцией двух напряжений: сеточного  и анодного :

.

При этом часть электронов, испущенных катодом, будет
попадать на сетку, часть – на анод. Анодное напряжение и анодный ток обычно
значительно больше сеточных.

Рис. 7.2.

Так как сетка расположена ближе к катоду, чем анод, то
одинаковая напряженность поля достигается при меньших значениях сеточного
потенциала, чем анодного, поэтому  всегда меньше, чем  (при одинаковом ).
Величина отношения

                        
(7.1)

называется
статистическим усилением лампы. Его величина определяется геометрией
лампы: формой, размерами и расположением электродов.

          При
изменении сеточного напряжения  произойдет изменение
анодного тока , вследствие чего на анодном
сопротивлении изменится омическое падение
напряжения  на величину .

          Обычно
>  и величина

                  (7.2)

называется
динамическим коэффициентом усиления лампы, являясь, по существу,
коэффициентом усиления усилительной схемы (данной “ступени” или “каскада”).

          Эта
величина колеблется в зависимости от конструкции лампы и совершенства схемы от
нескольких единиц до нескольких сотен, при этом величина .

          Следует
сказать несколько подробнее о параметрах, которыми характеризуют свойства
электронной лампы.

          Одним
из них служит статический коэффициент усиления лампы

 или более строго:  ;         (7.3)

другим
параметром – его обратная величина, называемая проницаемостью лампы

 или более строго: ;    (7.4)

третьим
параметром является внутреннее сопротивление лампы

 или   при ;      
(7.5)

четвертым
параметром – крутизна сеточной характеристики

 точнее  при ;      
(7.6)

она
равна тангенсу угла наклона кривой  (см. рис. 7.2).

          Перемножая
эти параметры, находим соотношение, называемое “уравнением лампы”:

.             (ё        7.7)

Следовательно, .

В виду того, что  анодный ток является функцией как , так и , можно
записать:

.                   
(7.8)   

Учитывая, что

 .                              
(7.9)

получаем

.                           
(7.10)

Если в анодной цепи имеется сопротивление , то при возрастании анодного тока на
величину  омическое падение потенциала  возрастает на величину = и
на столько же уменьшится величина анодного напряжения.

В этом случае

        и          .           (7.11)

Подставив поочередно эти выражения в уравнение (7.10),
найдем два равенства:

История

В 1883 году Эдисон пытался увеличить срок службы осветительной лампы с угольной нитью накаливания в вакууммированной стеклянной колбе. С этой целью в одном из опытов он ввёл в вакуумное пространство лампы металлическую пластину с проводником, выведенным наружу. При экспериментах он заметил, что вакуум проводит ток, причём только в направлении от электрода к накалённой нити и только тогда, когда нить накалена. Это было неожиданно для того времени — считалось, что вакуум не может проводить ток, так как в нём нет носителей заряда. Изобретатель не понял тогда значение этого открытия, но на всякий случай запатентовал.

Благодаря этим экспериментам Эдисон стал автором фундаментального научного открытия, которое является основой работы всех электронных ламп и всей электроники до создания полупроводниковых приборов. Впоследствии это явление получило название термоэлектронная эмиссия.

В 1906 году американский инженер Ли де Форест ввёл в лампу третий электрод — управляющую сетку (и, таким образом, создал триод). Такая лампа могла уже работать в качестве усилителя тока, а в 1913 году на её основе был создан автогенератор. В 1921 году А. А. Чернышёвым предложена конструкция цилиндрического подогревного катода (катода косвенного накала).

Вакуумные электронные лампы стали элементной базой компьютеров первого поколения. Главным недостатком электронных ламп было то, что устройства на их основе были довольно громоздкими, а при большом количестве ламп, например, в первых ЭВМ, частые единичные выгорания приводили к значительному простою на ремонт. Причем в логических схемах не всегда можно было вовремя обнаружить поломку, машина могла продолжать работать выдавая ошибочные результаты. Для питания ламп необходимо было подводить дополнительную энергию для нагрева катода (именно он испускает электроны, необходимые для тока в лампе), а образованное ими тепло отводить. Например, в первых компьютерах использовались тысячи ламп, которые размещались в металлических шкафах и занимали много места. Весила такая машина десятки тонн. Для её работы требовалась электростанция. Для охлаждения машины использовали мощные вентиляторы в связи с выделением лампами огромного количества тепла.

Пик расцвета («золотая эра») ламповой схемотехники пришёлся на 1935—1950 годы.

Практическое использование

Триод и диод, физика их использования дали возможность качественно шагнуть вперёд развитию всему, что связано с электричеством. Сложно представить без них радиоприёмники, телевизоры, компьютеры, телефоны и много других вещей. Используются диод и триод не только в крупном производстве, но и радиолюбителями и радиоэлектрониками в своих домашних экспериментах. Сложно представить продвинутую печатную плату, которая будет управлять сложной техникой, и в которой не будет электронно-управляемых ламп. Диод и триод имеют весьма широкий спектр использования, поэтому наличие нескольких неиспользованных этих прибор у любого радиолюбителя почти гарантировано. Но при их практическом использовании следует быть осторожным – это приборы, которые работают с напряжением, пускай даже и небольшими, но при игнорировании техники безопасности последствия будут как минимум неприятные.

Похожие записи:

Активное, емкостное и индуктивное сопротивление. закон ома для цепей переменного тока Ретро проводка в современном доме Где используется фидерный кабель Маркировка smd компонентов: кодовые обозначения Как сделать веб-приложение для вашего собственного bluetooth low energy девайса? Как подключить усилитель в машине