В последнее время все более популярным становится конструирование ламповой звукотехники. В этой статье попытаюсь рассказать, что нужно знать, начиная работу.
1. Анатомия.
Принцип действия электронных ламп основан на движении заряженных частиц (электронов) в электростатическом поле. Рассмотрим устройство радиолампы. На рис.1 приведена схема конструкции простейшей лампы (диода) косвенного накала. Собственно лампа представляет собой стеклянный баллон, в котором создан высокий вакуум (10-5 – 10-7 тор). У классических ламп формы электродов похожи и представляют собой концентрические «цилиндры». Смысл всего состоит в том, что при нагреве катода, электроны возбуждаются и покидают его. Катод прямого накала представляет собой попросту вольфрамовую нить как в обыкновенной осветительной лампе. Такие катоды применяются в тех случаях, когда нет необходимости создавать на катоде особый режим. В большинстве ламп используется катод косвенного накала. В этом случае нить накала помещается в металлическую трубку. На некотором расстоянии от катода расположен анод – электрод, который является «конечной остановкой» электронного потока.
рис.1
Для управления скоростью движения электронов от катода к аноду применяются дополнительные электроды - сетки. Сетки подразделяются на 3 типа. Управляющие, экранные и защитные (антидинатронные). Сетка представляет собой проволочную спираль, навитую на металлические стойки (траверсах), зажатые между двух слюдяных фланцев. Этими же фланцами удерживаются траверсы анода и катода. Так же встречаются лампы, содержащие несколько электродных систем. Такие лампы называются комбинированными. В зависимости от мощности лампы, ее электроды и корпус могут быть изготовлены из различных материалов, так как с увеличением проходящего через ее тока увеличивается рассеиваемая мощность.
2. Нравы.
Вполне понятно, что каждый тип ламп имеет свои оригинальные параметры и характеристики. Прежде всего выясним рабочие режимы ламп. Для создания нормального электронного потока, в межэлектродных пространствах лампы создаются особые электростатические потенциалы. Эти потенциалы определяются напряжениями, действующими на ее электродах. Рассмотрим основные рабочие режимы:
1. Предельно допустимое анодное напряжение (Ua max). Напряжение между анодом и катодом, в случае превышения которого происходит пробой. При холодном катоде это напряжение больше. То же самое относится к сеточным напряжениям.
2. Предельно допустимый анодный ток (Ia max). Предельно допустимое значение тока в анодной цепи. По сути дела, ток, проходящий через лампу, за вычетом незначительной доли, «вытянутой» потенциалами сеток.
3. Напряжение накала (Uн). Типовое напряжение, подводимое к нити накала (подогревателя), при котором катод достигает температуры, необходимой для термоэлектронной эмиссии, в то же время лампа сохраняет заявленные параметры долговечности.
4. Ток накала (Iн). Ток, потребляемый нитью накала.
Еще есть ряд характеристик, обусловленных конструкцией ламп, влияющих на параметры узла, собранного на этой лампе:
1. Крутизна характеристики (S). Отношение приращения анодного тока к приращению напряжения на управляющей сетке. Т.е. мы можем определить, на сколько изменится анодный ток при изменении управляющего напряжения на 1В.
2. Внутреннее сопротивление лампы (Ri). Отношение приращения анодного напряжения к соответствующему приращению анодного тока. В некотором роде это можно сравнивать с коэффициентом передачи тока у транзистора т.к. при увеличении управляющего (положительного) напряжения, увеличивается анодный ток. Внешне это выглядит как уменьшение сопротивления. Естественно, у лампы нет как такового активного сопротивления. Оно определяется межэлектродными емкостями и носит реактивный характер.
3. Статический коэффициент усиления (µ). Отношение приращения анодного напряжения к приращению управляющего, вызывающих одинаковое приращение анодного тока. То есть по сути показывает, во сколько раз эффективнее приращение управляющего напряжения на 1В, чем аналогичное приращение анодного напряжения.
3. Имена
Некоторые параметры и конструктивные особенности ламп можно узнать по их маркировке:
1-й элемент – цифра, показывающая округленное напряжение накала
2-й элемент – буква, показывающая тип лампы: А – частотно-преобразовательные лампы с двумя управляющими сетками. Б – диод-пентоды В – лампы со вторичной эмиссией Г – диод-триоды Д – диоды, в том числе демпферные Е – электронно-световые индикаторы Ж – высокочастотные пентоды с короткой характеристикой. В том числе пентоды с двойным управлением И – триод-гексоды, триод-гептоды, триод-октоды. К – пентоды с удлиненной характеристикой. Л – лампы со сфокусированным лучом. Н – двойные триоды. П – выходные пентоды, лучевые тетроды Р – двойные тетроды (в том числе лучевые) и двойные пентоды. С – триоды Ф – триод-пентоды Х – двойные диоды, в том числе кенотроны Ц – кенотроны, относящиеся к категории приемно-усилительных ламп. (специализированные выпрямительные приборы имеют особую маркировку) Э – тетроды
3-й элемент – цифра, указывающая порядковый номер типа прибора (т.е. порядковый номер разработки лампы в данной серии. Например 1-я разработанная лампа из серии 6-и вольтовых пальчиковых двойных триодов – 6Н1П).
4-й элемент – буква, характеризующая конструктивное исполнение лампы:
А – в стеклянном корпусе диаметром до 8мм. Б – сверхминиатюрные, в стеклянном корпусе диаметром до 10,2 мм Г - сверхминиатюрные, в металлостеклянном корпусе диаметром более 10,2 мм Д – в металлостеклянном корпусе с дисковыми впаями (встречаются, в основном, в СВЧ технике) К – в керамическом корпусе Н - сверхминиатюрные, в металлокерамическом корпусе (нувисторы) П – миниатюрные в стеклянном корпусе (пальчиковые) Р - сверхминиатюрные, в стеклянном корпусе диаметром до 5 мм. С – в стеклянном корпусе диаметром более 22,5 мм. у октальных ламп диаметром более 22,5 мм в металлическом корпусе отсутствует 4-й элемент маркировки.
4. Условия труда.
Существует предвзятое мнение, что лампы более требовательны к монтажу, чем полупроводниковые приборы. Собственно условия эксплуатации ЭВП мало чем отличаются от предъявляемых полупроводниковыми приборами. Более того, лампы менее требовательны к тепловому режиму, чем полупроводники. Так выходные каскады ламповых усилителей мощностью до 20Вт не нуждаются в принудительном охлаждении, в отличии от полупроводниковых. Большинство ламп устанавливаются в особого рода разъемах – ламповых панельках. Некоторые лампы имеют выводы в верхней части баллона. Чаще всего это выводы анода или экранной сетки, на которые подается сравнительно высокое напряжение. Это делается во избежание пробоя между ним и выводами других электродов. Если лампы в процессе работы сильно разогреваются, то желательно разносить их как можно дальше друг от друга. В последнее время наметилась особая тенденция в построении ламповой техники. Лампы и трансформаторы выносятся на верхнюю панель устройства, а остальные детали монтируются в подвале шасси. Такие приборы значительно лучше охлаждаются и я считаю такой подход вполне обоснованным если в верхней части ламп нет анодных выводов, грозящих пользователю поражением высоким напряжением. Лампы не обязательно должны располагаться строго вертикально. Допускается любой угол наклона относительно горизонта, если нет опасности что сетки разогреются и провиснут, создав, тем самым, межэлектродное замыкание.
5. Пинки и пощечины.
Автор с удовольствием примет вопросы и критические замечания по статье.
В статье рассмотрены только лампы широкого распостранения. Если интересно, могу продолжить свою статью короткой заметкой про лампы с фиктивным катодом (катодная сетка, вторичная эмиссия) и про более мощные лампы, зачастую применяемые в мощных УНЧ.
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ]
