Dit is een elektronisch vacuümapparaat dat werkt door de stroom van elektronen te veranderen. Elektronen bewegen in een vacuüm tussen de elektroden.

Een verlichtingslamp met een koolstofgloeidraad verminderde, als gevolg van de aanslag op de cilinder, geleidelijk het uitgestraalde licht. Sinds 1883 probeerde T. Edison met zijn wetenschappelijk onderzoek de gloeilamp te verbeteren. Nadat hij de lucht uit de lampcilinder had gepompt, stak hij er een metalen elektrode in. Edison bevestigde en verbond een galvanometer en een batterij met een gesoldeerde elektrode en een gloeidraad die werd verwarmd door een elektrische stroom. Zodra de polariteit was verdeeld, bewoog de min van de batterij naar de gloeidraad, de plus naar de elektrode en werd de naald van de galvanometer afgebogen. Bij de tegenovergestelde polariteit stopte de stroomtoevoer naar het circuit. Dit experiment, dat resulteerde in thermionische emissie, diende als basis voor vacuümbuizen en alle halfgeleiderelektronica.
Elektronenbuizen bevatten ten minste twee elektroden: een anode en een kathode. Als de lamp een niet-direct verwarmde kathode bevat, bevindt zich naast de kathode een gloeidraad die deze verwarmt. Dit doet ze zodat bij verhitting de emissie uit de kathode toeneemt. De roosters tussen de anode en kathode veranderen de stroom van elektronen en elimineren schadelijke verschijnselen die optreden wanneer de stroom van elektronen van een positief geladen elektrode naar een negatieve elektrode beweegt. Het glas van elektronische lampen heeft een glanzende coating die het apparaat beschermt tegen overtollige gassen en lucht.

Naast diodes en triodes omvatten vacuümbuizen ook tetrodes, pentodes, hexodes en heptoden.
In 1905 begon de Engelse wetenschapper J. Fleming te vertrouwen op de experimenten van Edison en ontving een patent voor een apparaat dat wisselstroom omzet in gelijkstroom, d.w.z. de eerste vacuümbuis. Hij was de eerste die een diode voor praktische doeleinden gebruikte; de ​​diode fungeerde als een vermogenselement (detector) in radiotelegraafontvangers. Het jaar daarop creëerde de Amerikaanse ingenieur L. Forest een triode door een stuurrooster aan twee elektroden toe te voegen. De lamp, gemaakt door Lee de Forest, kon op zichzelf trillingen versterken. In 1913 werd de eerste zelfoscillator gemaakt op basis van een triode. Grotendeels dankzij de triode van Forest begon het computertijdperk. Met behulp van een triode kon hij in zijn thuislaboratorium geluid versterken en op deze basis actief samenwerken met Amerikaanse onderzoekers op het gebied van elektronica. Aanvankelijk was de triode een gasgevulde lamp met een vlak rooster. Later werd de lamp van Forest een vacuümlamp (in 1912), hij patenteerde hem in 1907 en noemde hem "Audion". De wetenschapper gebruikte een triode als gegevensverwerkingsapparaat. Duitse ingenieurs onder leiding van A. Meisner, een volgeling van Forest, creëerden een cilindrisch trioderooster van geperforeerde aluminiumplaat.

In de radiotechniek wordt Armstrong beschouwd als de uitvinder van de zelfoscillator. Forest gebruikte zijn triode onder meer in versterkers, ontvangers en zenders en werd daarmee een pionier op het gebied van radiocommunicatie. Nadat hij was afgestudeerd aan de Yale University en zijn proefschrift had verdedigd, begon Forest zijn theorieën actief in de praktijk te brengen. In 1902 richtte hij de Forest Wireless Telegraphy Company op, die binnen twee jaar de belangrijkste radiocommunicatie-expert voor de Amerikaanse marine was. In 1920 stelde hij voor om een ​​soundtrack op film op te nemen met behulp van een optische methode, wat in grote mate heeft bijgedragen aan de ontwikkeling van de filmindustrie.

In Rusland werden in 1914 de eerste radiobuizen gemaakt door ingenieur N.D. Papaleksi uit Sint-Petersburg. Er bestond geen perfect pompen, dus werden de buizen gasgevuld met kwik. Dankzij het werk van M.A. Bonch-Bruevich in 1913-1919. De introductie van vacuümbuizen in de radiotechnologie werd gestimuleerd door de militaire belangen van radiocommunicatie. In 1914, na het uitbreken van de Eerste Wereldoorlog, werden in Tsarskoje Selo en op het Khodynskoje-veld bij Moskou krachtige vonkzendstations gebouwd om met militaire bondgenoten te communiceren en vijandelijke radiostations te monitoren. De staat van beleg dwong Bonch-Bruevich om vacuümbuizen in Rusland te vervaardigen. In Tver was een radiostation met buizenversterkers. Lampen van Franse makelij kosten ongeveer 200 roebel. elk goud, en hun arbeidstijd bedroeg niet meer dan tien uur. Nadat hij de benodigde apparatuur in apotheken en fabrieken had verzameld, begon Bonch-Bruevich radio's en lampen te maken in een klein laboratorium, waarvan de kosten 32 roebel bedroegen.

Tot de jaren dertig Vacuümbuizen werden uitsluitend in de radiotechniek gebruikt. In 1931, de Engelse natuurkundige
V. Williams ontwierp een thyratronteller voor elektrische pulsen. De elektronische teller bevatte verschillende triggers. De triggers zelf werden parallel uitgevonden door M.A. Bonch-Bruevich in 1918 en door de Amerikaanse wetenschappers F. Jordan en W. Iccles in 1919. De triggers waren gemaakt in de vorm van een elektronisch relais, bestonden uit twee lampen en bevonden zich in een van hun twee stabiele staten. Een elektronisch relais kan, net als een elektromechanisch relais, één binair cijfer opslaan.

In de jaren veertig Er verschenen computers ontwikkeld op basis van vacuümbuizen. De vacuümbuis werd gebruikt als het belangrijkste element van een computer. Ondanks veel positieve eigenschappen bracht het gebruik van lampen veel problemen met zich mee. De hoogte van de glazen lamp was 7 cm, waardoor de computers enorm waren.

Eén computer bevatte 15-20.000 vacuümbuizen, die elk na 7-8 minuten gebruik uitvielen. Er ontstond een problematische situatie bij het vinden en vervangen van de oude lamp; het kostte veel tijd. Zo'n groot aantal lampen genereerde warmte, dus moesten er voor elke computer koelsystemen worden geïnstalleerd. Computers hadden geen invoerapparaten, dus gegevens werden in het geheugen opgeslagen door een specifieke stekker op een specifiek stopcontact aan te sluiten. Maar toch hebben vacuümbuizen, ondanks vele tekortkomingen, een bijdrage van onschatbare waarde geleverd aan de ontwikkeling van de mondiale radiotechniek en elektronica.

DP ____________2_2_0_3________gr_4_4_4________________

specialiteit en groepsnummer

Recensent __________________ _____К_у_д_р_я_ш_о_в_а____

handtekening i., o., achternaam

Hoofd _______________ _____E_p_sh_t_e_y_n________

handtekening i., o., achternaam

Afgestudeerd _________________ _____T_k_a_ch_e_n_k_o_V_K__

handtekening i., o., achternaam

Sint Petersburg

Invoering. . . . . . . . . . . 3

1. Algemeen deel

1.1. Beschrijving van het vakgebied. . . . . . 4

1.1.1. Elektronische buizen. . . . . . . 4

1.1.2. Berekeningsformules. . . . . . . elf

1.2. Analyse van oplossingsmethoden. . . . . . . 13

1.3. Beoordeling van programmeertools. . . . . . 14

1.4. Beschrijving van de geselecteerde programmeertaal. . . . 16

2. Speciaal onderdeel

2.1. Formulering van het probleem. . . . . . . . 23

2.1.1. Basis voor ontwikkeling. . . . . . 23

2.1.2. Doel van het programma. . . . . . 23

2.1.3. Technische en wiskundige beschrijving van het probleem. . . . 23

2.1.4. Vereisten voor het programma. . . . . . 24

2.1.4.1. Eisen aan functionele kenmerken. . 24

2.1.4.2. Betrouwbaarheidsvereisten. . . . . . 25

2.1.4.3. Vereisten voor technische middelen. . . . 25

2.2. Beschrijving van het programmaschema. . . . . . . 26

2.2.1. Beschrijving van het hoofdprogrammaschema. . . . 26

2.2.2. Beschrijving van het modulecircuit voor het berekenen van thermische spanningen in de MGP 26-anode

2.2.3. Beschrijving van het diagram van de diagrammodule. . . 27

2.3. Programma tekst. . . . . . . . 28

2.4. Programma beschrijving. . . . . . . . 33

2.4.1. Algemene informatie. . . . . . . 33

2.4.2. Functioneel doel. . . . . 33

2.4.3. Beschrijving van de logische structuur. . . . . 33

2.5. Beschrijving van het foutopsporingsproces van het programma. . . . . 34

2.6. Een voorbeeld van de resultaten van het programma. . . . . 35
3. Economische rechtvaardiging voor het ontworpen programma. . . . 36

4. Maatregelen om de veiligheid van mensenlevens te garanderen. . . 40

4.1. Het effect van elektrische stroom op het menselijk lichaam

4.2. Aardingsapparaten

Conclusie. . . . . . . . . . . 42

Bibliografie. . . . . . . . . . 43

Bijlage 1. Programmaoverzicht. . . . 44

Bijlage 2. Schermformulieren. . . . 47

Bijlage 3. Voorbeelden van fouten. . . . 51

De afgelopen jaren wordt het woord ‘computer’ steeds vaker gebruikt. Terwijl voorheen alleen bedrijven met mondiale autoriteit computers bezaten en programma's in talen op een lager niveau werden geschreven, staat er tegenwoordig in bijna elk appartement een computer en worden programma's in talen op een hoger niveau geschreven. Jaarlijks worden in Rusland ruim een ​​miljoen computers verkocht. Moderne computers hebben geweldige mogelijkheden: ze voeren numerieke berekeningen uit, maken boeken klaar voor druk, maken tekeningen, films, muziek en besturen fabrieken en ruimteschepen. Een computer is een universeel en vrij eenvoudig hulpmiddel voor het verwerken van alle soorten informatie die door mensen worden gebruikt.

Met deze afstudeeropdracht kunnen fabrieks- en ontwerpbureaumedewerkers het aantal en de kosten van prototypes van ontworpen apparaten verminderen. Het programma dat wordt ontwikkeld, zal een berekening mogelijk maken van het temperatuurveld in het lichaam van de MGP-anode tijdens het verwarmingsproces na het inschakelen van het apparaat, evenals de resulterende thermische spanningen die een destructief effect hebben op het anodemateriaal. De resultaten van dit programma zullen de nodige initiële informatie opleveren voor het analyseren van de temperatuurspanningen in het anodelichaam en het selecteren van bedrijfsmodi die de levensduur behouden en een hoge betrouwbaarheid en duurzaamheid van de apparaten garanderen.

EEN GEMEENSCHAPPELIJK DEEL

Beschrijving van het vakgebied

Elektronische buizen

Elektronenbuizen worden gebruikt voor het genereren, versterken of transformeren van elektrische oscillaties op verschillende gebieden van wetenschap en technologie.

Werkingsprincipe van vacuümbuizen

Het werkingsprincipe van alle radiobuizen is gebaseerd op het fenomeen Thermische emissie- dit is een toename van de snelheid van elektronen zodat ze met een negatieve lading uit het metaal vliegen en zich richting tussen de elektroden kunnen bewegen, waardoor een elektrische stroom ontstaat. Om dit te doen is het ook noodzakelijk dat ze op hun pad geen obstakels tegenkomen, zoals luchtmoleculen – daarom ontstaat er een hoog vacuüm in de lampen. Om thermionische emissie te verkrijgen, moet het metaal worden verwarmd tot ongeveer 2000 o K. Het is het gemakkelijkst om het metaal te verwarmen gloeidraad elektrische schok ( gloeistroom), zoals bij verlichtingslampen. Niet elk metaal is bestand tegen zo'n hoge temperatuur; de meeste smelten. Daarom gebruikten de eerste monsters van elektronische lampen uitsluitend wolfraamgloeidraden, die gloeiden totdat ze wit gloeiden, vandaar de naam 'lamp'. Maar een dergelijke helderheid is erg duur - je hebt een sterke stroom nodig (een halve ampère voor de ontvangstlamp). Maar al snel werd er een manier gevonden om de gloeistroom te verminderen. Onderzoek heeft aangetoond dat als wolfraam wordt gecoat met andere metalen of hun oxiden (barium, strontium en calcium), de vrijgave van elektronen wordt vergemakkelijkt (de zogenaamde “werkfunctie” wordt verminderd). De output vereist minder energie en dus een lagere temperatuur. Moderne geoxideerde filamenten werken bij een temperatuur van ongeveer 700-900 o C, en daarom is het mogelijk om de gloeidraadstroom ongeveer 10-20 keer te verminderen.

Opgemerkt moet worden dat alle elektronenstromen in de lamp worden geregeld door elektrische velden die worden gevormd rond elektroden met verschillende ladingen.

Soorten vacuümbuizen

Diode- een vacuümapparaat dat elektrische stroom in slechts één richting doorlaat (Fig. 1a) en twee aansluitingen heeft voor opname in een elektrisch circuit (plus een gloeidraadaansluiting uiteraard), een lamp met twee elektroden werd in 1904 uitgevonden door natuurkundige J. Vlaming. Zo'n elektronenbuis bestaat uit een glazen of metalen cilinder waaruit lucht is gepompt, en twee metalen elektroden: een hete kathode (-) en een koude anode (+). Er zijn twee soorten kathodes: directe warmte En indirecte warmte. In het eerste geval is de kathode een wolfraamgloeidraad (meestal bedekt met oxide), waar de stroom die hem verwarmt doorheen gaat, en in het tweede geval is het een cilinder bedekt met een laag metaal met een lage werkfunctie, aan de binnenkant van waarbij er een gloeidraad is die elektrisch geïsoleerd is van de kathode. De werking van de kathode als elektronenbron is gebaseerd op Thermische emissie. Figuur la toont de inrichting van een vacuümdiode met een direct verwarmde kathode. Het nadeel van direct verwarmde kathodes is dat ze niet geschikt zijn om ze van wisselstroom te voorzien, aangezien wanneer de stroom verandert, de temperatuur van de gloeidraad tijd heeft om te veranderen en de stroom van geëmitteerde elektronen pulseert met de frequentie van de voedingsstroom, daarom worden nu indirect verwarmde kathoden gebruikt.

De stroom-spanningskarakteristiek van de diode (Fig. 1f) is niet-lineair - dit wordt verklaard door de accumulatie van elektronen aan de kathode in een "wolk". Bij afwezigheid van anodespanning worden er geen elektronen door aangetrokken en is de anodestroom nul. Anodestroom treedt op wanneer een positieve spanning op de anode wordt aangelegd; naarmate de spanning toeneemt, zal de anodestroom toenemen (sneller op de A-B-curve). Bij hoge spanning (op punt B) bereikt de stroom zijn grootste waarde: dit is de verzadigingsstroom. Een diode met een geactiveerde (oxide)kathode vertoont geen vertraging in de groei van de anodische stroom, maar wanneer de anodische stroom boven een bepaalde grenswaarde komt, wordt de kathode vernietigd. De eigenschappen van de diode worden beoordeeld aan de hand van de helling van de karakteristiek en de interne weerstand van de lamp.

Als de roosteruitgang is aangesloten op de kathode, zal er geen elektrisch veld zijn tussen het rooster en de kathode, en zullen de windingen van het rooster een zeer zwak effect hebben op de elektronen die naar de anode vliegen - een ruststroom. Als je een batterij tussen de kathode en het rooster aansluit, zodat het rooster negatief geladen wordt, zal deze laatste elektronen terug naar de kathode beginnen te duwen en zal de anodestroom afnemen. Met een aanzienlijk negatief potentieel van het rooster zullen zelfs de snelste elektronen het afstotende effect niet kunnen overwinnen, en de anodestroom zal stoppen, d.w.z. de lamp wordt vergrendeld. Als een roosterbatterij zo is aangesloten dat het rooster positief geladen is ten opzichte van de kathode, zal het resulterende elektrische veld de beweging van elektronen versnellen. In dit geval zal het meetapparaat in het anodecircuit een stroomtoename vertonen.

Hoe hoger het roosterpotentiaal, hoe groter de anodestroom wordt. In dit geval worden een deel van de elektronen aangetrokken door het rooster, waardoor er deeltjes ontstaan netstroom, maar bij het juiste ontwerp van de lamp is het aantal van deze elektronen klein. Alleen die elektronen die zich in de buurt van de windingen van het rooster bevinden, zullen erdoor worden aangetrokken en een stroom in het roostercircuit creëren - deze zal onbeduidend zijn.

De versterking en kracht van triodes zijn verschillend. Met een grote anodestroom worden de anodes onderworpen aan een krachtig elektronenbombardement, wat leidt tot hun aanzienlijke verwarming en zelfs vernietiging, dus worden de anodes massief gemaakt, zwart gemaakt, worden speciale koelvinnen gelast of wordt waterkoeling gebruikt, wat hieronder wordt beschreven. . Waterkoeling wordt ook gebruikt in de GI-11 (BM) pulsgeneratortriode, onlangs ontwikkeld door wetenschappers uit St. Petersburg.

Afgeschermde buizen kunnen goed werken bij lage netspanningen, maar soms, wanneer tetrodes werken, bereiken secundaire elektronen die uit de anode worden geslagen het schermrooster, waardoor een stroom en ernstige signaalvervorming ontstaat - een fenomeen dat wordt genoemd dynatron-effect. Pentodes zijn een oplossing voor dit probleem.

De manier om de onaangename gevolgen van het dynatroneffect te elimineren ligt voor de hand: het is noodzakelijk om te voorkomen dat secundaire elektronen het afschermingsrooster bereiken. Dit kan worden gedaan door nog een rooster in de lamp te plaatsen - de derde op rij, die dat wel zal doen beschermend, zo bleken pentodes - van het Griekse woord "penta" - vijf (Fig. 1d). Het derde rooster bevindt zich tussen de anode en het afschermingsrooster en is verbonden met de kathode, daarom blijkt het negatief geladen te zijn ten opzichte van de kathode. Daarom zullen secundaire elektronen door dit rooster terug naar de anode worden afgestoten, maar tegelijkertijd, omdat het vrij zeldzaam is, interfereert dit beschermende rooster niet met de elektronen van de hoofdanodestroom. In moderne (vanaf 1972) hoogfrequente pentodes bereikt de versterking enkele duizenden, en de capaciteit van de roosteranode wordt gemeten in duizendsten van een picofarad. Dit maakt de pentode een uitstekende buis voor het versterken van hoogfrequente oscillaties. Maar pentodes worden ook met groot succes gebruikt om lage (audio)frequenties te versterken, vooral in eindtrappen.

Structureel gezien verschillen laagfrequente pentodes enigszins van hoogfrequente pentodes. Om lage frequenties te versterken heb je geen al te grote versterkingsfactoren nodig, maar je hebt wel een groot recht gedeelte van de karakteristiek nodig, omdat je grote spanningen moet versterken. Daarom worden er relatief dunne afschermingsnetten gemaakt. In dit geval blijkt de versterking niet erg groot te zijn en verschuift de hele karakteristiek naar links, waardoor een groter deel ervan geschikt wordt voor gebruik. Laagfrequente pentodes moeten meer vermogen leveren, daarom zijn ze massief gemaakt en moeten hun anodes worden gekoeld.

Er zijn ook Balk tetrodes– krachtige laagfrequente lampen zonder beschermroosters, waarbij de windingen van de afschermroosters precies achter de windingen van de stuurroosters liggen. In dit geval wordt de stroom elektronen ontleed in afzonderlijke bundels (stralen) die rechtstreeks naar de anode vliegen, maar deze bevindt zich iets verder en de eruit geslagen secundaire elektronen kunnen het afschermingsrooster niet bereiken, maar worden door de anode teruggetrokken zonder waardoor de normale werking van de lamp wordt verstoord. De winst van dergelijke lampen is meerdere malen hoger dan die van conventionele tetrodes, omdat elektronen van de kathode vliegen in directe stralen tussen de windingen van de roosters en verstrooien niet, maar worden naar de anode gericht door een veld van afschermplaten gelegen op de mogelijke lekpaden nabij de anode van de lamp, die zijn verbonden met de min van de stroombron via de kathode. Met beamlampen is het mogelijk om een ​​zeer gunstige karakteristieke vorm te creëren, waardoor men met een lage signaalspanning op het elektriciteitsnet een hoog uitgangsvermogen kan verkrijgen.

Ontwerpen voor radiobuizen

Voor apparatuur met een laag vermogen, zoals een radio, probeerden ze lampen zo klein mogelijk te maken (vingerlampen). Ze worden vaak ontvangst- en versterkerbuizen genoemd. Er zijn ook subminiatuurlampen (zo dik als een potlood) met zachte leidingen. In krachtige apparatuur van radio-eenheden en in radiozenders worden lampen van veel grotere afmetingen gebruikt, waardoor een veel groter vermogen in het anodecircuit wordt ontwikkeld. Dergelijke lampen hebben enorme anodes met geforceerde lucht- of waterkoeling. Om dit te doen, worden de anodes kegelvormig gemaakt van koper of andere hittebestendige metalen, en worden er holle ribben of buizen aan gelast, waardoor gekoeld water wordt geleid. Krachtige lampen met koperen anodes en waterkoeling, uitgevonden in 1923 door M.A. Bonch-Bruevich, worden over de hele wereld gebruikt in krachtige radiozenders (waar halfgeleiderapparaten niet kunnen worden gebruikt).

Er zijn verschillende manieren om de anode te koelen:

· geforceerde lucht;

· geforceerd water;

· natuurlijk (verstrooiing).

Om de verwarming van de anode te verminderen, is deze vaak voorzien van ribben of vleugels.

Tijdens het bestaan ​​van radiobuizen hebben hun ontwerpen grote veranderingen ondergaan. De eerste monsters van ontvang- en versterkerlampen waren behoorlijk groot van formaat en verbruikten een zeer grote gloeistroom. Naarmate het ontwerp en de productietechnologie verbeterden, namen de lampafmetingen af, werden lampen duurzamer en zuiniger en verbeterde hun kwaliteit. Ontvangst- en versterkerbuizen van onze tijd lijken in weinig op de eerste radiobuizen, hoewel de basisprincipes van hun werking niet zijn veranderd.

Moderne ontvangst- en versterkerlampen worden vrijwel uitsluitend van het vingertype (5-7 centimeter lang) geproduceerd. De interne fittingen en kabels van alle elektroden zijn rechtstreeks op de platte glazen bodem van de lamp gemonteerd en komen naar buiten in de vorm van dunne maar sterke pinnen, asymmetrisch geplaatst. De uitgang van één van de lampelektroden is verbonden met elk van de pinnen. De aansluiting van elektroden (pinout) van lampen van hetzelfde type is altijd precies hetzelfde.

Om ervoor te zorgen dat de lamppennen correct in de fitting worden geplaatst, worden twee methoden gebruikt: asymmetrische opstelling van de pennen en het creëren van gids sleutel op een plastic basis (Fig. 1d), die in een groef op de fitting past.

Bij massaproductie zijn lampanoden cilindrisch en gemaakt van koper of hittebestendige legeringen. Het programma dat wordt ontwikkeld is bedoeld om de kosten van het modelleren en produceren van dergelijke elektronische buizen te vereenvoudigen en te verlagen.

Ontwerpen en aanduidingen van elektronische buizen op diagrammen

A) B)

IN)

G)

D) E)

a) – direct verwarmde diode (twee ontwerpen en schematische aanduiding);

b) – triodecircuit met indirecte verwarming (met een derde elektrode - rooster);

c) – ontwerp en schematische aanduiding van een tetrode met directe gloeidraad.

d) – ontwerp en schematische aanduiding van een direct verwarmde pentode.

e) – octale basis van een radiobuis met een uitsteeksel van de geleider (in de socket).

e) – anodestroom-spanningskarakteristiek van een vacuümdiode.

Berekeningsformules

De temperatuurverdeling over de wanddikte van de anode wordt bepaald door de differentiaalvergelijking op te lossen:

waarvan de oplossing afhankelijk is van randvoorwaarden:

Op het binnenste (verwarmde) oppervlak:

(2)

Op het buitenste (gekoelde) oppervlak:

(3)

met de beginvoorwaarde: T(r,0) = T o = 300 o K. (4)

Vergelijking (1) wordt geïntegreerd totdat de stabiele toestand is bereikt (het verwarmen is voltooid), d.w.z. voorwaarde is voldaan .

In vergelijking (3): ε – oppervlakte-emissiviteitscoëfficiënt; σ o = 5,67*10 -12 – constante van Stefan-Boltzmann.

Op basis van de resultaten van de integratie van vergelijking (1) wordt de thermische spanning in de anode berekend als:

(5)

T gem. (r,t) – gemiddelde anodetemperatuur in de sectie met coördinaat R.

De integraal in vergelijking (5) wordt berekend met de methode van Simpson:

Waar is het aantal partities N= 2m is even, en stap h = b-a/2m. M – aantal ruimtelijke intervallen.

Formules voor het berekenen van temperaturen in eindige-verschilweergave:

Randvoorwaarden op de anodeoppervlakken:

R intern : . (2’)

R buiten: (3’)

Hier: i, j – aantallen ruimtelijke en tijdsintervallen, k – buitenmuur;

Δr en Δt – stappen van het ruimte-tijdraster in coördinaat en tijd;

n is het aantal ruimtelijke intervallen binnen de wanddikte van de anode (R uit – R uit).

In het project aangenomen benamingen:

R uit, R int. – buiten- en binnenradius van de anode (cm);

t – bedrijfstijd na het inschakelen van de gloeidraad (sec);

r – coördinaat in de anodedoorsnede (cm); R int. ≤ r ≤ R adv.

T(r,t) – temperatuur in de sectie met coördinaat ‘r’ op tijdstip ‘t’;

λ – thermische geleidbaarheid van het anodemateriaal (W/cm*deg.);

α – thermische diffusiteit van het anodemateriaal (koper=1,1);

E – elastische modulus (kg/cm²);

α t – lineaire uitzettingscoëfficiënt (1/graad);

ε – oppervlakte-emissiviteitscoëfficiënt;

σ o = 5,67*10 -12 (W/Sm 2 graden 4) – Stefan-Boltzmann constante;

q – vermogen geleverd aan de anode (W/cm²);

T 0 – omgevingstemperatuur (graden K).

Analyse van oplossingsmethoden

De differentiaalvergelijking (1) – (3), (4) kan op twee manieren worden opgelost: de impliciete (absoluut convergente) methode en de expliciete (relatief convergente) eindige differentie-benaderingsmethode. Het verschil tussen deze methoden is dat bij de impliciete methode de stap Δt op een willekeurige waarde wordt ingesteld, maar bij de expliciete methode is deze beperkt en zeer klein.

Dit impliceert een verschil in de stabiliteitsvoorwaarden van de regelingen: .

In het expliciete schema ω<1/2, а в неявной схеме ω не ограничена. Это приводит к тому, что в явной схеме значение температуры в данный момент времени находится с помощью значения температуры в предыдущий момент времени, а в неявной схеме значение температуры в данный момент времени находится с помощью значения температуры в тот же момент времени.

De vergelijking van een impliciet schema kan niet onmiddellijk worden opgelost; het is noodzakelijk om een ​​systeem van vergelijkingen samen te stellen, wat het programmaschema enorm compliceert. Het voordeel van het impliciete schema is dat je door het instellen van de gewenste stap het aantal iteraties sterk kunt verminderen, terwijl bij de expliciete methode het aantal iteraties tienduizenden zal bedragen. Met moderne computersnelheden zal het verschil van enkele duizenden iteraties tijdens de werking van het programma echter nog geen seconde bedragen, en een eenvoudig en handig algoritme draagt ​​​​bij aan het beter en sneller schrijven en debuggen van het programma. Daarom werd bij de ontwikkeling van dit programma een expliciete eindige-verschilbenaderingsmethode gebruikt.

Een groot voordeel van buizenversterkers is: uitstekende geluidseffecten, gedetailleerd, mooi en zeer natuurlijk geluid. De buizenversterker klinkt delicaat, zoet en gaat voor je open als een charmante roos, zo'n versterker is geschikt voor het reproduceren van de idyllische eenvoud van de blues, de improvisaties van jazz en de elegantie van klassieke muziek. Deze versterker is een uitstekende keuze voor mensen die origineel, echt geluid willen horen.

Een buizenversterker neemt je mee naar een compleet andere muzikale wereld, brengt je zintuigen tot waar genot en brengt je terug naar het echte geluid.

Wilt u genieten van natuurlijker geluid? Ben je het geluid van een transistorversterker of een versterker met microschakelingen beu? Wil je een buizenversterker kopen, mis dan deze kans niet, lees het artikel!

Geschiedenis van de radiobuis

In 1904 toonde de Britse wetenschapper John Ambrose Fleming voor het eerst zijn apparaat voor het omzetten van een wisselstroomsignaal in gelijkstroom. Deze diode bestond in wezen uit een gloeilamp met daarin een extra elektrode. Wanneer de gloeidraad wordt verwarmd tot een witte gloeiing, worden elektronen van het oppervlak in het vacuüm in de lamp afgestoten. En aangezien de extra elektrode koud is en de draad heet, kan deze stroom alleen van de draad naar de elektrode stromen, en niet in de andere richting. Op deze manier kunnen AC-signalen worden omgezet naar DC. De Fleming-diode werd voor het eerst gebruikt als een gevoelige detector van zwakke signalen, een nieuwe telegraaf. Later (en tot op de dag van vandaag) werd de vacuümbuisdiode gebruikt om AC naar DC om te zetten in voedingen voor elektronische apparatuur, zoals een buizenversterker.

Veel andere uitvinders probeerden de Fleming-diode te verbeteren, maar waren daar niet in geslaagd. De enige die hierin slaagde was de uitvinder Lee de Forest. In 1907 patenteerde hij een radiobuis met dezelfde inhoud als de Vlaamse diode, maar met een extra elektrode. Dit "gaas" werd met draad gebogen tussen de plaat en de draad. Forest ontdekte dat als hij het signaal van een draadloze telegraafantenne op een rooster in plaats van op een draad zou toepassen, hij een veel gevoeligere signaaldetector kon verkrijgen. In feite verandert (“moduleert”) het rooster de stroom die van de gloeidraad naar de plaat vloeit. Dit apparaat, de "buizenversterker" genoemd, was de eerste succesvolle elektronische versterker.

Tussen 1907 en 1960 werden er veel verschillende families radiobuizen en buizenversterkers ontwikkeld. Op enkele uitzonderingen na zijn de meeste soorten lampen die tegenwoordig worden gebruikt, in de jaren vijftig of zestig ontwikkeld. Een voor de hand liggende uitzondering is de 300B-triode, die voor het eerst werd geïntroduceerd door Western Electric in 1935. De Svetlana-versie van de SV300B is, net als vele andere merken, nog steeds erg populair onder muziekliefhebbers en audiofielen over de hele wereld. Er zijn verschillende buizen ontwikkeld voor radio, televisie, eindversterkers, radar, computers en speciaalcomputers. De overgrote meerderheid van deze buizen is vervangen door halfgeleiders, waardoor er nog maar een paar soorten radiobuizen overblijven in de reguliere productie en gebruik. Voordat we deze apparaten bespreken, laten we het hebben over de structuur van moderne lampen.

In een radiobuis

Elke radiobuis is in feite een glazen vat (hoewel er stalen en zelfs keramische exemplaren zijn) met daarin vaste elektroden. Bovendien is de lucht in een dergelijk vat zeer ontladen. Overigens is een sterk vacuüm in de atmosfeer in dit vat een onmisbare voorwaarde voor de werking van de lamp. IN
elke radiobuis heeft ook een kathode - een soort negatieve elektrode, die fungeert als een bron van elektronen in de radiobuis, en een positieve anode-elektrode. Overigens kan de kathode ook een wolfraamdraad (dunne draad) zijn, vergelijkbaar met de gloeidraad van een elektrische gloeilamp, of een metalen cilinder die wordt verwarmd door een gloeidraad, en de anode kan een metalen plaat zijn of een doos met een cilindrische vorm. vorm. Het wolfraamfilament, dat als kathode fungeert, wordt eenvoudigweg een filament genoemd.

Goed om te weten. In alle diagrammen wordt de radiobuiscilinder aangeduid als een bepaalde cirkel, de kathode wordt aangegeven door een boog die in deze cirkel is ingeschreven, maar de anode wordt aangegeven door een kleine, dikke lijn die boven de kathode is geplaatst, en hun conclusies zijn kleine lijnen die verder reiken dan deze cirkel. Lampen die deze 2 elektroden bevatten - anode en kathode - worden diodes genoemd. Overigens hebben de meeste lampen tussen de kathode en de anode een soort spiraal van heel dun draad, een gaas genaamd. Het omringt de kathode en raakt elkaar niet; de roosters bevinden zich op verschillende afstanden ervan. Dergelijke lampen worden triodes genoemd. Het aantal roosters in een lamp kan variëren van 1 tot 5.

Op basis van het aantal van dergelijke elektroden worden radiobuizen verdeeld in drie-elektroden, 4-elektroden, vijf-elektroden, enz. Dergelijke radiobuizen worden triodes (met 1 rooster), tetrodes (met 2 roosters), pentodes (met 3 roosters) genoemd. roosters). In alle diagrammen worden deze roosters aangegeven door een dikke stippellijn tussen de anode en kathode.

Tetrodes, triodes en pentodes worden universele radiobuizen genoemd. Ze worden gebruikt om gelijk- en wisselstroom en -spanning te verhogen, als detector en tegelijkertijd met een versterker, en vele andere doeleinden.

Werkingsprincipe van een radiobuis

De werking van een radiobuis is gebaseerd op de elektronenstroom tussen de anode en kathode (elektronenbeweging). De “leverancier” van deze elektronen in de radiobuis zal de kathode zijn, die al is verwarmd tot een krachtige temperatuur van 800 tot 2.000 ° C. Overigens verlaten de elektronen de kathode, waardoor een soort elektronenwolk ontstaat. eromheen. Dit fenomeen van straling of emissie van deze elektronen door de kathode wordt thermionische emissie genoemd. Hoe heter een bepaalde kathode is, hoe meer elektronen deze uitzendt, hoe ‘dichter’ deze elektronenwolk is.

Om elektronen uit een dergelijke kathode te laten ontsnappen, is het echter niet alleen nodig om deze erg te verwarmen, maar ook om de omringende ruimte van deze lucht te bevrijden. Als dit niet gebeurt, komen de elektronen die eruit vliegen vast te zitten in deze luchtmoleculen. Audiofielen zeggen: “de buis heeft emissie verloren”, wat betekent dat om de een of andere reden alle onbezette elektronen niet langer kunnen ontsnappen uit het oppervlak van een bepaalde kathode. Een radiobuis met verloren emissie zal niet meer werken. Als de kathode echter op de min van de stroombron is aangesloten en + op de anode wordt toegepast, zal er een stroom in de diode verschijnen (de anode zal elektronen uit de wolk beginnen aan te trekken). Als je echter een minteken op de anode en een plusteken op de kathode aanbrengt, wordt de stroom in het circuit onderbroken. Dit betekent dat in een diodelamp met 2 elektroden de stroom slechts in één richting kan stromen, dat wil zeggen dat diodes slechts eenrichtingsgeleidbaarheid hebben voor een bepaalde stroom.
De werking van een triode is echter, zoals elke radiobuis, gebaseerd op het bestaan ​​van een soortgelijke elektronenstroom tussen de anode en de kathode. Het gaas – de 3e elektrode – heeft de vorm van een draadspiraal. Het bevindt zich dichtbij de kathode dan richting de anode. Als er een lichte negatieve spanning op het rooster wordt aangelegd, zal deze onmiddellijk een deel van de elektronen afstoten die van de kathode naar de anode snellen, en zal de sterkte van de anodestroom onmiddellijk afnemen. Bij een hoge negatieve spanning zal het rooster een barrière worden voor elektronen. Ze komen vast te zitten in de ruimte tussen het rooster en de kathode. Bij positieve netspanningen zal de anodestroom toenemen. Als u dus verschillende spanningen op het elektriciteitsnet aanbrengt, kunt u de sterkte van de anodestroom van de radiobuis regelen.

Levensduur van radiobuizen

De levensduur van een lamp wordt bepaald door de levensduur van de kathode-emissie. De levensduur van de kathode hangt af van de temperatuur van de kathode, de mate van vacuüm in de buis en de zuiverheid van de materialen in de kathode.

De levensduur van de buis is ook temperatuurafhankelijk, wat betekent dat deze afhankelijk is van de gloeidraad of de bedrijfsspanning van de verwarmer. Controleer de verwarming/gloeidraad om te veel warmte en de lamp te verminderen zal langer leven. De levensduur van de buis kan worden verkort (vooral bij gethorieerde filamenten, die afhankelijk zijn van de aanvulling van thorium door diffusie vanuit de filamentdraad). Verschillende onderzoekers hebben waargenomen dat de levensduur van de oxidekathode aanzienlijk kan worden verlengd als de buis 20% onder de nominale spanning wordt verwarmd. In de regel heeft dit zeer weinig invloed op de elektronenemissie van de kathode, en dat kan ook zo zijn, hoewel het uiteraard de moeite waard is om te experimenteren als de gebruiker de levensduur van de zwakke lamp wil verlengen.

Maar lage spanning wordt niet altijd aanbevolen voor radiobuizen, omdat deze niet het nominale uitgangsvermogen kunnen produceren. Ik raad aan om de nominale warmte- of gloeidraadspanning te gebruiken, maar ik raad niet aan om te experimenteren, tenzij je een ervaren technicus bent.

Oxidekathodes zorgen over het algemeen voor een kortere levensduur van de buis. Materiaalzuiverheid is een groot probleem bij het creëren van kathodeoxiden met een lange levensduur; sommige onzuiverheden, zoals nikkelbuizen, veroorzaken voortijdig emissieverlies en “veroudering” in de kathode. Goedkope radiobuizen van lage kwaliteit verslijten vaak sneller dan buizen van hetzelfde type van hogere kwaliteit als gevolg van onreine kathodes.

Radiobuizen met een laag signaal gebruiken bijna altijd oxidekathodes. Lampen van hoge kwaliteit van dit type kunnen, als ze op de juiste verwarmingsspanning worden gebruikt, 100.000 uur of langer meegaan.

Wereldrecord in de levensduur van een radiobuis

Deze buis was tien jaar in gebruik in de zender van het radiostation in Los Angeles en heeft in totaal meer dan 80.000 uur gedraaid. Toen het uiteindelijk niet buiten gebruik werd gesteld, functioneert de radiobuis nog steeds, en normaal. Het station bewaart de lamp als reserve. Ter vergelijking: een typische oxidekathode in glaslamp met hoog vermogen, zoals een EL34, gaat ongeveer 1500-2000 uur mee; en een buis met een met oxide bedekt filament, zoals de SV 300B, gaat ongeveer 4000-10.000 uur mee. De levensduur van een radiobuis is afhankelijk van alle bovengenoemde factoren.

Anode

De anode is de elektrode die op het uitgangssignaal verschijnt. Bovendien kan de anode een elektronenstroom ontvangen en heet worden. Vooral in vermogensradiobuizen. Daarom is er speciaal een radiator ontwikkeld om zo'n lamp te koelen, die warmte uitstraalt via een glazen bol (als deze van glas is), vloeistofkoeling (in grote metaalkeramische lampen). Sommige radiobuizen gebruiken grafietplaten omdat deze bestand zijn tegen hoge temperaturen en zendt daarom zeer weinig secundaire elektronen uit, die oververhit kunnen raken op het lampenrooster en defecten kunnen veroorzaken.

Netto

Bijna alle glazen audiofiele buizen worden aangedreven door een gaas, een stuk metaaldraad dat om twee zachte metalen is gewikkeld. Sommige radiobuizen hebben een coating, meestal verguld of goud, en twee aansluitingen van zacht koper. De roosters in grote radiobuizen (elektriciteitscentrales) moeten veel hitte kunnen verdragen, daarom zijn ze vaak gemaakt van wolfraam of molybdeendraad in de vorm van een mand. Sommige grote gebruiken bij het voeren mandvormige grafietmazen.

De meest gebruikte kleine triode is de 12AX7, een dubbele triode die standaard is geworden in eenvoudige buizenversterkers of gitaarversterkers. Andere kleine glastriodes die in audioapparatuur worden gebruikt, zijn onder meer de 6N1P-, 6DJ8/6922-, 12AT7-, 12AU7-, 6CG7-, 12BH7-, 6SN7- en 6SL7-buizen.

Ook zijn er momenteel veel glazen elektrische triodes op de markt, waarvan de meeste gericht zijn op amateurradio of hoogwaardig audiogebruik: bijvoorbeeld een buizenversterker. Typische voorbeelden zijn de Svetlana, SV811/572 serie en de 572B lamp. Overigens heeft de buis een zeer laag vervormingsniveau en wordt hij gebruikt in zeer dure buizenversterkers; hij wordt ook gebruikt in radiozenders en grote krachtige audioversterkers.

Grote metaalkeramische elektrische triodes worden vaak gebruikt in radiozenders en genereren radio-energie voor industrieel gebruik. Gespecialiseerde triodes van vele typen zijn gemaakt voor speciale behoeften, zoals radar.

Tetrode

Door nog een trioderooster toe te voegen, tussen het stuurrooster en de plaat, wordt het een Tetrode. Dit Het "venster"-gaas helpt het scherm het controlegaas van de plaat te isoleren. Er verschijnt een elektronisch versnellingseffect op het scherm, waardoor de versterking dramatisch toeneemt. Het schermrooster in een radiobuis voert een bepaalde stroom waardoor deze opwarmt. Om deze reden zijn schermroosters meestal bedekt met grafiet om de secundaire emissies te verminderen, waardoor het controlerooster koel blijft.

Veel grote radio- en televisiestations gebruiken gigantische metaalkeramische tetrodes, die met een hoog rendement kunnen worden gebruikt als RF-vermogensversterkers. Vermogenstetrodes worden soms ook gebruikt in amateurradio en industriële toepassingen.

Grote keramische tetrodes worden vaak "bundeltetrodes" genoemd omdat hun emissiepatronen van elektronenbundels schijfvormig zijn.

Pentode

Door een derde rooster aan de tetrode toe te voegen, krijgen we een pentode. Het derde gaas wordt het suppressorgaas genoemd en wordt tussen de plaat en het zeefgaas geplaatst. Het heeft zeer weinig windingen, aangezien het zijn enige taak is om verdwaalde elektronen uit de secundaire emissie op te vangen die door de plaat worden gereflecteerd, waardoor de "Tetrode-knik" wordt geëlimineerd. Deze werkt meestal op dezelfde spanning als de kathode. Tetrodes en Pentodes hebben over het algemeen hogere vervormingsniveaus dan triodes, tenzij er speciale worden gebruikt.

EL34, EL84, SV83 en EF86 zijn echte Pentodes. De EL34 wordt veel gebruikt in gitaar- en high-end eindbuizenversterkers. Overigens wordt EL84 geïnstalleerd in goedkopere gitaarversterkers. De SV83 wordt gebruikt in high-end buizenversterkers en gitaarversterkers, terwijl de EF86 wordt gebruikt als ruisarme voorversterker in gitaarversterkers en professionele audioapparatuur. Eén van de weinige grote en krachtige pentodes is de 5CX1500B, die veel gebruikt wordt in radiozenders.

Er zijn ook radiobuizen met meer dan drie roosters. Het pentagrid, dat vijf roosters had, werd veel gebruikt als front-end frequentieomvormer in radio-ontvangers. Maar dergelijke radiobuizen worden niet meer geproduceerd, omdat ze volledig zijn vervangen door halfgeleiders.

Straal Tetrode

Dit is een speciaal type bundeltetrode, met een paar "plaatbundels" om de elektronenbundel op te sluiten in een smal lint aan elke kant van de kathode. In tegenstelling tot keramische tetrodes bevinden de roosters zich op een kritische afstand van de kathode, waardoor een "virtuele kathode" -effect ontstaat. Dit alles resulteert in een hoger rendement en minder vervorming dan een conventionele tetrode of pentode. De eerste populaire straaltetrodes waren de RCA 6L6, in 1936 gevolgd door de SV6L6GC en SV6550C; zijn ook het populairst bij gitaarversterkers, terwijl laatstgenoemde de meest voorkomende buizentoevoer is in een moderne hoogwaardige audiofiele buizenversterker.

Verwarming in de kathode

Bij een oxidecoating kan de kathode zichzelf niet verwarmen, maar moet deze wel heet zijn om elektronen uit te zenden. Bovendien moet de verwarmer bedekt zijn met elektrische isolatie, die niet brandt bij hoge temperaturen, dus is hij bedekt met aluminiumoxidepoeder. Dit kan soms storingen in dergelijke radiobuizen veroorzaken; de coating slijt of er verschijnen scheuren, of de verwarmer kan de kathode raken. Dit kan ervoor zorgen dat de lamp niet goed werkt. Hoogwaardige radiobuizen zijn voorzien van een zeer duurzame en betrouwbare coatingverwarmer.

Getter

We moeten een mooi, stevig vacuüm in de lamp hebben, anders werkt hij niet goed. Wij willen dat het vacuüm zo lang mogelijk blijft bestaan. Soms kunnen er zeer kleine lekkages in de lamp ontstaan ​​(vaak rond de elektrische aansluitingen aan de onderkant).

De getter in de meeste glazen radiobuizen is een klein kopje of houdertje met daarin een beetje metaal dat reageert met zuurstof en dit sterk absorbeert. (In de meeste moderne glazen radiobuizen is de gasabsorber gemaakt van bariummetaal, dat ZEER gemakkelijk oxideert.) Wanneer de lamp uitgepompt en afgedicht, is de laatste stap in de verwerking het "afvuren" van de getter, wat een "getterflits" in de lampbehuizing produceert. Dit is de zilveren kleur die je ziet op de binnenste glazen buis. Dit is een garantie dat de radiobuis een goed vacuüm heeft. Als dit niet lukt, wordt het wit (omdat het verandert in bariumoxide).

Er gaan geruchten dat donkere vlekken erop wijzen dat de lamp gebruikt is. Dit is niet waar. Soms is de absorptieflits niet perfect uniform en kunnen er verkleurde of heldere plekken op de lamp verschijnen. De enige betrouwbare manier om te bepalen of een radiobuis gezond is of niet, is door deze ELEKTRISCH te testen.

Ze gebruiken ook metaal, meestal bedekt met zirkonium of titanium, dat is gereinigd om te oxideren. Svetlana 812A en SV811 gebruiken dergelijke methoden.

De krachtigste glazen buizen hebben grafietplaten. Grafiet is hittebestendig (het kan zelfs lange tijd zonder problemen werken). Grafiet is niet gevoelig voor secundaire emissie, zoals hierboven vermeld. En de hete grafietplaat zal reageren en eventuele vrije zuurstof in de lamp absorberen. De Svetlana SV572- en 572B-serie maakt gebruik van grafietplaten gecoat met gezuiverd titanium, een combinatie die uitstekende gasabsorptieprestaties oplevert. Een grafietplaat is veel duurder om te produceren dan een metalen plaat van hetzelfde formaat Er is dus geen maximaal toelaatbaar vermogen vereist. Grotere keramische exemplaren gebruiken zirkonium. Omdat je de "flits" van dergelijke lampen niet kunt zien, moet de vacuümtoestand van de lamp worden bepaald met behulp van elektrische apparaten.

Montage radiobuis

Een gewone glazen audioradiobuis wordt op een lopende band gemaakt door mensen die bedreven zijn in pincetten en klein elektrisch lassen. Ze monteren de kathode, anode, roosters en andere onderdelen in een set mica- of keramische afstandhouders tot een krimpsamenstel. De elektrische aansluitingen worden vervolgens aan de bedrading van de basisbuis gepuntlast. Dit werk moet worden gedaan in redelijk schone omstandigheden, hoewel niet zo extreem als de ‘steriele ruimte’ die wordt gebruikt om halfgeleiders te maken. Hier worden badjassen en petten gedragen en elk werkstation is uitgerust met een constante bron van gefilterde luchtstroom om stof van de buisonderdelen te houden.

Nadat de montage van de componenten is voltooid, wordt het glas aan de basis bevestigd en aan de basisschijf afgedicht. De montage van de radiobuizen gaat verder in de uitlaatpijp, die uitmondt in een meertraps, krachtige vacuümpomp.

Eerst komt vacuümpompen; Wanneer de pomp draait, bevindt de HF-inductiespoel zich boven het lampsamenstel en worden alle metalen onderdelen verwarmd. Dit helpt bij het verwijderen van alle gassen en activeert ook de kathodecoating.

Na 30 minuten of langer (afhankelijk van het type buis en vacuüm) komt de buis automatisch omhoog en sluit een kleine vlam deze af.

De bak roteert wanneer een reeks bedrijfsspanningen die hoger zijn dan de nominale spanning van de verwarmer in de lamp worden geïntroduceerd.

Ten slotte wordt de rest van de buis verwijderd, wordt de basisbedrading met speciaal hittebestendig cement aan de buitenbasis (als het een octaal basistype is) bevestigd en is de voltooide buis klaar om te verouderen en te vervagen in het rek. Als de radiobuis in een speciale tester aan een aantal operationele specificaties voldoet, wordt deze gemarkeerd en verzonden.

Metaal-keramiek

Als je veel energie wilt beheersen, is een kwetsbare glazen radiobuis lastiger in het gebruik. Echt grote radiobuizen zijn tegenwoordig dus volledig gemaakt van keramische isolatoren en metalen elektroden.

Bij deze grotere buizen maakt de plaat ook deel uit van de buitenmantel van de buis. Zo'n plaat geleidt stroom door de lamp en kan veel warmte afvoeren; hij is gemaakt als een radiator waar koellucht doorheen wordt geblazen, of heeft gaten waar water of een andere vloeistof doorheen wordt gepompt om de radiolamp te koelen.

Luchtgekoelde buizen worden vaak gebruikt in radiozenders, terwijl vloeistofgekoelde radiobuizen worden gebruikt om radio-energie op te wekken voor industriële verwarming. Dergelijke buizen worden gebruikt als "inductieverhitters" om andere soorten producten te maken - zelfs andere buizen.

Keramische buizen worden op andere apparatuur gemaakt dan glazen radiobuizen, hoewel de processen vergelijkbaar zijn. Het is een zacht metaal, geen glas, en wordt meestal gekrompen met behulp van een hydraulische pers. De keramische stukken zijn meestal ringvormig en hebben metalen afdichtingen die aan de randen zijn gesoldeerd; ze worden door lassen of solderen aan metalen onderdelen bevestigd en gelast.

WAAROM worden radiobuizen nog steeds gebruikt?

Veel grote radiostations blijven grote elektriciteitscentralebuizen gebruiken, vooral voor vermogensniveaus boven 10.000 W en voor frequenties boven 50 MHz. Krachtige UHF TV-kanalen en grote FM-stations worden uitsluitend aangedreven door radiobuizen. Reden: kosten en efficiëntie! Maar bij lage frequenties zijn transistors efficiënter en goedkoper dan radiobuizen.

Voor het bouwen van een grote solid-state zender zijn honderden of duizenden parallelle vermogenstransistoren nodig in groepen van 4 of 5. Bovendien hebben ze grote koellichamen nodig. Er is geen combiner nodig en ze kunnen lucht- of watergekoeld zijn beter dan solid-state.

Deze vergelijking wordt nog duidelijker in het ultrahoge frequentiebereik. Bijna alle commerciële communicatiesatellieten gebruiken buizen voor hun downlink-eindversterkers. Bij de "uplink" gebruiken grondstations ook radiobuizen. En voor een hoog uitgangsvermogen lijken radiobuizen de boventoon te voeren. Exotische transistors worden nog steeds alleen gebruikt voor zwakke signaalversterking en een uitgangsvermogen van minder dan 40 W, zelfs na aanzienlijke technologische vooruitgang. De lage kosten van elektriciteit die door radiobuizen worden opgewekt, houden ze economisch levensvatbaar op het niveau van wetenschappelijke ontwikkeling.

Buizengitaarversterkers

Over het algemeen zijn alleen zeer goedkope gitaarversterkers (en een paar speciale professionele modellen) overwegend solid-state. We schatten dat minstens 80% van de markt voor high-end gitaarversterkers gebaseerd is op volledig buizen- of hybride modellen. Bijzonder populair Serieuze professionele muzikanten beschikken over moderne versies van klassieke Fender-, Marshall- en Vox-modellen uit de jaren vijftig en zestig. Aangenomen wordt dat dit bedrijf vanaf 1997 wereldwijd minstens $100 miljoen vertegenwoordigde.

Waarom buizenversterkers? Dit is het geluid dat muzikanten willen. De versterker en luidspreker worden onderdeel van de muziek. De bijzondere vervormings- en verzvan een tetrode- of pentodeversterker, met een uitgangstransformator die past bij de luidsprekerbelasting, zijn uniek en moeilijk te imiteren met solid-state apparaten. En de methoden om steenversterkers te introduceren waren blijkbaar niet succesvol; Professionele gitaristen keren weer terug naar buizenversterkers.

Zelfs de jongste rockmuzikanten lijken erg conservatief en gebruiken feitelijk buizenapparatuur om hun muziek te maken. En hun voorkeuren wezen hen op een radiobuis die door de jaren heen was getest.

Professionele audio

Opnamestudio's worden enigszins beïnvloed door de prevalentie van op buizen gebaseerde gitaarversterkers in de handen van muzikanten. Bovendien zijn klassieke condensatormicrofoons, microfoons, voorversterkers, limiters, equalizers en andere apparaten waardevolle verzamelobjecten geworden, omdat verschillende opnametechnici de waarde van buizen in apparatuur en bij het produceren van speciale geluidseffecten hebben ontdekt. Het resultaat was een enorme toename in de verkoop en reclame voor buizenapparatuur en audioprocessors voor opnamegebruik.

Audio van hoge kwaliteit voor audiofielen

Op het dieptepunt begin jaren zeventig was de verkoop van radiobuizen voor HIGH-END buizenversterkers nauwelijks
subtiel tegen het grootste deel van de hausse in de consumentenelektronica. Maar zelfs ondanks de sluiting van Amerikaanse en Europese buizenfabrieken na en sinds 1985 is er sprake van een enorme groei in de verkoop van ‘high-end’ audiocomponenten. En met hen begon een hausse in de verkoop van buizenaudioapparatuur voor thuisgebruik: de buizenversterker. Het gebruik van buizen is in technische kringen zeer controversieel geweest, maar de vraag naar hoogwaardige buizenapparatuur blijft groeien.

Met behulp van een radiobuis

Wanneer moet ik de lamp vervangen?

Vervang de buizen in een buizenversterker pas als u veranderingen in de geluidskwaliteit begint op te merken. Meestal wordt het geluid “dof” en lijkt het dan nog doffer. Bovendien zal de versterking van de versterker merkbaar afnemen. Meestal is deze waarschuwing voldoende om te vervangen
lampen. Als de gebruiker zeer strenge eisen stelt aan een radiobuis, dan kun je de buis het beste testen met een goede tester. Ze zijn nog steeds verkrijgbaar op de gebruikte markt; hoewel er al jaren geen nieuwe meer zijn gemaakt. Eén tester produceert momenteel Maxi-Matche. De tester is geschikt voor het testen van 6L6, EL34, 6550 en typen. Als u geen buizentester kunt vinden, neem dan contact op met de technische dienst.

Blauwe gloed - wat veroorzaakt het?

Glazen radiobuizen hebben een zichtbare glans erin. De meeste audiobuizen gebruiken oxidekathodes, die vrolijk, warm oranje gloeien. En radiobuizen met thoriumgloeilampen, zoals de SV811- en SV572-triodes, vertonen een witgloeiende gloed van hun gloeidraden en (in sommige versterkers) een lichte oranje gloed uit de draden. Dit zijn allemaal normale gevolgen. Sommige nieuwelingen in de audiowereld merken ook dat sommige van hun buizen een blauwachtige glans uitstralen. Er zijn twee redenen voor deze gloed in buizenversterkers; het ene is normaal en onschadelijk, het andere komt alleen voor bij een slechte buizenversterker.

1) De meeste Svetlana-radiobuizen vertonen een fluorescerende gloed. Dit is een zeer diepblauwe kleur. Dit komt door die kleine onzuiverheden zoals kobalt. Snel bewegende elektronen raken het onzuiverheidsmolecuul, wekken het op en produceren fotonen van licht met een karakteristieke kleur. Dit wordt meestal waargenomen aan de binnenkant van de plaat, op het oppervlak van de afstandhouders of aan de binnenkant van de glazen schaal. Deze gloed is onschadelijk. Dit is normaal en duidt niet op een probleem met de slang. Geniet ervan. Veel audiofielen zijn van mening dat deze gloed het uiterlijk van de radiobuis tijdens gebruik verbetert.

2) Soms gloeit de radiobuis onder een klein lek. Wanneer lucht de lamp binnendringt en er hoge spanning op de plaat wordt gezet, kunnen de luchtmoleculen ioniseren. De gloed van geïoniseerde lucht is heel anders dan fluorescerende lucht; geïoniseerde lucht heeft een sterke paarse kleur, bijna roze. Deze kleur verschijnt meestal in de buisplaat (hoewel niet altijd). Het blijft niet zoals fluorescentie aan oppervlakken plakken, maar verschijnt in de ruimtes tussen elementen. De radiobuis vertoont deze gloed en moet onmiddellijk worden vervangen, omdat het gas ervoor kan zorgen dat er anodestroom gaat lekken en de buizenversterker (mogelijk) beschadigd raakt.

OPMERKING: Sommige oudere high-end buizen- en gitaarversterkers, en heel weinig moderne versterkers, gebruiken speciale buizen die afhankelijk zijn van geïoniseerd gas om goed te kunnen functioneren.

Sommige buizenversterkers gebruiken kwikgelijkrichters zoals de 83, 816, 866 of 872. Deze radiobuizen gloeien tijdens normaal gebruik in een sterke blauwviolette kleur. Ze veranderen wisselstroom in gelijkstroom om andere radiobuizen te laten werken.

En soms gebruiken oude en moderne buizenversterkers een regelaar voor gasontladingsradiobuizen, bijvoorbeeld typen 0A2, 0B2, 0C2, 0A3, 0B3, 0C3 of 0D3.

Deze lampen werken op geïoniseerd gas om de spanning zeer strak te regelen, en gloeien meestal blauwviolet of roze in de normale modus.

Wat is klasse A, B, AB, ultralineaire buizenversterker, enz.?

1. Klasse A betekent dat de stroom altijd dezelfde hoeveelheid stroom geleidt, of deze nu stationair draait of op vol vermogen draait. De klasse is elektrisch zeer inefficiënt, maar produceert over het algemeen een zeer lage vervorming en uitstekend geluid.

Er zijn single-ended klasse- of SE-versterkers. Ze gebruiken een of meer radiobuizen parallel, die allemaal in fase met elkaar werken. Ze worden vaak gebruikt in kleine gitaarversterkers en high-end versterkers. Veel audiofielen geven de voorkeur aan de SE-buizenversterker, ook al heeft deze een relatief hoge gelijkmatige vervorming. De meeste 300B zijn high-end SE-buizenversterkers. Negatieve feedback (NFB), die kan worden gebruikt om versterkervervorming te verminderen, is niet bijzonder merkbaar in het geluid. De meeste SE-buizenversterkers zijn niet-FOB.

Ook push-pull klasse A buizenversterkers - ze gebruiken twee, vier of meer buizen (altijd in paren), die uit fase met elkaar worden aangedreven. Dit elimineert gelijkmatige vervorming en produceert een zeer helder geluid. Een voorbeeld van een klasse A push-pull buizenversterker is de Vox AC-30 gitaarversterker. Hoge stromen kunnen de kathodes van radiobuizen in de regel sneller verslijten dan bij een AB-buizenversterker.

Er zijn twee soorten klasse A die kunnen worden toegepast op single-ended of push-pull

Klasse A1 betekent dat de netspanning altijd negatiever is dan de kathodespanning. Dit geeft de hoogst mogelijke lineariteit en wordt gebruikt bij triodes zoals de SV300B, en pentodes.

Klasse A2 betekent dat het rooster positiever wordt aangestuurd dan voor een deel van de kathode of het gehele signaal. Dit betekent dat het elektriciteitsnet afhankelijk is van de stroom van de kathode en opwarmt. A2 wordt niet vaak gebruikt in pentodes of triodes zoals de SV300B, vooral niet in audiobuizenversterkers. Normaal gesproken gebruikt een klasse-A2 buizenversterker buizen met speciale sterke roosters, zoals de triodes uit de SV811- en SV572-serie.

2. Klasse AB is alleen van toepassing op. Dit betekent dat wanneer het rooster van de ene radiobuis wordt aangedreven totdat de anodestroom volledig wordt onderbroken (stopgezet), de andere buis het overneemt en het uitgangsvermogen verwerkt. Dit geeft een grotere efficiëntie dan klasse A. Het resulteert ook in meer vervorming als de versterker niet zorgvuldig is ontworpen en gebruik maakt van enkele negatieve reacties. Er zijn klasse-AB1- en klasse-AB2-versterkers; de verschillen zijn hetzelfde als uitgelegd.

Transformatorloze buizenversterkers zijn bijzondere hightechproducten. Omdat het duur is en Bovendien is het moeilijk, sommige ingenieurs besloten de transformator helemaal te elimineren. Helaas hebben radiobuizen relatief hoge uitgangsimpedanties vergeleken met transistors. Een goed ontworpen buizenversterker zonder transformator is in staat tot geluidskwaliteit en is vandaag beschikbaar. Zo'n buizenversterker vereist in de regel meer zorg en meer zorg in gebruik dan een transformatorversterker.

De afgelopen jaren heeft de transformatorloze buizenversterker een slechte reputatie gekregen vanwege zijn onbetrouwbaarheid. Dit was alleen een probleem bij enkele goedkope fabrikanten die sindsdien failliet zijn gegaan. Een goed ontworpen buizenversterker kan net zo betrouwbaar zijn als een transformatorversterker.

Download uitstekende boeken "Tube DIY-versterker" kan GRATIS zijn Grootte 220,47 MB!!!

Deel 2 van boeken over buizenversterkerkan GRATIS zijn Grootte 122,41 MB!!

Ik hoop dat deze uitleg op zijn minst een beetje heeft geholpen. Laat hieronder een reactie achter, zodat ik contact met u op kan nemen. Wees niet bang voor mij en sluit je bij mij aan

Elektronische buizen kunnen worden geclassificeerd op basis van het aantal elektroden, het doel, het frequentiebereik, het vermogen, het kathodetype en de afmetingen.

Afhankelijk van het aantal elektroden zijn elektronische buizen verdeeld in diodes, triodes, tetrodes, pentodes, heptoden, gecombineerde buizen (dubbele diodes, dubbele triodes, triode-pentodes, triode-heptodes, enz.).

Afhankelijk van de uitgevoerde functies kunnen lampen gelijkrichten, detecteren, versterken, converteren, genereren, enz.

Een diode is een elektronenbuis met twee elektroden: een anode en een kathode. Het werd uitgevonden door John Fleming in 1904. De kathode bevindt zich in het midden van de lamp: de anode, in de vorm van een cilinder, omsluit de kathode. Het werkingsprincipe van de diode is als volgt. Als er een positieve potentiaal op de anode wordt aangelegd, zullen de negatief geladen elektronen die door de kathode worden uitgezonden onder invloed van een elektrisch veld naar de positieve anode snellen, waardoor een continue elektronenstroom wordt gevormd die het elektrische circuit van de anodestroombron sluit. Anodestroom I a zal in het externe circuit vloeien. Omdat conventioneel wordt aangenomen dat de positieve richting van de stroom de richting van plus naar min van de stroombron is, vloeit de stroom binnen de diode van de anode naar de kathode, dat wil zeggen tegen de beweging van de elektronen in. De grootte van de anodestroom wordt bepaald door het aantal elektronen dat per tijdseenheid van de kathode naar de anode vliegt.

Als je de min van de stroombron verbindt met de anode van de diode en de plus met de kathode, dan zal de negatief geladen anode negatieve elektronen terugstoten naar de kathode. In dit geval zal er geen stroom door de lamp stromen. Bijgevolg geleidt de diode elektrische stroom in slechts één richting: van de anode naar de kathode, wanneer de anodepotentiaal hoger is dan de kathodepotentiaal.

Eenrichtingsgeleiding van een diode is de belangrijkste eigenschap ervan. Het is deze eigenschap die het doel van de diode bepaalt: het gelijkrichten van wisselstromen in gelijkstromen en het omzetten van hoogfrequente gemoduleerde oscillaties in audiofrequentiestromen (detectie).

Diodes die zijn ontworpen om wisselstroom gelijk te richten, worden kenotrons genoemd. Ze zijn gemarkeerd met de letter C (1Ц1С, 1Ц7С, 1Ц11П, 1Ц21П, ЗЦ18П, 5ЦЗС, 6Ц4П, enz.).

Diodes bedoeld voor detectie hebben een laag vermogen. Ze worden meestal geproduceerd als lampen met dubbele anode of als onderdeel van gecombineerde lampen. Deze diodes zijn gemarkeerd met de letter X of D (6D14P, 6D20P, 6X6S).

Een triode is een elektronenbuis waarin tussen de anode en kathode een derde elektrode, een rooster, is geplaatst. Deze lamp werd in 1906 voorgesteld door de Amerikaanse wetenschapper Lee de Forest. Het rooster in moderne lampen is gemaakt in de vorm van een draadspiraal rond de kathode. Het gaas is gemaakt van nikkel, molybdeen of wolfraam. Het trioderooster wordt een stuurrooster genoemd, omdat het kan worden gebruikt om de anodestroomdichtheid eenvoudig te regelen door een positieve of negatieve spanning van een bepaalde waarde op het rooster aan te leggen.

Gegeven dat het rooster in de triode zich dichter bij de kathode bevindt dan de anode, zal het effect ervan op de elektronenstroom groter zijn. Deze eigenschap van de triode wordt veel gebruikt in de radiotechniek om verzwakte radiosignalen te versterken. Het principe van radiosignaalversterking komt op het volgende neer. Het te versterken signaal wordt aan het triodestuurrooster toegevoerd. Een verandering in het netpotentiaal zal leiden tot een overeenkomstige verandering in de anodestroom. In dit geval wordt de versterkte spanning van het aan het elektriciteitsnet geleverde signaal van de anode verwijderd. Er wordt een constante negatieve potentiaal (voorspanning van het net) van een zodanige omvang op het rooster aangelegd dat positieve halve cycli van het signaal geen positieve spanning op het rooster veroorzaken. Anders verschijnt er een roosterstroom (het positieve rooster zal enkele elektronen aantrekken), waardoor de anodestroom afneemt, wat leidt tot signaalvervorming.

Triodes worden gebruikt als versterkers van lage en hoge frequenties, om verschillende pulsvormen in een breed frequentiebereik te genereren en om circuits (kathodevolgers) op elkaar af te stemmen. De markering van triodes bevat de letter S of N (dubbele triodes) 6N1P, 6NZP, 6N7S, 6N9S, 6N24P, enz.

Om de mogelijkheid te bepalen om triodes en lampen met meerdere elektroden in het algemeen in een bepaald circuit te gebruiken, worden de technische kenmerken (parameters) van de lamp gebruikt, waarvan de belangrijkste zijn: de helling van de karakteristiek, de versterking en de interne weerstand van de lamp.

De helling van de karakteristiek S is een waarde die aangeeft hoeveel milliampère de anodestroom zal veranderen als de spanning op het net met 1 V verandert en de spanning op de anode constant blijft. Het wordt gedefinieerd als de verhouding tussen de toename van de anodestroom AI a en de toename van de netspanning AU C

De versterking bepaalt de versterkende eigenschappen van de lampen. Het vertegenwoordigt de verhouding tussen de toename van de anodespanning AU a en de toename van de netspanning AU C, die dezelfde toename van de anodestroom AI a veroorzaken.

De interne weerstand van de triode Ri is de weerstand tussen de anode en de kathode voor de wisselstroom van de anode. Het wordt uitgedrukt als de verhouding tussen de toename van de anodespanning AU a en de toename van de anodestroom AI a

Als de transconductantie het effect van de netspanning op de anodestroom evalueert, stelt de interne weerstand ons in staat het effect van de anodespanning op de anodestroom te evalueren.

Een tetrode is een lamp met vier elektroden en twee roosters, waarvan er één aanstuurt en de andere afschermt. Deze laatste wordt tussen het stuurrooster en de anode geplaatst om de versterking van de lamp te vergroten. Een positieve spanning gelijk aan 50-80% van de anodespanning wordt op het afschermingsrooster aangelegd. Onder deze omstandigheden ontwikkelen elektronen onder invloed van twee versnellende velden (de anode en het tweede rooster) hoge snelheid en schakelen ze secundaire elektronen uit de anode uit, die van daaruit naar het afschermingsrooster bewegen en erdoor worden aangetrokken. Dit fenomeen wordt het dynatroneffect in de tetrode genoemd. Het leidt tot een toename van de stroom van het afschermingsrooster en een afname van de anodestroom, wat equivalent is aan vervorming van het versterkingssignaal.

Om de schadelijke invloed van het dynatroneffect te elimineren, wordt in de opening tussen het afschermingsgaas en de anode een vertragend negatief veld gecreëerd. Hiertoe worden tussen het rooster en de anode twee met de kathode verbonden metalen platen geplaatst. Dergelijke lampen worden straaltetrodes genoemd. Ze worden veel gebruikt als eindversterkers voor laagfrequente signalen (6P13S, 6P31S, 6P36S, 6P1P).

De tweede manier om het dynatroneffect in een tetrode te elimineren is door een ander rooster te introduceren, dat een beschermend of anti-dynatronrooster wordt genoemd. Een lamp met vijf elektroden wordt een pentode genoemd. Het derde rooster is verbonden met de kathode. Het creëert een vertragingsveld voor secundaire elektronen die door de anode worden uitgezonden en stuurt deze terug naar de anode. Pentodes zijn de beste versterkingsbuizen; de winst voor sommige soorten pentodes bedraagt ​​enkele duizenden. Ze worden gebruikt als versterkers van hoge en middenfrequenties.

Een heptode is een elektronenbuis met zeven elektroden en vijf roosters. Het doel van de roosters kan als volgt zijn: de eerste en derde zijn controleroosters, de tweede en vierde zijn screeningroosters, de vijfde zijn anti-dynatronroosters. Heptoden worden gebruikt om elektrische trillingen van de ene frequentie om te zetten in trillingen van een andere. In superheterodyne ontvangers fungeren ze bijvoorbeeld als een omzetter van hoogfrequente oscillaties van het ontvangen signaal in middenfrequente signalen.

In moderne radioapparatuur worden veel gecombineerde lampen gebruikt, waarbij twee of drie lampen in één cilinder zijn geplaatst en hun eigen afzonderlijke elektrodesystemen hebben. Het voordeel van dergelijke lampen ligt voor de hand: ze verkleinen de omvang van radioapparatuur en verhogen de efficiëntie ervan. De binnenlandse industrie produceert de volgende gecombineerde lampen: dubbele diodes, dubbele triodes, diode-triodes, diode-pentodes, triode-pentodes, enz. (6I1P, 6F1P, 6FZP, enz.).

Tegenwoordig zijn we gewend aan compacte elektronische apparaten en ultradunne laptops. En iets meer dan honderd jaar geleden verscheen er een apparaat dat dit werkelijkheid maakte en een echte revolutie teweegbracht in de ontwikkeling van elektronica. We hebben het over een radiobuis.

Buisintro

Lampen werden voorheen veel gebruikt bij het ontwerpen van circuits; de eerste elektronische apparaten werden ermee gebouwd. De gouden eeuw van radiobuizen was in de eerste helft van de 20e eeuw. Voor onze grootvaders en overgrootvaders waren gigantische computers die een hele kamer in beslag namen en zich als de hel koesterden veel bekender. Met zo'n auto kun je geen tv-serie kijken.

Toen was er een tijd waarin Sovjet-microschakelingen de grootste ter wereld werden. Maar dit is een ander verhaal, dat begon na de komst van halfgeleiderapparaten. Zoals u begrijpt gaat dit artikel over de werking van een vacuümbuis en het moderne gebruik ervan.

Vacuüm apparaten

Vacuüm is de afwezigheid van materie. Om precies te zijn, de bijna volledige afwezigheid ervan. In de natuurkunde zijn er hoge, gemiddelde en lage vacuüms. Het is duidelijk dat er in een vacuüm geen elektrische stroom kan zijn, aangezien stroom de gerichte beweging (deeltjes) is van ladingsdragers, die in een vacuüm nergens vandaan kunnen komen.

Maar uit het niets? Metalen laten bij verhitting elektronen vrij. Dit is de zogenaamde thermionische emissie. De werking van elektronische vacuümapparaten is hierop gebaseerd.

Thermionische emissie werd ontdekt door Thomas Edison. Meer precies ontdekte de wetenschapper dat wanneer de gloeidraad wordt verwarmd en er een tweede elektrode in de vacuümfles zit, het vacuüm stroom geleidt. Op dat moment besefte Edison de betekenis van zijn ontdekking niet ten volle, maar voor het geval dat, patenteerde hij deze. Conclusie: in elke onduidelijke situatie: patenteer het!

Vacuümapparaten zijn hermetisch afgesloten cilinders met daarin elektroden. Cilinders worden gemaakt van glas, metaal of keramiek, nadat de lucht eruit is gepompt.

Naast vacuümbuizen zijn er de volgende vacuümapparaten:

• microgolfapparaten, magnetrons, klystrons;
• kinescopen, kathodestraalbuizen;
• Röntgenbuizen.

Werkingsprincipe van een vacuümbuis

Een vacuümbuis is een elektronisch vacuümapparaat dat werkt door de intensiteit van de elektronenstroom tussen elektroden te regelen.

Het eenvoudigste type lamp is een diode. Laten we er eens naar kijken in plaats van de definities te lezen.

Elke lamp heeft een kathode, waaruit elektronen naar buiten vliegen, en een anode, waarop ze vliegen. Als “min” wordt toegepast op de kathode en “plus” op de anode, zullen de elektronen die door de hete kathode worden uitgezonden naar de anode beginnen te bewegen. Er zal stroom in de lamp vloeien.

Trouwens! Als je een diodeversterker moet berekenen, hebben onze lezers nu 10% korting

De diode heeft eenrichtingsgeleiding. Dit betekent dat als er een plus wordt toegepast op de kathode en een min op de anode, er geen stroom in het circuit zal zijn.

Naast deze twee elektroden kunnen lampen nog andere bevatten.

Alle namen van vacuümbuizen hebben betrekking op het aantal elektroden. Diode - twee, triode - drie, tetrode - vier, pentode - vijf, enz.

Laten we een triode nemen. Dit is een diode waaraan een extra elektrode is toegevoegd: een stuurrooster. Zo'n lamp met drie elektroden kan al als stroomversterker werken.

Als er een lichte negatieve spanning op het rooster staat, blokkeert deze een deel van de elektronen die naar de anode vliegen en neemt de stroom af. Bij een grote negatieve spanning zal het rooster de lamp "blokkeren" en zal de stroom daarin stoppen. En als je een positieve spanning op het elektriciteitsnet aanbrengt, zal de anodestroom toenemen.

Een kleine verandering in de spanning op het net, dat naast de kathode is geïnstalleerd, heeft een aanzienlijke invloed op de stroom tussen de kathode en de anode. Dit is waar het principe van versterking op is gebaseerd.

Toepassingen van vacuümbuizen

Bijna overal is de lamp vervangen door de halfgeleidertransistor. In sommige industrieën hebben lampen echter hun plaats ingenomen en blijven ze onmisbaar.

In de ruimte bijvoorbeeld. Lampapparatuur is bestand tegen een groter temperatuurbereik en achtergrondstraling en wordt daarom gebruikt bij de productie van ruimtevaartuigen.

Lucht- of watergekoelde buizen worden ook gebruikt in krachtige radiozenders.

Natuurlijk is het moeilijk om moderne muziekapparatuur voor te stellen zonder buizencircuits.

Buizengeluid: feit of fictie?

Laagfrequente versterkers of simpelweg geluidsversterkers zijn het bekendste moderne gebruik van radiobuizen, wat ook voor veel controverse zorgt.

Het gaat zelfs zo ver als ‘holiwars’ tussen aanhangers van buizen- en transistorgeluid. Er wordt gezegd dat het buizengeluid “soulvoller” en “zachter” is en prettiger om naar te luisteren. Terwijl transistorgeluid ‘zielloos’ en ‘koud’ is.

Niets gebeurt voor niets, en het is onwaarschijnlijk dat dergelijke meningsverschillen en meningen uit het niets zijn ontstaan. Ooit raakten wetenschappers geïnteresseerd in de vraag of buizengeluid echt aangenamer is voor het oor. Er is behoorlijk wat onderzoek gedaan naar de verschillen tussen een lamp en een transistor.

Volgens een van hen voegen buizenversterkers zelfs harmonischen toe aan het signaal, die door mensen subjectief als ‘warm’, ‘aangenaam’ en ‘gezellig’ worden ervaren. Het is waar dat er zoveel mensen zijn, zoveel meningen, en daarom zijn er nog steeds debatten gaande.

Ruzie maken is vaak tijdverspilling. Maar de studentendienst zal juist waardevolle manuren helpen besparen. Neem contact op met onze specialisten voor kwaliteitsvolle hulp op elk kennisgebied.