3. Электронная лампа-диод

..

Рис. 4: применение двухэлектродной лампы с катодом прямого накала в качестве детектора простейшего радиоприемника: VL1 – лампа-диод GB1 – накальная батарея L1C1 – входной колебательный контур BF1 – высокоомные головные телефоны

Рис. 5: применение двухэлектродной лампы с катодом прямого накала в блоке питания для преобразования переменного тока в постоянный: Т1 – трансформатор, преобразующий 220В в напряжение накала катода (5-6В) и высокое напряжение ~U для питания «анодных» цепей радиоконструкции VL1 – лампа-диод (кенотрон) С1, С2, L1 – сглаживающий фильтр

4. Электронная лампа-триод Э лектронная лампа, имеющая три электрода, называется три­одом. Триод отличается от диода тем, что между его катодом и анодом находится третий электрод, выполненный в виде проволочной спи­рали, который называется сеткой (рис. 6). П о своему расположению сетка мешает или помогает электро­нам, вылетевшим с катода, достигнуть анода. Между сеткой и като­дом включается напряжение, которое называется сеточным напря­жением Uc.  Когда напряжение на сетке триода равно нулю,лампа работает как диод (рис. 7а). Приложенное между сеткой и катодом напряжение Uссоздает дополнительное электрическое поле, воз­действующее на летящие от катода к аноду электроны. Если это напряжение отрицательно, то вылетающие из катода электроны оказываются под действием притягивающей силы положительно заряженного анода и отталкивающей силы отрицательно заря­женной сетки. Если отрицательное напряжение на сетке мало, то ее отталкивающая сила, действующая на электроны, невелика, поэтому сравнительно большая часть электронов пролетает через сетку к аноду. О днако с увеличением отрицательного напряжения на сетке от­талкивающая сила электрического поля, действующая на электроны, возрастает. Вследствие этого сквозь сетку к аноду пролетает меньшее число электронов и анодный ток уменьшается. Роль отри­цательно заряженной сетки подобна роли регулируемого сопротивления в электрической цепи. При некотором значении отрицательного напряжения на сетке величина ее отталкивающей силы становится настолько большой, что ни один электрон не в состоянии пролететь сквозь сетку к ано­ду; анодный ток становится равным нулю. В этих условиях лампа «заперта» (рис. 7б). Если к сетке приложить не отрицательное, а положительное напряжение,то на электроны будут действовать две оди­наково направленные силы: электрического поля анода и положи­тельного заряда сетки. Большая часть электронов, пролетевших сквозь сетку, достигнет анода, но значительная часть их притянется на сетку и образует сеточный ток (рис. 7в). Этот ток весьма нежелателен, так как он вызывает вредный нагрев сетки и уменьшает силу анод­ного тока. По этим причинам в большинстве электронных устройств во время работы триода потенциал сетки должен оставаться отри­цательным. С етка находится ближе к катоду, чем анод; поэтому изменение напряжения на ней значительно сильнее влияет на величину анод­ного тока, чем такое же изменение напряжения на аноде. Это позво­ляет путем небольшого изменения сеточного напряжения Ucзначи­тельно изменять силу анодного тока. Таким образом, посредством изменения напряжения, подавае­мого на сетку, можно управлять силой тока в анодной цепи лампы. Поэтому сетку называют управляющей.

 

 

5. Электронная лампа-усилитель И з вышесказанного следует простая вещь: если напряжение на сетке будет меняться пропорционально звуковой частоте, то и анодный ток будет меняться аналогично (рис. 8). Изменение мощности выходного сигнала (на аноде) значительно превысит мощность входного или управляющего сигнала (на сетке). Таким образом произойдёт усиление (в данном случае) звукового сигнала, а в качестве усилителя работает электронная лампа-триод. Кстати, первую электронную лампу именно такого типа создал американский изобретатель Ли де Форест в 1906 году. Триод тогда называли «аудин». Де Форест является одним из отцов «века электроники», потому что его триод помог открыть дорогу широкому использованию электроники.

Один из основателей квантовой механики Луи де Бройль сказал в 1956 году: «...Это великое открытие сослужило службу не только технике. И не только, подчеркнём это, анализу работы устройств такого рода, не только всё более глубокому изучению динамики электронов. Оно оказало неоценимую услугу электронике как науке и значительно способствовало её развитию; кроме того, оно предоставило всем работникам лабораторий во всех отраслях науки приборы, ставшие сегодня необходимыми вспомогательными средствами в их исследованиях. Таким образом, это великое изобретение, независимо от его бесчисленных технических применений, стало одним из крупнейших факторов прогресса чистой науки в течение последнего полувека. / Сказанного, на мой взгляд, достаточно, для того чтобы понять, почему не только инженеры и техники, но также физики и специалисты всех отраслей науки должны сегодня все вместе выразить Ли де Форесту своё почтение, а также свою признательность и своё восхищение».

  Аудин Ли де Фореста

Ли де Форест со своим главным изобретением

Н а рис. 9 представлена схема реального УНЧ  ± 150-170 В – постоянное анодное напряжение ~ 6,3 В питание нити накала для подогрева катода BF1 – высокоомные головные телефоны Сигнал подается с пьезоэлектрического звукоснимателя электропроигрывателя.

 

 

 

 

 

VL1 типа 6С5С лампа-триод отечественного производства (рис. 10) с подогреваемым катодом. Можно заменить на аналогичную – 6С2С (рис. 11).  

Н а триоде можно собрать простейший приемник (рис. 12), где электронная лампа выполняет функции усиления высокой частоты.

L1 – катушка приемного контура:  провод ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,15-0,2 мм, 70-80 витков; ферритовый стержень диаметром 8-10 мм и длиной 70-100 мм; катушка наматывается на бумажную гильзу длиной 30 мм виток к витку. С1 – любой конденсатор переменной емкости, например, 5-500 пФ от старого радиоприемника.