В Sandacite.BG сега изнамерихме един малко познат вид електронни лампи – тези с пръчкова конструкция.

Ако си спомняте, преди години Ви направихме една голяма серия статии за всякакви видове електронни лампи, цокли за тях, как се заменят, как се попревят и т.н. Наскоро обаче попаднахме на информация за един вид, който мислим, че не сме разгледали достатъчно подробно, и затова сега ще си наваксаме пропуска.

Става дума за т.н. лампи с пръчкова конструкция. Когато са били разработвани – през 40-те – 50-те г. на ХХ век – е взето предвид, че обикновените лампи с навити решетки притежават редица недостатъци. Траекториите на електроните, движещи се към анода на тези лампи, са твърде различни по дължина и форма. Само малка част от електроните се движат по най-краткия път към анода. Поради различията в тези траектории се затруднява правилното управляване на електронния поток и се увеличава собственият шум в обикновените лампи. Значителна част от електронния поток попада на решет­ките, които имат положителен потенциал, и образува във веригите им токове, които увеличават разхода на енергия от източника за захранване. В резултат се получава лошо изпол­зване на емисията на катода и това пречи да се създадат достатъчно икономични лампи. Производството на лампите с навити решетки тогава е сравнително сложно и все още изисква много ръчен труд. Освен това се получават значителни различия в параметрите на лампите, а тяхната механична устой­чивост и сигурност в работата също са недостатъчни.

УСТРОЙСТВО

Устройството на лампите с пръчкова конструкция е такова, че в тях са отстранени до голяма степен посочените по-горе недостатъци. Всяка решетка в тези лампи има конструкция във вид на метални пръчки, между които преминава електронният поток към анода.На горната фигура схематично е показано схематично прин­ципното устройство на лампа с пръчкова конструкция, като за про­стота е изобразена само половината от лампата. В действител­ност системата от електродите е разположена симетрично от двете страни на катода и поради това наляво от него се на­мира втората половина на решетките р_1, р₂, р3, р₄ и анода, които представляват също такива пръчки като показаните на фигурата. Електроните в подобна система се движат от катода към анода по почти успоредни траектории с еднаква дължина. Встрани от катода е разположена управляващата решетка, която е във вид на две пръчки с правоъгълно сечение. По такъв начин тази решетка стои настрана от електронния поток.

На пръв поглед може да се помисли, че така тя няма да може да управлява електрон­ния поток. В действителност обаче електрическото поле, създавано от зарядите на решетката р_1, влияе твърде ефикасно върху елек­тронния поток, при условие че катодът има малка дебелина. Поради това пръчковата конструкция се използва главно в лампи с пряко отоплявани катоди във вид на тънка жичка За да се разбере по-добре прин­ципът на конструкцията, на нашата фигура 1 не е спазен мащабът. Дължи­ната на пръчките в сравнение с раз­стоянията между тях в действител­ност е значително по-голяма. Пред­става за относителните размери на електродната система и елементите на ламловата конструкдня дава фиг. 2 долу, в която е показано устройство­то на съветската лампата 1Ж17Б с пряко отопляван катод и пръчкова конструкция. От фигурата се вижда, че екранната и защитната решетка имат по две двойки пръчки, които са заварени в горната си част. В долната част една ог пръчките е изведена навън. От анода е направен извод върху балона. Пръчките на всички електроди преминават през отво­рите на няколко слюдени плочки, които осигуряват неизменно взаимно разположение на електродите.

Устройство на пентода 1Ж17Б: 1 – траверса на катода; 2 – катод; 3 – трета решетка; 4 – втора решетка; 5 – екран; 6 – анод; 7 – гетер; 8 – слюда; 9 – първа решетка

ПРЕДИМСТВА

Както забелязвате, своеобразната конструкция на електродите на лампите от този тип има за цел осъществяването на по-съвършено управление на електронния поток, основано на принципите на електронната оптика. Тук тази задача е изпълнена успешно. Електроните се дви­жат от катода, към анода между пръчките на решетките и могат въобще да не попадат на решетките с положителни потенциали. Траекториите на електроните са най-къси и имат приблизително еднаква дължина. Електронният поток се полу­чава равномерен и управляването му става по-ефикасно. Значи­телно се подобрява използването на емисията на катода.

В тези лампи са възможни някои по-различни принципи на управ­ление на анодния ток. Например, ако от пръчките на управ­ляващата решетка се направят отделни изводи и на тях се подадат променливи напрежения с различна честота, се получава нов метод за преобразуване на честотата.

Производството на лампите с пръчкова конструкция е зна­чително по-просто от това на обикновените лампи с навити решетки. ,,Пръчковите“ лампи се изработват с ма­шини без съприкосновението на човешка ръка, което осигурява изключителна чистота на производството и висока точност на монтажа. Едновременно с това се намаляват рязко различията в параметрите – те не превишават 5 %. Устойчивостта, сигурната работа и дълготрайността на лампите с пръчкова конструкция са много високи.

Поради доброто използуване на емисията на катода и ра­ционалното управление на електронния поток лампите с пръч­кова конструкция са значително по-икономични от обикновените лампи. По-късно са разработени и лампи с батерийно захранване, които при отоплително напрежение 0,625 волта консумират отоплителен ток само 12 милиампера и работят при анодно напрежение 10—15 волта. Това обаче не е граница и съществуват реални перспективи за по-нататъшното намаляване на отоплителния ток и анодното напрежение. При използването в лампите на още по-тънки отоплителни жички отоплителният ток може да се намали до 5 милиампера.

Лампите с пръчкова конструкция имат много интересни свойства. Така например са конструирани лампи, екранният ток на които е равен на нула, т. е. електроните въобще не попа­дат на проводника на тази решетка. Входното съпротивление на новите лампи е няколкократно по-високо от това на лампите с навити решетки. Шумовете в пръчковите пентоди са при­близително същите както в триодите с обикновена конструк­ция. Възможно е създаването на лампи с различни по форма характеристики.

НЕДОСТАТЪЦИ

Като недостатък на лампите с пръчкова конструкция може да се посочи трудността за получаването на висока стръмност. В началото на 60-те г. напр. тя не превишава няколко милиампера на волт. Стръм­ност от този порядък обаче е характерна и за много лампи от обикновен тип. Освен това в редица случаи не е необходима много висока стръмност и може да се получат напълно задоволи­телни резултати с лампи, които имат средна такава.

Работата по усъвършенствува- нето на лампите с пръчкова кон­струкция довежда до създаването на лампи с щанцовани решетки. Тези лампи имат всички предим­ства на пръчковите, само че вместо пръчки за решетките се използва система от рамки, щанцовани от листов метал. Електронният поток преминава през вътрешните отвори на рамките. Прин­ципното устройство на такива лампи е показано на фиг. 3 горе. Конструкцията с щанцовани решетки е по-ефикасна при лампи с косвено отоплявани катоди.

На всички нас са познати разработените много типове батерийни и мрежови лампи с пръчкови и щанцовани решетки, като  триоди, двойни триоди, различни пентоди, смесителни лампи и редица други. Те са оформени като свръхминиатюрни лампи с диаметър на балона 10,5, 8,5 и 6,8 мм. Наред със новоразработените модели лампи, във вариант с пръчкови и щанцовани решетки могат да се срещнат също и широкоизвестните 1K1II, 1Б1П, 2П1П, 6Ж1Г1, 6П1П, 6Н15П, 6Н1П, 6Н2П и др.

А ето и още нещо по темата с радиолампите:

Цокли за електронни лампи