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 р1, 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 р1, 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:
