Prve vakuumske cijevi, ili radio cijevi kako ih ponekad nazivaju, bile su vrlo slične električnim žaruljama sa žarnom niti (vidi Izvori svjetlosti). Imali su prozirne staklene balone istog oblika, a vlakna su im sjajno sijala.
Krajem prošlog stoljeća, poznati američki izumitelj TL Edison otkrio je da žarna nit obične lampe emituje, "izbacuje" veliku količinu slobodnih elektrona. Ovaj fenomen, nazvan termoionska emisija, široko se koristi u svim vakuumskim cijevima.
Svaka elektronska lampa je metalni, stakleni ili keramički balon, unutar kojeg su pričvršćene elektrode (vidi sliku). U cilindru se stvara snažno razrjeđivanje zraka (vakuum), što je neophodno kako plinovi ne bi ometali kretanje elektrona u lampi i kako bi elektrode duže trajale. Katoda - negativna elektroda - je izvor elektrona. U nekim žaruljama nit služi kao katoda; u drugim nit služi kao minijaturna vruća ploča koja zagrijava cijevnu katodu. Anoda - pozitivna elektroda - obično ima oblik cilindra ili kutije bez dva zida i okružuje katodu.
Svi nazivi za vakuumske cijevi povezani su s brojem elektroda: dioda ima dvije elektrode, trioda ima tri, tetroda ima četiri, pentoda ima pet, itd.
Princip rada prve elektronske cijevi, diode, koju je izumio Englez Fleming 1904. godine, ostao je nepromijenjen do danas.Glavni elementi ove najjednostavnije lampe su katoda i anoda. Elektroni lete iz vrele katode i formiraju elektronski "oblak" oko nje. Ako je katoda spojena na "minus" izvora napajanja, a "plus" se primjenjuje na anodu, unutar diode nastaje struja (anoda će početi privlačiti elektrone iz "oblaka"). Ako stavimo "minus" na anodu i "plus" na katodu, struja u krugu diode će prestati. Dakle, u lampi s dvije elektrode - diodi, struja može ići samo u jednom smjeru - od katode do anode, odnosno dioda ima jednostranu strujnu vodljivost.
Dioda je korištena za ispravljanje naizmjenične struje (vidi Električna struja). Godine 1906. američki inženjer Lee de Forest predložio je uvođenje druge elektrode između anode i katode diodne lampe - rešetke. Pojavila se nova cijev - trioda, koja je nemjerljivo proširila polje upotrebe elektronskih cijevi (vidi sliku).
Rad triode, kao i svake elektronske cijevi, temelji se na postojanju protoka elektrona između katode i anode. Mreža - treća elektroda - izgleda kao žičana spirala. Bliže je katodi nego anodi. Ako se na mrežu primijeni mali negativni napon, on će odbiti dio elektrona koji lete od katode do anode, a jačina anodne struje će se smanjiti. Sa velikim negativnim naponom, mreža postaje nepremostiva barijera za elektrone. Zadržavaju se u prostoru između katode i mreže, uprkos činjenici da se "minus" nanosi na katodu, a "plus" napajanja na anodu. Sa pozitivnim naponom na mreži, to će povećati anodnu struju. Dakle, primjenom različitih napona na mrežu, moguće je kontrolisati jačinu anodne struje lampe. Čak i male promjene napona između mreže i katode dovest će do značajne promjene jačine anodne struje, a time i do promjene napona na opterećenju (na primjer, otporniku) uključenom u anodni krug. Ako se na mrežu dovede izmjenični napon, tada će zbog energije izvora napajanja lampa povećati ovaj napon. To se događa zato što se s naizmjeničnim naponom između mreže i katode, jednosmjerna struja u opterećenju lampe mijenja u vremenu s tim naponom, i to u mnogo većoj mjeri nego što se mijenja napon na mreži. Ako se ova struja propušta kroz visokopropusni filtar (vidi Električni filter), tada će na njenom izlazu teći izmjenična struja s većom amplitudom oscilacija, a na opterećenju će se pojaviti veći naizmjenični napon.
U budućnosti su se dizajni elektronskih cijevi razvili vrlo brzo - pojavile su se lampe koje sadrže ne jednu, već nekoliko rešetki: tetrode (lampe s dvije rešetke) i pentode (sijalice s tri rešetke). Omogućili su postizanje većeg pojačanja signala.
Triode, tetrode i pentode su univerzalne vakuumske cijevi. Koriste se za pojačavanje napona naizmjenične i jednosmjerne struje, za rad kao detektori i kao generatori električnih oscilacija.
Rasprostranjene su kombinovane lampe u čijim cilindrima postoje dve ili čak tri vakuumske cevi. To su, na primjer, dioda-pentoda, dvostruka trioda, trioda-pentoda. Oni mogu, posebno, raditi kao detektor (dioda) i istovremeno pojačavati napon (pentoda).
Vakumske cijevi za opremu male snage (radio, televizor, itd.) su male veličine. Postoje čak i subminijaturne lampe koje nisu veće od debljine olovke. Potpuna suprotnost minijaturnim lampama su lampe koje se koriste u pojačalima velike snage za radio stanice ili radio predajnike. Ove vakuumske cijevi mogu generirati visokofrekventne oscilacije sa snagom od stotine kilovata i mogu doseći značajne dimenzije.
Zbog velike količine proizvedene toplote potrebno je koristiti vazdušno ili vodeno hlađenje ovih lampi (vidi sliku).
Električna lampa
Ruska izvozna radio cijev 6550C
Električna lampa, radio cijev- elektrovakumski uređaj (tačnije, vakuumski elektronski uređaj), koji radi tako što kontroliše intenzitet protoka elektrona koji se kreću u vakuumu ili razređenom gasu između elektroda.
Radio cijevi su bile široko korištene u dvadesetom stoljeću kao aktivni elementi elektronske opreme (pojačala, generatori, detektori, prekidači, itd.). Trenutno su gotovo potpuno zamijenjeni poluvodičkim uređajima. Ponekad se koriste i u moćnim visokofrekventnim predajnicima, visokokvalitetnoj audio opremi.
Elektronske lampe namijenjene rasvjeti (bljeskalice, ksenonske i natrijumske sijalice) ne nazivaju se radio cijevi i obično spadaju u klasu rasvjetnih tijela.
Princip rada
Elektronska cijev RCA "808"
Vakuumska cijev sa grijanom katodom
- Kao rezultat termoionske emisije, elektroni napuštaju površinu katode.
- Pod uticajem razlike potencijala između anode i katode, elektroni dospevaju do anode i formiraju anodnu struju u spoljašnjem kolu.
- Uz pomoć dodatnih elektroda (rešetki), protok elektrona se kontrolira primjenom električnog potencijala na te elektrode.
U vakuumskim elektronskim cijevima, prisustvo plina degradira karakteristike cijevi.
Vakumske cijevi punjene plinom
Glavni za ovu klasu uređaja je protok jona i elektrona u gasu koji puni lampu. Protok se može stvoriti, kao u vakuumskim uređajima, termoionskom emisijom, ili se može stvoriti stvaranjem električnog pražnjenja u plinu zbog jačine električnog polja.
istorija
Prema načinu grijanja, katode se dijele na katode direktnog i indirektnog zagrijavanja.
Direktno zagrijana katoda je metalna nit. Žarulje sa užarenom niti troše manje energije i brže se zagrijavaju, međutim, obično imaju kraći vijek trajanja, kada se koriste u signalnim krugovima, zahtijevaju jednosmjerno napajanje niti, au nizu strujnih krugova su neprimjenjive zbog uticaj razlike potencijala u različitim delovima katode na rad lampe.
Indirektno zagrijana katoda je cilindar s filamentom (grijačom) unutra. Takve lampe se nazivaju indirektne žarulje sa žarnom niti.
Katode lampe se aktiviraju metalima koji imaju nisku radnu funkciju. U direktnim žaruljama sa žarnom niti za to se obično koristi torij, u indirektnim žaruljama sa žarnom niti - barij. Unatoč prisutnosti torija u katodi, žarulje sa direktnom žarnom niti ne predstavljaju opasnost za korisnika, jer njegovo zračenje ne ide dalje od cilindra.
Anoda
Anoda vakuumske cijevi
Pozitivna elektroda. Izrađuje se u obliku ploče, češće kutije u obliku cilindra ili paralelepipeda. Obično se pravi od nikla ili molibdena, ponekad od tantala i grafita.
Net
Između katode i anode se nalaze rešetke koje služe za kontrolu protoka elektrona i eliminaciju nuspojava koje nastaju kada se elektroni kreću od katode do anode.
Mreža je rešetka od tanke žice ili se, češće, izrađuje u obliku žičane spirale namotane na nekoliko potpornih stupova (traverza). U štapnim lampama ulogu rešetki ima sistem od nekoliko tankih šipki paralelnih sa katodom i anodom, a fizika njihovog rada je drugačija nego u tradicionalnom dizajnu.
Prema svojoj namjeni, mreže se dijele na sljedeće vrste:
U zavisnosti od namjene lampe, može imati do sedam rešetki. U nekim varijantama uključivanja višemrežnih lampi, pojedinačne rešetke mogu djelovati kao anoda. Na primjer, u generatoru prema Schembelovoj shemi na tetrodi ili pentodi, stvarni generator je "virtualna" trioda formirana od katode, kontrolne mreže i rešetke kao anode.
Balon
Osnovni tipovi
Radio cijevi male veličine ("prst").
Glavne vrste elektronskih vakuumskih cijevi:
- Diode (lako se prave za visoke napone, vidi kenotron)
- tetrode i pentode snopa (kao varijante ovih tipova)
- kombinovane lampe (zapravo uključuju 2 ili više lampi u jednoj boci)
Moderne aplikacije
Zračno hlađeni metal-keramički generator trioda GS-9B (SSSR)
Visokofrekventna i visokonaponska tehnologija napajanja
- U snažnim odašiljačima za emitovanje (od 100 W do jedinica megavata) u izlaznim stupnjevima koriste se moćne i ultra-snažne lampe sa zračnim ili vodenim hlađenjem anode i visokom (više od 100 A) strujom niti. Magnetroni, klistroni, tzv. Radio cijevi putujućih valova pružaju kombinaciju visokih frekvencija, snage i prihvatljive cijene (a često i samo fundamentalne mogućnosti postojanja) baze elemenata.
- Magnetron se može naći ne samo u radaru, već iu bilo kojoj mikrovalnoj pećnici.
- Ako je potrebno ispraviti ili brzo prebaciti nekoliko desetina kV, što se ne može učiniti mehaničkim ključevima, potrebno je koristiti radio cijevi. Dakle, kenotron pruža prihvatljivu dinamiku na naponima do milion volti.
Vojna industrija
Zbog principa rada elektronske lampe su uređaji koji su mnogo otporniji na štetne faktore kao što je elektromagnetski impuls. Za informaciju: jedan uređaj može imati nekoliko stotina lampi. U SSSR-u, za upotrebu u vojnoj opremi 1950-ih, razvijene su šipke lampe koje su se odlikovale malom veličinom i visokom mehaničkom čvrstoćom.
Minijaturna lampa tipa "žir" (pentoda 6Ž1Ž, SSSR, 1955.)
Svemirska tehnologija
Radijaciona degradacija poluprovodničkih materijala i prisustvo prirodnog vakuuma u međuplanetarnom mediju čine upotrebu određenih vrsta lampi sredstvom za povećanje pouzdanosti i izdržljivosti svemirskih letelica. Upotreba tranzistora u AMC Luna-3 bila je povezana sa velikim rizikom.
Povećana temperatura okoline i zračenje
Oprema za lampe može biti dizajnirana za širi raspon temperature i zračenja nego poluvodička oprema.
Ozvučenje visokog kvaliteta
Prema subjektivnom mišljenju većine ljubitelja muzike, "cevni" zvuk se suštinski razlikuje od zvuka "tranzistora". Postoji nekoliko verzija objašnjenja ovih razlika, kako na osnovu naučnih istraživanja, tako i na iskreno nenaučnom rasuđivanju. Jedno od glavnih objašnjenja za razlike između zvuka cijevi i tranzistora je "prirodni" zvuk opreme cijevi. Zvuk cijevi je "surround" (neki ga zovu "holografski"), za razliku od "ravnog" zvuka tranzistora. Cijevno pojačalo jasno prenosi emocije, energiju izvođača, "drajv" (zbog čega ih obožavaju gitaristi). Tranzistorska pojačala teško se nose s ovim zadacima. Često dizajneri tranzistorskih pojačala koriste sklopove slične lampama (režim rada u klasi A, transformatori, nedostatak opće negativne povratne sprege). Sveukupni rezultat ovih ideja bio je povratak tehnologije cijevi u polje pojačala visokih performansi. Objektivni (naučni) razlog ovakvog stanja je visoka linearnost (ali ne i idealna) lampe, prvenstveno triode. Tranzistor, prvenstveno bipolarni, uglavnom je nelinearan i po pravilu ne može raditi bez mjera linearizacije.
Prednosti cijevnih pojačala:
Jednostavnost kola. Njegovi parametri malo ovise o vanjskim faktorima. Kao rezultat toga, cijevno pojačalo obično ima manje dijelova od poluvodičkog pojačala.
Parametri lampi manje ovise o temperaturi od parametara tranzistora. Lampe su neosjetljive na električno preopterećenje. Mali broj dijelova također uvelike doprinosi pouzdanosti i smanjenju izobličenja koje unosi pojačalo. Tranzistorsko pojačalo ima problema sa "termalnim" izobličenjem.
Dobro usklađivanje ulaza cijevnog pojačala sa opterećenjem. Cijevni stupnjevi imaju vrlo visoku ulaznu impedanciju, što smanjuje gubitke i pomaže u smanjenju broja aktivnih elemenata u radio uređaju. - Jednostavnost održavanja. Ako se, na primjer, lampa koncertnog pojačala pokvari tokom nastupa, onda ju je mnogo lakše zamijeniti nego pregorio tranzistor ili mikrokolo. Ali to ionako niko ne radi na koncertima. Pojačala na koncertima su uvijek na lageru, a cijevna pojačala su uvijek na duploj lageru (jer se, začudo, cijevna pojačala mnogo češće kvare).
Odsustvo nekih vrsta izobličenja svojstvenih tranzistorskim stupnjevima, što ima blagotvoran učinak na zvuk.
Pravilnim korištenjem prednosti lampi moguće je kreirati pojačala koja po kvaliteti zvuka u određenim cjenovnim kategorijama nadmašuju tranzistorska.
Subjektivno vintage izgled prilikom kreiranja imidža uzoraka opreme.
Neosetljiv na zračenje do veoma visokih nivoa.
Nedostaci cijevnih pojačala:
Osim napajanja anoda, lampe zahtijevaju dodatnu potrošnju energije za grijanje. Otuda niska efikasnost, a kao rezultat - snažno grijanje.
Oprema za lampu ne može biti odmah spremna za upotrebu. Potrebno je prethodno zagrevanje lampi nekoliko desetina sekundi. Izuzetak su direktne žarulje sa žarnom niti, koje odmah počinju raditi.
Stupnjevi izlazne cijevi moraju se uskladiti s opterećenjem pomoću transformatora. Kao rezultat - složenost dizajna i loša težina i dimenzije zbog transformatora.
Lampe zahtijevaju upotrebu visokih napona napajanja od stotina (a u moćnim pojačalima - hiljada) volti. Ovo nameće određena ograničenja u pogledu sigurnosti u radu takvih pojačala. Takođe, visokonaponski prijemnik skoro uvek zahteva opadajući izlazni transformator. Istovremeno, svaki transformator je nelinearni uređaj u širokom frekventnom opsegu, što uzrokuje unošenje nelinearnih izobličenja u zvuk na nivou blizu 1% u najboljim modelima cijevnih pojačala (za poređenje: nelinearna izobličenja zvuka najbolja tranzistorska pojačala su toliko mala da se ne mogu izmjeriti). Za cijevno pojačalo, izobličenje od 2-3% može se smatrati normalnim. Priroda i spektar ovih izobličenja razlikuje se od onih kod tranzistorskog pojačala. Na subjektivnu percepciju to obično ne utiče ni na koji način. Transformator je naravno nelinearni element. Ali se vrlo često koristi na izlazu DAC-a, gdje osigurava galvansku izolaciju (sprečava prodor smetnji iz DAC-a), igra ulogu filtera za ograničavanje opsega i očito osigurava ispravno "usklađivanje" faza signala. Kao rezultat toga, unatoč svim nedostacima (prije svega, visokim troškovima), zvuk samo pobjeđuje. Također, transformatori se često uspješno koriste u tranzistorskim pojačalima.
Lampe imaju ograničen vijek trajanja. Vremenom se parametri lampi menjaju, katode gube emisiju (sposobnost emitovanja elektrona), a filament može pregoreti (većina lampi radi do kvara 200-1000 sati, tranzistori su tri reda veličine više) . Tranzistori takođe mogu degradirati tokom vremena.
Krhkost klasičnih staklenih sijalica. Jedno od rješenja ovog problema bio je razvoj 40-ih godina prošlog vijeka lampi sa metal-keramičkim balonima, koji imaju veliku čvrstoću, ali takve lampe nisu imale široku upotrebu.
Neke karakteristike cijevnih pojačala:
Prema subjektivnom mišljenju audiofila, zvuk električnih gitara se puno bolje, dublje i "muzikalnije" prenosi preko cijevnih pojačala. Neki ljudi to pripisuju nelinearnosti izlaznog čvora i unesenoj distorziji, koje "cijene" ljubitelji električnih gitara. To zapravo nije slučaj. Gitaristi koriste efekte povezane sa povećanjem izobličenja, ali za to se namjerno prave odgovarajuće promjene u krugu.
Očigledni nedostaci cijevnog pojačala su krhkost, veća potrošnja energije od tranzistorskog, kraći vijek trajanja lampe, velika izobličenja (to se obično pamti prilikom čitanja tehničkih specifikacija, zbog ozbiljne nesavršenosti u mjerenju glavnih parametara pojačala, mnogi proizvođači rade ne daju takve podatke, ili drugim riječima - dva potpuno identična, u smislu mjerenih parametara, pojačala mogu zvučati potpuno različito), velike dimenzije i težina opreme, kao i cijena koja je veća od cijene tranzistora i integralna tehnologija. Potrošnja energije visokokvalitetnog tranzistorskog pojačala je također visoka, međutim, njegove dimenzije i težina mogu se usporediti s cijevnim pojačalom. Općenito, postoji takav obrazac da što je pojačalo "glasnije", "muzikalnije" itd., veće su njegove dimenzije i potrošnja energije, a efikasnost je niža. Naravno, pojačalo klase D može biti veoma kompaktno i može biti efikasno do 90%. Šta da radimo sa zvukom? Ako planirate borbu za uštedu električne energije, onda, naravno, cijevno pojačalo nije pomoćnik u ovom pitanju.
Klasifikacija po imenu
Oznake SSSR/Rusija
Oznake u drugim zemljama
U Evropi 30-ih godina vodeći proizvođači radio cijevi usvojili su Ujedinjeni evropski alfanumerički sistem označavanja:
- Prvo slovo karakterizira napon niti ili njegovu struju:
A - napon grijanja 4 V;
V - struja filamenta 180 mA;
C - struja filamenta 200 mA;
D - napon grijanja do 1,4 V;
E - napon filamenta 6,3 V;
F - napon žarne niti 12,6 V;
G - napon grijanja 5 V;
H - struja filamenta 150 mA;
K - napon grijanja 2 V;
P - struja filamenta 300 mA;
U - struja filamenta 100 mA;
V - struja filamenta 50 mA;
X - struja filamenta 600 mA.
- Drugo i sljedeća slova u oznaci određuju vrstu svjetiljki:
B - dvostruke diode (sa zajedničkom katodom);
C - triode (osim za vikende);
D - izlazne triode;
E - tetrode (osim vikenda);
F - pentode (osim vikenda);
L - izlazne pentode i tetrode;
H - heksodi ili heptodi (heksodični tip);
K - oktode ili heptode (tip oktode);
M - elektronski svjetlosni indikatori podešavanja;
P - lampe za pojačanje sekundarne emisije;
Y - polutalasni kenotroni;
Z - punotalasni kenotroni.
- Dvocifreni ili trocifreni broj označava spoljašnji dizajn lampe i serijski broj ovog tipa, pri čemu prva cifra obično karakteriše tip postolja ili noge, na primer:
1-9 - staklene lampe sa lamelarnom bazom ("crvena serija")
1x - lampe sa osmopinom ("11-series")
3x - lampe u staklenoj boci sa oktalnom bazom;
5x - lampe sa lokalnom bazom;
6x i 7x - staklene subminijaturne lampe;
8x i od 180 do 189 - minijaturno staklo sa devetokrakom;
9x - minijaturno staklo sa sedam iglica.
vidi takođe
Lampe za pražnjenje
HID lampe obično koriste pražnjenje inertnog gasa pri niskim pritiscima. Primjeri vakuumskih cijevi za pražnjenje plina:
- Plinski pražnjači za visokonaponsku zaštitu (na primjer, na nadzemnim komunikacijskim vodovima, prijemnicima moćnih radara, itd.)
- Tiratroni (lampe sa tri elektrode - triode sa gasnim pražnjenjem, četiri elektrode - tetrode sa gasnim pražnjenjem)
- Ksenon, neon i drugi izvori svjetlosti na plin.
vidi takođe
- AOpen AX4B-533 Tube - Intel 845 Sk478 matična ploča sa cijevnim audio pojačalom
- AOpen AX4GE Tube-G - Matična ploča na Intel 845GE Sk478 sa cijevnim audio pojačalom
- AOpen VIA VT8188A - Matična ploča bazirana na VIA K8T400M Sk754 čipsetu Sa 6-kanalnim cevnim audio pojačalom.
- Hanwas X-Tube USB Dongle je DTS-omogućena USB zvučna kartica za prijenosna računala koja simulira izgled vakuumske cijevi.
Bilješke (uredi)
Linkovi
- Priručnik o domaćim i stranim radio cijevima. Više od 14000 radio cijevi
- Priručnici za cijevi i sve informacije koje su vam potrebne
| Pasivno čvrsto stanje | Otpornik Promjenjivi otpornik Trimer otpornik Varistor kondenzator Varijabilni kondenzator Trimer kondenzator Induktor Kvarcni rezonator Osigurač Osigurač koji se samoizliječi Transformer |
|---|---|
| Aktivno čvrsto stanje | Diode LED fotodioda Poluprovodnički laser ·
Schottky dioda Stabilizator zener diode Varicap Varicond Diodni most ·
Avalanche diode ·
Tunelska dioda ·
Gunn dioda Tranzistor · Bipolarni tranzistor · Tranzistor sa efektom polja · CMOS tranzistor · Jednospojni tranzistor Fototranzistor Kompozitni tranzistor Balistički tranzistor Integralno kolo · Digitalno integrirano kolo · |
Ekologija spoznaje. Nauka i tehnologija: Ključ za izvor električne energije bez goriva je proizvodnja električne energije direktno iz konvencionalne pentodne triode tipa cijevi u neobičnim načinima rada
Valery Dudyshev je riješio misteriju Nikole Tesle o njegovom izvoru struje u svom električnom automobilu.
U oblasti alternativne energije sprema se energetska revolucija
Nikola Tesla je zapravo demonstrirao električni automobil bez goriva u radu još 1931. godine u Bufallu (SAD). Električna energija u elektromotoru automobila dolazila je iz misteriozne kutije sa radio cijevima. Ali do sada je ova misterija izvora električne energije za električni automobil ostala neriješena.
Ključ je dobiti električnu energiju direktno iz konvencionalne pentodne triode tipa cijevi u neobičnim radnim režimima. Potrebno je samo obezbijediti eksplozivnu emisiju elektrona sa njegove katode. Kao rezultat toga, moguće je iz cijevne triode doći do električnog opterećenja spojenog na nju paralelno - električne energije koliko želimo (pa, naravno, u razumnim granicama: recimo, sa izlaznom snagom izvora od 5-10 kW ). Eksplozivna elektronska emisija je otkriće akademika G. Mesyatsa korištenog u ovom izumu. - postiže se u triodi snabdijevanjem nizom kratkotrajnih visokonaponskih impulsa visokog napona u upravljačku mrežu triode.
Eksplozivna emisija elektrona sa površine katode dovodi do stvaranja lavine elektrona ubrzanih kontrolnom mrežom i udaranja u anodu triode
Kao rezultat, ova lavina elektrona iz anode ulazi u električno opterećenje i kroz njega opet do anode triode. Tako nastaje slobodna električna struja koja se održava u krugu "trioda - opterećenje". Drugim riječima, u ovom načinu rada, konvencionalna cijevna trioda sa jakim el. polje na kontrolnoj mreži postaje slobodan izvor električne energije.
Proračuni pokazuju da konvencionalna vakuumska cijevna trioda u ovom načinu rada omogućava da se dobije snažna elektronska emisija u cijevnoj triodi i da se, nakon određenog usavršavanja triode, dobije besplatna električna energija iz konvencionalne cijevne triode, štoviše, kada su katoda i anoda hlađen, od jedne radio cijevi do 10 kW - to su takva čuda!
Vrlo racionalno tehničko rješenje je kombinacija Teslinog rezonantnog transformatora sa vakuumskom cijevi. U ovom slučaju, eksplozivno elektronsko izbacivanje sa katode vakuumske cijevi osigurava sam Teslin transformator.
Snažna emisija polja iz izlaznog namotaja Teslinog transformatora
Varijanta uređaja koji koristi Teslin transformator
Slika 1 Blok dijagram dizajna izvora besplatne električne energije. Ovaj uređaj je napravljen na bazi kombinovanja Teslinog transformatora i sferične vakuumske cevi sa igličastom katodom.
Kratak opis projekta izvora besplatne električne energije
Vakumska elektronska lampa originalnog dizajna (zaokružena isprekidanom linijom) sadrži sfernu anodu 1 u obliku vanjske metalne šuplje evakuirane sfere, unutar koje je smještena sferna katoda 2 sa vanjskim iglama. Vanjska sferna anoda 1 postavljena je u centar kubičnog tijela 3 sa unutrašnjom električnom izolacijom.4 Metalne šipke 5 su čvrsto pričvršćene za anodu i katodu, koje kroz rupe 6 izlaze van tijela 3 i električno su povezane preko ključeva K2, 3,4, odnosno na izlaz Teslinog transformatora 7 i električnog opterećenja 8, spojenog na uzemnu elektrodu 9. Teslin transformator 7 je na ulazu spojen ključem K1 na primarni izvor električne energije male snage 11 (za na primjer baterija "Krona"). Pretvarač napona 10 je priključen paralelno na izlazno električno opterećenje 8 preko ključa K4.
Uređaj radi na sljedeći način: Prvo pomoću ključa K1 (12) priključite primarni izvor električne energije 11 na Teslin transformator 7. Izlazni visokonaponski napon sa njegovog izlaza se preko ključa K2 dovodi do sferne igličaste elektrode - katode. 2, koji formira moćnu elektronsku emisiju iz svojih igala. Tok elektrona istrgnutih iz iglica katode 2 stiže do anode 1 i taloži se na njenoj unutrašnjoj površini.
Kao rezultat toga, vanjska površina sferične šuplje anode 1 dobiva višak električnog naboja, tj. električno napunjene na visoke napone. Zatim, nakon punjenja sferne anode 1. ona se električnim putem preko izlazne šipke elektrode 5 sa ključem K3 povezuje sa električnim opterećenjem 8 i električni naboj sa anode 1 počinje da se odvodi kroz opterećenje 8 u uzemljenu elektrodu 9 i kroz to na Zemlju, tj u električnom opterećenju 8 nastaje korisna električna struja i stvara se korisna električna energija. Ukoliko je potrebno dobiti standardne parametre kod drugih nosivosti električne energije, predviđen je pretvarač napona za uključivanje ključa K4.
Višak električne energije u opterećenju 8 u odnosu na potrošnju električne energije iz primarnog izvora 12 za rad Teslinog transformatora 7 nastaje usled lavinske moćne poljske emisije elektrona pod uticajem ogromnih električnih sila električnog polja koje stvara sekundarni namotaj Teslinog transformatora na iglama sferne katode 2
Teslin transformator - izvor moćne elektronske emisije. Uz pomoć konvencionalne vakuumske cijevi (lampe diode), ovaj tok elektrona može se pretvoriti u korisnu električnu energiju. Više detalja u članku TESLA TRANSFORMATOR KAO IZVOR BESPLATNE ELEKTRIČNE ENERGIJE.
Izlaz
Ideja besplatne struje iz triode je da je sasvim moguće koristiti konvencionalnu cijevnu triodu kao izvor električne energije, pod uvjetom da se dobije značajna emisija elektrona sa katode!
Da biste dobili električnu energiju u konvencionalnoj cijevnoj triodi, potrebno je samo primijeniti visoki napon između katode i akceleracijske mreže, sa c + na mreži, a zatim, uz pojavu struje elektronske emisije, sa katode i njene ubrzanje + na triodnoj mreži - do anode triode - sa katode će juriti tok elektrona je električna struja, koju ćemo zatvoriti kroz opterećenje do katode.
Što je veća veličina ubrzavajućeg električnog polja između katode i mreže, veća je i emisija elektrona sa katode (do eksplozivne elektronske emisije), što znači da je korisnija električna struja iz anode - el. struja opterećenja.
Dakle, ako stvorite elementarne normalne uvjete za rad cijevne triode u takvom slobodnom načinu rada (na kraju krajeva, u materijalu katode postoji ogromna količina elektrona i trajat će dugi niz godina), tada ćemo u potpunosti dobiti besplatna struja na e-mail. opterećenje na krajevima triode - paralelno s njom. Efekat se najlakše postiže na cevnoj triodi, jer u njoj postoji vakuum. Posljedično, elektronska emisija i još eksplozivnija e-pošta. Emisija u njemu će nastati najjednostavnije i posebno efikasnije, u prisustvu velikog električnog potencijala na mreži konvencionalne triode sa vakuumom unutar staklene sijalice. objavio
Sada smo navikli na kompaktne elektronske uređaje i ultra tanke laptope. A prije nešto više od stotinu godina pojavio se uređaj koji ga je učinio stvarnošću i napravio pravu revoluciju u razvoju elektronike. Radi se o radio cijevi.
Tube intro
U strujnim krugovima, lampe su bile široko korištene i ranije, prvi elektronički uređaji su napravljeni uz njihovu upotrebu. Zlatno vrijeme radio cijevi palo je na prvu polovinu 20. vijeka. Za naše djedove i pradjedove, džinovski kompjuteri su bili mnogo poznatiji, zauzimali su cijelu prostoriju i grijali se poput paklene vrućine. Ne možete gledati seriju na takvom autu.
Tada je bilo vrijeme kada su sovjetska mikrokola postala najveća na svijetu. Ali to je druga priča, koja je počela nakon pojave poluvodičkih uređaja. Kao što možete zamisliti, ovaj članak govori o radu vakuumske cijevi i njenoj modernoj upotrebi.
Vakuum uređaji
Vakum je odsustvo materije. Tačnije, njegovo skoro potpuno odsustvo. U fizici se razlikuju visoki, srednji i niski vakuum. Jasno je da u vakuumu ne može postojati električna struja, jer je struja usmjereno kretanje (čestica) nosilaca naboja, koji nemaju odakle doći u vakuumu.
Ali nigde? Metali emituju elektrone kada se zagrevaju. Ovo je takozvana termoionska emisija. Na njemu se zasniva rad elektronskih vakuum uređaja.
Termionsku emisiju otkrio je Thomas Edison. Tačnije, naučnik je otkrio da kada se filament zagrije, a u vakuumskoj boci postoji druga elektroda, vakuum provodi struju. Tada Edison nije u potpunosti cijenio značaj svog otkrića, ali ga je patentirao za svaki slučaj. Zaključak: u bilo kojoj neshvatljivoj situaciji, patent!
Vakum uređaji - hermetički zatvoreni cilindri sa elektrodama unutra. Cilindri se izrađuju od stakla, metala ili keramike, nakon evakuacije zraka iz njih.
Osim vakumskih cijevi, postoje i sljedeći vakuumski uređaji:
- mikrovalni uređaji, magnetroni, klistroni;
- CRT, katodne cijevi;
- rendgenske cijevi.
Princip rada vakuumske cijevi
Vakumska cijev je elektronički vakuum uređaj koji radi tako što kontrolira brzinu protoka elektrona između elektroda.
Najjednostavniji tip lampe je dioda. Umjesto da čitamo definicije, hajde da ih pogledamo.
Svaka lampa ima katodu iz koje lete elektroni i anodu na koju lete. Ako se "minus" stavi na katodu, a "plus" na anodu, elektroni emitovani iz vruće katode će početi da se kreću prema anodi. U lampi će teći struja.
Između ostalog! Ako trebate izračunati diodno pojačalo, naši čitaoci sada imaju 10% popusta
Dioda ima jednostranu provodljivost. To znači da ako se plus primjenjuje na katodu, a minus na anodu, neće biti struje u krugu.
Osim ove dvije elektrode, lampe mogu imati i druge.
Svi nazivi za vakuumske cijevi povezani su s brojem elektroda. Dioda - dva, trioda - tri, tetroda - četiri, pentoda - pet, itd.
Uzmimo triodu. Ovo je dioda kojoj se dodaje dodatna elektroda - kontrolna mreža. Takva lampa s tri elektrode već može raditi kao strujni pojačivač.
Ako postoji mali negativni napon na mreži, to će odgoditi neke od elektrona koji lete prema anodi, a struja će se smanjiti. S velikim negativnim naponom, mreža "koči" lampu, a struja u njoj će prestati. A ako se na mrežu primijeni pozitivan napon, anodna struja će se povećati.
Mala promjena napona na mreži, koja je postavljena u blizini katode, značajno utiče na struju između katode i anode. Na tome se zasniva princip pojačanja.
Primjena vakumskih cijevi
Gotovo svuda je lampa zamijenjena poluvodičkim tranzistorom. Međutim, u nekim industrijama lampe su zauzele svoje mjesto i ostale su nezamjenjive.
Na primjer, u svemiru. Oprema za lampe podnosi širi temperaturni raspon i pozadinsko zračenje, stoga se koristi u proizvodnji svemirskih letjelica.
Vazdušno ili vodeno hlađene lampe se takođe koriste u radio predajnicima velike snage.
Naravno, teško je zamisliti modernu muzičku opremu bez cevnih kola.
Zvuk cijevi: istina ili fikcija?
Pojačala niske frekvencije ili jednostavno pojačivači zvuka su najpoznatija moderna primjena radio cijevi, što također izaziva dosta kontroverzi.
Svodi se na "holivare" između adepta zvuka cijevi i tranzistora. Zvuk cevi je, kako kažu, „duševitiji“ i „mekši“, prijatno ga je slušati. Dok je zvuk tranzistora „bez duše“ i „hladno“.
Ništa se ne dešava tek tako, a teško da su ovakvi sporovi i mišljenja nastala niotkuda. Svojevremeno su se naučnici zainteresovali za pitanje da li je zvuk cevi zaista prijatniji za uho. Urađeno je dosta istraživanja o razlikama između lampe i tranzistora.
Prema jednom od njih, cijevna pojačala signalu dodaju čak i harmonike, koje ljudi subjektivno percipiraju kao "tople", "prijatne" i "ugodne". Istina, koliko ljudi, toliko mišljenja, toliko sporovi i dalje traju.
Svađanje je često gubljenje vremena. Studentski servis će, s druge strane, pomoći u uštedi dragocjenih radnih sati. Molimo kontaktirajte naše stručnjake za kvalitetnu pomoć u bilo kojoj oblasti stručnosti.
DP ____________ 2_2_0_3 ________ gr_4_4_4 ________________
specijalnost i broj grupe
Recenzent __________________ _____ K_u_d_r_ya_sh_o_v_a ____
potpis i., o., prezime
Menadžer _______________ _____ E_p_sh_t_e_y_n ________
potpis i., o., prezime
Diploma _________________ _____ T_k_a_ch_e_n_k_o_V_K__
potpis i., o., prezime
St. Petersburg
Uvod. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
1. Opšti dio
1.1. Opis predmetne oblasti. ... ... ... ... ... 4
1.1.1. Elektronske lampe. ... ... ... ... ... ... 4
1.1.2. Proračunske formule. ... ... ... ... ... ... jedanaest
1.2. Analiza metoda rješenja. ... ... ... ... ... ... 13
1.3. Pregled softvera. ... ... ... ... ... četrnaest
1.4. Opis odabranog programskog jezika. ... ... ... 16
2. Posebni dio
2.1. Formulacija problema. ... ... ... ... ... ... ... 23
2.1.1. Osnova za razvoj. ... ... ... ... ... 23
2.1.2. Svrha programa. ... ... ... ... ... 23
2.1.3. Tehničko-matematički opis problema. ... ... ... 23
2.1.4. Zahtjevi za program. ... ... ... ... ... 24
2.1.4.1. Zahtjevi za funkcionalne karakteristike. ... 24
2.1.4.2. Zahtjevi za pouzdanost. ... ... ... ... ... 25
2.1.4.3. Zahtjevi za tehnička sredstva. ... ... ... 25
2.2. Opis šeme programa. ... ... ... ... ... ... 26
2.2.1. Opis šeme glavnog programa. ... ... ... 26
2.2.2. Opis šeme modula za proračun termičkih naprezanja u anodi MHP 26
2.2.3. Opis dijagrama modula za crtanje. ... ... 27
2.3. Tekst programa. ... ... ... ... ... ... ... 28
2.4. Opis programa. ... ... ... ... ... ... ... 33
2.4.1. Opće informacije. ... ... ... ... ... ... 33
2.4.2. Funkcionalna namjena. ... ... ... ... 33
2.4.3. Opis logičke strukture. ... ... ... ... 33
2.5. Opis procesa otklanjanja grešaka u programu. ... ... ... ... 34
2.6. Primjer rezultata programa. ... ... ... ... 35
3. Ekonomska opravdanost projektovanog programa. ... ... ... 36
4. Mjere za osiguranje sigurnosti života. ... ... 40
4.1. Utjecaj električne struje na ljudski organizam
4.2. Uređaji za uzemljenje
Zaključak. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 42
Bibliografija. ... ... ... ... ... ... ... ... ... 43
Dodatak 1. Šema programa. ... ... ... 44
Dodatak 2. Obrasci ekrana. ... ... ... 47
Dodatak 3. Primjeri grešaka. ... ... ... 51
U posljednjih nekoliko godina riječ "kompjuter" se sve češće koristi. Ako su ranije kompjutere posedovale samo svetski poznate firme, a programi su pisani na jezicima niskog nivoa, danas postoji računar u skoro svakom stanu, a programi se pišu na jezicima visokog nivoa. U Rusiji se svake godine proda više od milion računara. Moderni računari imaju velike mogućnosti: prave numeričke proračune, pripremaju knjige za štampu, stvaraju crteže, filmove, muziku na njima, upravljaju fabrikama i svemirskim brodovima. Računar je svestran i prilično jednostavan alat za obradu svih vrsta informacija koje koriste ljudi.
Ovaj diplomski zadatak će omogućiti zaposlenima u fabrikama i projektantskim biroima da smanje broj i cenu modela projektovanih uređaja. Razvijeni program će omogućiti proračun temperaturnog polja u tijelu MHP anode tokom procesa zagrijavanja nakon uključivanja uređaja, kao i toplinskih naprezanja koja nastaju u tom slučaju, a koja imaju destruktivni učinak na materijal anode. Rezultati rada ovog programa dat će potrebne početne informacije za analizu temperaturnih naprezanja u tijelu anode i izbor režima rada koji čuvaju vijek trajanja i osiguravaju visoku pouzdanost i izdržljivost uređaja.
ZAJEDNIČKI DIO
Opis predmetne oblasti
Elektronske cijevi
Vakumske cijevi se koriste za generiranje, pojačavanje ili pretvaranje električnih oscilacija u različitim područjima nauke i tehnologije.
Princip rada elektronskih cijevi
Na fenomenu se zasniva princip rada svih radio cijevi termoionska emisija- ovo je povećanje brzine elektrona do takvog da oni izlete iz metala s negativnim nabojem i mogu se kretati u smjeru između elektroda, stvarajući električnu struju. Ovo takođe zahteva da ne nailaze na prepreke kao što su molekuli vazduha - zbog čega se stvara visok vakuum u lampama. Da bi se dobila termoionska emisija, metal se mora zagrijati na oko 2000 o K. Najpogodnije je zagrijati metal filament električna struja ( struja niti) kao kod rasvjetnih lampi. Ne može svaki metal izdržati tako visoku temperaturu, većina se topi, zbog toga su u prvim uzorcima elektronskih lampi korištene čiste volframove niti, koje su sijale do bijelog sjaja, pa otuda i naziv "lampa". Ali takva svjetlina je vrlo skupa - potrebna je jaka struja (pola ampera za prijemnu lampu). Ali ubrzo je pronađen način da se smanji struja niti. Istraživanja su pokazala da ako se volfram obloži nekim drugim metalima ili njihovim oksidima (barijum, stroncijum i kalcijum), onda se oslobađanje elektrona olakšava (smanjuje se tzv. "radna funkcija"). Izlaz zahtijeva manje energije, a time i nižu temperaturu. Moderni oksidirani filamenti rade na temperaturama od oko 700-900 ° C, s tim u vezi, moguće je smanjiti struju filamenta za oko 10-20 puta.
Treba napomenuti da se kontrola svih tokova elektrona u lampi vrši pomoću električnih polja koja se stvaraju oko elektroda različitih naboja.
Vrste vakuumskih cijevi
Diode- vakuum uređaj koji prenosi električnu struju samo u jednom smjeru (slika 1a) i ima dva izvoda za uključivanje u električno kolo (plus užareni vod, naravno), svjetiljku s dvije elektrode izumio je 1904. fizičar J. Fleming. Takva elektronska lampa je stakleni ili metalni balon iz kojeg se ispumpava zrak i dvije metalne elektrode: užarena katoda (-) i hladna anoda (+). Postoje dvije vrste katoda: direktno grijanje i indirektna toplota... U prvom slučaju, katoda je volframova nit (češće prekrivena oksidom), kroz koju prolazi struja sa žarnom niti, au drugom cilindar prekriven metalnim slojem niske radne funkcije, unutar kojeg se nalazi nit , električno izolovan od katode. Djelovanje katode kao izvora elektrona zasniva se na termoionska emisija... Slika 1a prikazuje vakuum diodni uređaj sa direktno zagrijanom katodom. Nedostatak direktno grijanih katoda je što nisu prikladne za napajanje naizmjeničnom strujom, jer kada se struja mijenja, temperatura filamenta ima vremena da se promijeni, a tok emitovanih elektrona pulsira frekvencijom struje napajanja, stoga se sada koriste indirektno zagrijane katode.
Strujna naponska karakteristika diode (slika 1f) ima nelinearni karakter - to se objašnjava akumulacijom elektrona na katodi u "oblaku". U nedostatku anodnog napona, elektroni se ne privlače, a anodna struja je nula. Anodna struja nastaje kada se na anodu primijeni pozitivan napon, kako se napon povećava, anodna struja će se povećati (brže na AB krivulji). Pri visokom naponu (u tački B), struja dostiže svoju maksimalnu vrijednost - to je struja zasićenja. Kod diode s aktiviranom (oksidnom) katodom nema usporavanja rasta anodne struje, ali kada je anodna struja iznad određene granične vrijednosti katoda se uništava. Svojstva diode procjenjuju se nagibom i unutrašnjim otporom lampe.
Ako je izlaz mreže spojen na katodu, tada neće biti električnog polja između mreže i katode, a zavoji mreže će imati vrlo slab učinak na elektrone koji lete do anode - to će se uspostaviti u anodnom kolu struja mirovanja... Ako uključite bateriju između katode i mreže tako da se mreža nabije negativno, tada će potonja početi odbijati elektrone natrag na katodu, a anodna struja će se smanjiti. Sa značajnim negativnim potencijalom mreže, čak ni najbrži elektroni neće moći da savladaju njen odbojni efekat, a anodna struja će prestati, tj. lampa će biti zaključana. Ako je mrežna baterija povezana tako da je mreža pozitivno nabijena u odnosu na katodu, tada će rezultirajuće električno polje ubrzati kretanje elektrona. U tom slučaju, mjerni uređaj u anodnom krugu će pokazati povećanje struje.
Što je veći potencijal mreže, to je veća anodna struja. U ovom slučaju, neki od elektrona se privlače u mrežu, stvarajući struja mreže, ali uz pravilan dizajn lampe, broj ovih elektrona je mali. Samo oni elektroni koji se nalaze u neposrednoj blizini zavoja mreže će biti privučeni i stvoriti struju u krugu mreže - ona će biti beznačajna.
Pojačanje i snaga trioda su različite. Sa velikom anodnom strujom, anode su podvrgnute snažnom elektronskom bombardovanju, što dovodi do njihovog značajnog zagrijavanja, pa čak i uništenja, pa se anode izrađuju masivne, crne, zavaruju se posebna rashladna rebra ili se koristi vodeno hlađenje, što je opisano u nastavku. Vodeno hlađenje se takođe koristi u triodi generatora impulsa GI-11 (BM), koju su nedavno razvili naučnici iz Sankt Peterburga.
Oklopljene lampe mogu dobro raditi sa niskim naponima mreže, ali ponekad kada tetrode rade, sekundarni elektroni izbačeni iz anode dospevaju do mreže ekrana, stvarajući struju i jaku distorziju signala - ovaj fenomen se naziva dinatron efekat... Pentode su rješenje za ovaj problem.
Način da se eliminišu neprijatne posledice dinatronskog efekta je očigledan: potrebno je sprečiti da sekundarni elektroni stignu do rešetke. To se može učiniti tako da se u lampu unese još jedna rešetka - treća u nizu, koja će biti zaštitni, pa su dobijene pentode - od grčke reči "penta" - pet (slika 1d). Treća rešetka se nalazi između anode i rešetke i spojena je na katodu, pa se ispostavlja da je negativno nabijena u odnosu na katodu. Dakle, sekundarne elektrone će ova mreža odbijati nazad na anodu, ali u isto vrijeme, pošto je prilično rijetka, ova zaštitna mreža ne ometa elektrone glavne anodne struje. U modernim (za 1972.) visokofrekventnim pentodama, pojačanje dostiže nekoliko hiljada, a kapacitivnost mrežne anode mjeri se u hiljaditim dijelovima pikofarada. Ovo čini pentodu odličnom lampom za pojačavanje visokofrekventnih oscilacija. Ali pentode se takođe koriste sa velikim uspehom za pojačavanje niskih (audio) frekvencija, posebno u završnim fazama.
Niskofrekventne pentode se strukturno donekle razlikuju od visokofrekventnih. Za pojačanje niske frekvencije nije potrebno imati preveliko pojačanje, ali je potrebno imati veliki pravolinijski presjek karakteristike, jer je potrebno pojačati velike napone, pa se izrađuju relativno rijetke rešetke za ekranizaciju. U ovom slučaju, pojačanje se ne pokazuje velikim, a cijela karakteristika se pomiče ulijevo, pa veći dio postaje upotrebljiv. Pentode niske frekvencije moraju isporučivati više snage, stoga postaju masivne i njihove anode se moraju hladiti.
Postoje i Beam tetrodes- niskofrekventne svjetiljke velike snage bez zaštitnih mreža, kod kojih su zavoji mreža za zaštitu smješteni točno iza zavoja kontrolnih mreža. U ovom slučaju, tok elektrona se dijeli na odvojene snopove (zrake) koji lete direktno do anode, te se prenosi malo dalje i sekundarni elektroni koji su izbijeni iz njega ne mogu doći do mreže za ekranizaciju, već ih anoda privlači natrag. , bez ometanja normalnog rada lampe. Faktor pojačanja takvih lampi je nekoliko puta veći od onog kod konvencionalnih tetroda, jer elektroni s katode lete u direktnim snopovima između zavoja rešetki i ne raspršuju se, već se usmjeravaju na anodu poljem zaštitnih ploča koje se nalaze na putevima mogućeg curenja u blizini anode svjetiljke, a koje su spojene na anodu. minus napajanja kroz katodu. Sa zračnim lampama moguće je stvoriti vrlo povoljan oblik karakteristike, koji vam omogućava da dobijete veliku izlaznu snagu uz niski napon signala na mreži.
Dizajn radio cijevi
Za opremu male snage, kao što je radio prijemnik, nastojali su da lampe budu što manje (finger lampe). Često se nazivaju i pojačala. Postoje i subminijaturne (tanke kao olovka) lampe sa mekim vodovima. U moćnoj opremi radio čvorova i u radio predajnicima koriste se lampe mnogo većih dimenzija koje razvijaju mnogo veću snagu u anodnom krugu. Takve lampe imaju masivne anode s prisilnim hlađenjem zraka ili vode. Za to se anode izrađuju u obliku konusa od bakra ili drugih metala otpornih na toplinu, na njih se zavaruju šuplja rebra ili cijevi kroz koje prolazi ohlađena voda. Snažne lampe sa bakarnim anodama i vodenim hlađenjem, koje je 1923. izumio M. A. Bonch-Bruevich, koriste se u moćnim radio predajnicima širom svijeta (gdje se ne mogu koristiti poluvodički uređaji).
Postoji nekoliko načina za hlađenje anode:
· Prinudni vazduh;
· Prisilna voda;
· Prirodno (rasipanje).
Da bi se smanjilo zagrijavanje anode, često je opremljena rebrima ili krilima.
Tokom postojanja radio cijevi, njihov dizajn je pretrpio velike promjene. Prvi uzorci žarulja za prijem-pojačavanje razlikovali su se po prilično značajnim dimenzijama i trošili su vrlo visoku struju užarenosti. Kako su se dizajn i proizvodna tehnologija poboljšali, veličina lampi se smanjila, lampe su postale izdržljivije, ekonomičnije, a njihov kvalitet poboljšan. Prijemno-pojačavajuće cijevi naših dana vrlo su malo slične prvim radio cijevima, iako se osnovni principi njihovog rada nisu promijenili.
Moderne prijemne i pojačavajuće cijevi proizvode se gotovo isključivo prstaste (dužine 5-7 centimetara). Unutrašnje armature i provodnici svih elektroda pričvršćeni su direktno na ravno stakleno dno lampe i izlaze u obliku tankih, ali čvrstih iglica, raspoređenih asimetrično. Svaki od pinova spojen je na provod jedne od elektroda lampe. Povezivanje elektroda (pinout) lampi istog tipa je uvijek potpuno isto.
Da bi se osiguralo ispravno umetanje iglica lampe u grlo, koriste se dvije metode: asimetrični raspored igala i stvaranje ključ vodiča na postolju od plastike (sl. 1e), koji se uklapa u žljeb koji se nalazi na panelu.
U masovnoj proizvodnji, anode lampe su cilindrične i izrađene su od bakra ili legura otpornih na toplinu. Razvijeni program ima za cilj da pojednostavi i smanji troškove modeliranja i proizvodnje takvih elektronskih cijevi.
Nacrti i oznake elektronskih cijevi na dijagramima
A) 
B) 
V) 
G) 
D) 
E) 
a) - dioda sa direktnim grijanjem (dva dizajna i šematska oznaka);
b) - kolo triode sa indirektnim zagrevanjem (sa trećom elektrodom - rešetkom);
c) - dizajn i shematski prikaz tetrode s direktno zagrijavanjem.
d) - dizajn i shematski prikaz direktno zagrijane pentode.
e) - oktalna osnova radio cijevi sa izbočinom vodičem (u utičnicu).
f) je anodna volt-amperska karakteristika vakuum diode.
Proračunske formule
Raspodjela temperature po debljini anodnog zida određuje se rješavanjem diferencijalne jednadžbe:
na čije se rješenje postavljaju granični uslovi:
Na unutrašnjoj (zagrijanoj) površini:
(2)
Na vanjskoj (ohlađenoj) površini:
(3)
sa početnim uslovom: T (r, 0) = T o = 300 o K. (4)
Jednačina (1) se integriše sve dok se ne postigne stabilno stanje (zagrevanje se završi), tj. uslov je zadovoljen 
.
U jednačini (3): ε je emisivnost površine; σ o = 5,67 * 10 -12 - Stefan-Boltzmannova konstanta.
Prema rezultatima integracije jednačine (1), toplinski napon u anodi se izračunava kao:
(5)
T av. (r, t) je prosječna temperatura anode u presjeku sa koordinatom r.
Integral u jednačini (5) izračunava se Simpsonovom metodom:
Gdje je broj podjela n= 2m je paran, a korak je h = b-a / 2m. M je broj prostornih intervala.
Formule za izračunavanje temperatura u prikazu konačnih razlika:
Granični uslovi na anodnim površinama:
R int. : 
. (2’)
R out .: 
(3’)
Ovdje: i, j - brojevi prostornih i vremenskih intervala, k - vanjski zid;
Δr i Δ t su koraci prostorno-vremenske mreže u koordinatama i vremenu;
n je broj prostornih intervala unutar debljine zida anode (R nar - R vn).
Oznake prihvaćene u projektu:
R krevet, R int. - vanjski i unutrašnji radijusi anode (cm);
t - vrijeme rada nakon uključivanja sjaja (sek);
r - koordinata u poprečnom presjeku anode (cm); R int. ≤ r ≤ R krevet
T (r, t) - temperatura u presjeku s koordinatom 'r' u trenutku 't';
λ - toplotna provodljivost materijala anode (W / cm * st.);
α je toplotna difuzivnost anodnog materijala (bakar = 1,1);
E - modul elastičnosti (kg/cm²);
α t - koeficijent linearne ekspanzije (1/deg);
ε – površinska emisivnost;
σ about = 5,67 * 10 -12 (Š / cm 2 stepena 4) - Stefan-Boltzmannova konstanta;
q je snaga koja se dovodi do anode (W / cm²);
T 0 - temperatura okoline (stepeni K).
Analiza metoda rješenja
Diferencijalna jednadžba (1) - (3), (4) može se riješiti na dva načina: implicitnom (apsolutno konvergentnom) metodom i eksplicitnom (relativno konvergentnom) metodom aproksimacije konačnih razlika. Razlika između ovih metoda je u tome što je u implicitnoj metodi korak Δt postavljen bilo kojim, a u eksplicitnoj metodi je ograničen i uzima se vrlo mali.
Ovo implicira razliku u uslovima stabilnosti šema:.
U eksplicitnoj šemi 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.
Jednačina implicitne šeme ne može se odmah rešiti, potrebno je sastaviti sistem jednačina, što u velikoj meri komplikuje programsku šemu. Prednost implicitne šeme je u tome što specificiranjem željenog koraka možete drastično smanjiti broj iteracija, dok će kod eksplicitne metode broj iteracija biti desetine hiljada. Međutim, s obzirom na modernu brzinu računara, razlika od nekoliko hiljada iteracija tokom rada programa neće biti ni sekunde, a jednostavan i zgodan algoritam doprinosi boljem i bržem pisanju i otklanjanju grešaka u programu. Stoga je pri razvoju ovog programa korištena eksplicitna metoda aproksimacije konačnih razlika.
