Tubat e parë të vakumit, ose tubat e radios siç quhen ndonjëherë, ishin shumë të ngjashëm me llambat inkandeshente elektrike (shih Burimet e dritës). Ata kishin tullumbace xhami transparente të së njëjtës formë dhe fijet e tyre shkëlqenin me shkëlqim.
Në fund të shekullit të kaluar, shpikësi i famshëm amerikan TL Edison zbuloi se filamenti inkandeshent i një llambë të zakonshme lëshon, "hedh" një sasi të madhe elektronesh të lira. Ky fenomen, i quajtur emetim termionik, përdoret gjerësisht në të gjithë tubat vakum.
Çdo llambë elektronike është një tullumbace metalike, qelqi ose qeramike, brenda së cilës janë të fiksuara elektroda (shih Fig.). Në cilindër krijohet një rrallim i fortë i ajrit (vakum), i cili është i nevojshëm në mënyrë që gazrat të mos ndërhyjnë në lëvizjen e elektroneve në llambë dhe që elektroda të zgjasin më gjatë. Katoda - elektroda negative - është burimi i elektroneve. Në disa llamba, filamenti shërben si katodë; në të tjera, filamenti shërben si një pllakë e nxehtë në miniaturë që ngroh katodën tubulare. Anoda - elektroda pozitive - zakonisht ka formën e një cilindri ose kutie pa dy mure dhe rrethon katodën.
Të gjithë emrat për tubat vakum lidhen me numrin e elektrodave: një diodë ka dy elektroda, një triodë ka tre, një tetrodë ka katër, një pentodë ka pesë, etj.
Parimi i funksionimit të tubit të parë elektronik, diodës, i shpikur nga anglezi Fleming në vitin 1904, ka mbetur i pandryshuar deri më sot. Elementet kryesore të kësaj llambë më të thjeshtë janë katoda dhe anoda. Elektronet fluturojnë nga katoda e nxehtë dhe formojnë një "re" elektronike rreth saj. Nëse katoda është e lidhur me "minus" të burimit të energjisë, dhe "plus" zbatohet në anodë, një rrymë lind brenda diodës (anoda do të fillojë të tërheqë elektrone nga "reja"). Nëse aplikojmë "minus" në anodë dhe "plus" në katodë, rryma në qarkun e diodës do të ndalet. Kështu, në një llambë me dy elektroda - një diodë, rryma mund të shkojë vetëm në një drejtim - nga katoda në anodë, domethënë, dioda ka përçueshmëri të njëanshme të rrymës.
Dioda u përdor për të korrigjuar rrymën alternative (shiko Rryma elektrike). Në vitin 1906, inxhinieri amerikan Lee de Forest propozoi të futej një elektrodë tjetër midis anodës dhe katodës së llambës diodë - një rrjetë. U shfaq një tub i ri - një triodë, e cila zgjeroi pa masë fushën e përdorimit të tubave elektronikë (shih Fig.).
Puna e një triodi, si çdo tub elektronik, bazohet në ekzistencën e një rryme elektronike midis katodës dhe anodës. Rrjeti - elektroda e tretë - duket si një spirale teli. Është më afër katodës sesa anodës. Nëse një tension i vogël negativ aplikohet në rrjet, ai do të zmbrapsë disa nga elektronet që fluturojnë nga katoda në anodë dhe forca e rrymës së anodës do të ulet. Me një tension të madh negativ, rrjeti bëhet një pengesë e pakapërcyeshme për elektronet. Ato mbahen në hapësirën midis katodës dhe rrjetit, pavarësisht nga fakti se "minus" zbatohet në katodë, dhe "plus" i furnizimit me energji aplikohet në anodë. Me një tension pozitiv në rrjet, ai do të rrisë rrymën e anodës. Kështu, duke aplikuar tensione të ndryshme në rrjet, është e mundur të kontrollohet fuqia e rrymës së anodës së llambës. Edhe ndryshimet e vogla në tensionin midis rrjetit dhe katodës do të çojnë në një ndryshim të rëndësishëm në fuqinë e rrymës së anodës, dhe për rrjedhojë në një ndryshim të tensionit në të gjithë ngarkesën (për shembull, një rezistencë) të përfshirë në qarkun e anodës. Nëse një tension i alternuar aplikohet në rrjet, atëherë për shkak të energjisë së burimit të energjisë, llamba do ta rrisë këtë tension. Kjo ndodh sepse me një tension të alternuar midis rrjetit dhe katodës, rryma direkte në ngarkesën e llambës ndryshon në kohë me këtë tension dhe në një masë shumë më të madhe se sa ndryshon tensioni në rrjet. Nëse kjo rrymë kalon përmes një filtri me kalim të lartë (shih Filtri elektrik), atëherë në daljen e tij do të rrjedhë një rrymë alternative me një amplitudë më të madhe lëkundjesh dhe në ngarkesë do të shfaqet një tension më i madh alternativ.
Në të ardhmen, modelet e tubave elektronikë u zhvilluan shumë shpejt - u shfaqën llamba që përmbanin jo një, por disa rrjeta: tetroda (llambat me dy rrjeta) dhe pentoda (llambat me tre rrjeta). Ata bënë të mundur marrjen e amplifikimit më të madh të sinjalit.
Triodat, tetrodat dhe pentodat janë tuba vakum universal. Ato përdoren për të përforcuar tensionin e rrymave alternative dhe të drejtpërdrejta, për të punuar si detektorë dhe si gjeneratorë të lëkundjeve elektrike.
Janë bërë të përhapura llambat e kombinuara, në cilindra prej të cilave ka dy ose edhe tre tuba vakum. Këto janë, për shembull, diodë-pentodë, triodë e dyfishtë, triodë-pentodë. Ata, në veçanti, mund të punojnë si një detektor (diodë) dhe në të njëjtën kohë të përforcojnë tensionin (pentodë).
Tubat e vakumit për pajisjet me fuqi të ulët (radio, televizorë, etj.) janë të përmasave të vogla. Madje ka edhe llamba nënminiaturë që nuk janë më shumë se trashësia e një lapsi. E kundërta e plotë e llambave në miniaturë janë llambat e përdorura në amplifikatorët me fuqi të lartë për stacionet e radios ose transmetuesit e radios. Këta tuba vakumi mund të gjenerojnë lëkundje me frekuencë të lartë me një fuqi prej qindra kilovatësh dhe mund të arrijnë dimensione të konsiderueshme.
Për shkak të sasisë së madhe të nxehtësisë së gjeneruar, është e nevojshme të përdorni ftohje me ajër ose ujë të këtyre llambave (shih Fig.).
Llambë elektrike
Tub radio eksporti rus 6550C
Llambë elektrike, tub radio- një pajisje elektrovakuumi (më saktë, një pajisje elektronike me vakum), e cila funksionon duke kontrolluar intensitetin e rrjedhës së elektroneve që lëvizin në vakum ose gaz të rrallë midis elektrodave.
Tubat e radios u përdorën gjerësisht në shekullin e njëzetë si elementë aktivë të pajisjeve elektronike (përforcues, gjeneratorë, detektorë, ndërprerës, etj.). Aktualisht, ato janë zëvendësuar pothuajse plotësisht nga pajisjet gjysmëpërçuese. Ndonjëherë ato përdoren gjithashtu në transmetues të fuqishëm me frekuencë të lartë, pajisje audio me cilësi të lartë.
Llambat elektronike të destinuara për ndriçim (llambat flash, llambat ksenon dhe llambat e natriumit) nuk quhen tuba radio dhe zakonisht i përkasin klasës së pajisjeve të ndriçimit.
Parimi i funksionimit
Tub elektronik RCA "808"
Tub vakum katodë të nxehtë
- Si rezultat i emetimit termionik, elektronet largohen nga sipërfaqja e katodës.
- Nën ndikimin e ndryshimit potencial midis anodës dhe katodës, elektronet arrijnë në anodë dhe formojnë një rrymë anode në qarkun e jashtëm.
- Me ndihmën e elektrodave (rrjeteve) shtesë, rrjedha e elektroneve kontrollohet duke aplikuar një potencial elektrik në këto elektroda.
Në tubat elektronikë me vakum, prania e gazit degradon karakteristikat e tubit.
Tubat vakum të mbushura me gaz
Kryesorja për këtë klasë pajisjesh është rrjedha e joneve dhe elektroneve në gazin që mbush llambën. Rrjedha mund të krijohet, si në pajisjet vakum, nga emetimi termionik, ose mund të krijohet nga formimi i një shkarkimi elektrik në një gaz për shkak të fuqisë së fushës elektrike.
Histori
Sipas metodës së ngrohjes, katoda ndahen në katoda të ngrohjes direkte dhe indirekte.
Katoda e ndezur drejtpërdrejt është një filament metalik. Llambat inkandeshente direkte konsumojnë më pak energji dhe ngrohen më shpejt, megjithatë, ato zakonisht kanë një jetë më të shkurtër shërbimi, kur përdoren në qarqet e sinjalit, kërkojnë një furnizim me rrymë të drejtpërdrejtë të filamentit dhe në një numër qarqesh ato janë të pazbatueshme për shkak të efekti i ndryshimit të potencialit në pjesë të ndryshme të katodës në funksionimin e llambës.
Katoda e ngrohur indirekt është një cilindër me një filament (ngrohës) brenda. Llambat e tilla quhen llamba inkandeshente indirekte.
Katodat e llambave aktivizohen me metale që kanë funksion të ulët pune. Në llambat inkandeshente direkte, toriumi zakonisht përdoret për këtë, në llambat inkandeshente indirekte - barium. Megjithë praninë e toriumit në katodë, llambat inkandeshente direkte nuk përbëjnë rrezik për përdoruesin, pasi rrezatimi i tij nuk shkon përtej cilindrit.
Anoda
Anoda e tubit vakum
Elektroda pozitive. Është bërë në formën e një pllake, më shpesh një kuti në formën e një cilindri ose paralelipiped. Zakonisht është bërë nga nikeli ose molibden, ndonjëherë nga tantal dhe grafit.
Neto
Rrjetat janë të vendosura midis katodës dhe anodës, të cilat shërbejnë për të kontrolluar rrjedhën e elektroneve dhe për të eliminuar efektet anësore që lindin kur elektronet lëvizin nga katoda në anodë.
Rrjeta është një grilë e bërë me tela të hollë ose, më shpesh, është bërë në formën e një plage spirale teli në disa shtylla mbështetëse (traverse). Në llambat me shufra, roli i rrjetave luhet nga një sistem i disa shufrave të hollë paralel me katodën dhe anodën, dhe fizika e funksionimit të tyre është e ndryshme sesa në modelin tradicional.
Sipas qëllimit të tyre, rrjetat ndahen në llojet e mëposhtme:
Në varësi të qëllimit të llambës, ajo mund të ketë deri në shtatë rrjeta. Në disa variante të ndezjes së llambave me shumë rrjete, rrjetet individuale mund të veprojnë si anodë. Për shembull, në një gjenerator sipas skemës së Schembel-it në një tetrodë ose pentodë, gjeneratori aktual është një triodë "virtuale" e formuar nga një katodë, një rrjet kontrolli dhe një rrjet ekrani si anodë.
Balonë
Llojet bazë
Tuba radio me madhësi të vogël ("gishti").
Llojet kryesore të tubave elektronikë vakum:
- Diodat (të bëra lehtësisht për tensione të larta, shihni kenotron)
- tetroda dhe pentoda me rreze (si varietete të këtyre llojeve)
- llambat e kombinuara (në fakt përfshin 2 ose më shumë llamba në një shishe)
Aplikacione moderne
Gjeneratori me triodë metal-qeramike me ftohje me ajër GS-9B (BRSS)
Teknologji e fuqisë me frekuencë të lartë dhe tension të lartë
- Në transmetuesit e fuqishëm të transmetimit (nga 100 W në njësi megavat), llambat e fuqishme dhe ultra të fuqishme me ftohje me ajër ose ujë të anodës dhe një rrymë të lartë (më shumë se 100 A) të filamentit përdoren në fazat e daljes. Magnetronet, klistronet, të ashtuquajturat. Tubat e radios me valë udhëtuese ofrojnë një kombinim të frekuencave të larta, fuqisë dhe kostos së pranueshme (dhe shpesh vetëm mundësinë themelore të ekzistencës) të bazës së elementit.
- Magnetroni mund të gjendet jo vetëm në radar, por edhe në çdo furrë me mikrovalë.
- Nëse është e nevojshme të korrigjoni ose ndërroni shpejt disa dhjetëra kV, gjë që nuk mund të bëhet me çelësa mekanikë, është e nevojshme të përdorni tuba radio. Pra, kenotroni siguron dinamikë të pranueshme në tensione deri në një milion volt.
Industria ushtarake
Për shkak të parimit të funksionimit, llambat elektronike janë pajisje që janë shumë më rezistente ndaj faktorëve dëmtues si pulsi elektromagnetik. Për informacion: në një pajisje të vetme mund të ketë disa qindra llamba. Në BRSS, për përdorim në pajisjet ushtarake në bord në vitet 1950, u zhvilluan llamba me shufra, të cilat dalloheshin nga madhësia e tyre e vogël dhe forca e lartë mekanike.
Llambë miniaturë e tipit "acorn" (pentodë 6Ж1Ж, BRSS, 1955)
Teknologjia hapësinore
Degradimi i rrezatimit të materialeve gjysmëpërçuese dhe prania e një vakumi natyror në mjedisin ndërplanetar e bëjnë përdorimin e disa llojeve të llambave një mjet për të rritur besueshmërinë dhe qëndrueshmërinë e anijes kozmike. Përdorimi i transistorëve në AMC Luna-3 u shoqërua me një rrezik të madh.
Rritja e temperaturës dhe rrezatimit të ambientit
Pajisjet e llambave mund të projektohen për një gamë më të gjerë të kushteve të temperaturës dhe rrezatimit sesa pajisjet gjysmëpërçuese.
Pajisjet e zërit me cilësi të lartë
Sipas mendimit subjektiv të shumicës së adhuruesve të muzikës, tingulli "tub" është thelbësisht i ndryshëm nga tingulli "tranzistor". Ekzistojnë disa versione të shpjegimit për këto dallime, të bazuara në kërkime shkencore dhe arsyetim sinqerisht joshkencor. Një nga shpjegimet kryesore për ndryshimet midis tingullit të tubit dhe transistorit është tingulli "natyror" i pajisjeve të tubit. Tingulli i tubit është "rrethues" (disa e quajnë "holografik"), në krahasim me tingullin "i sheshtë" të tranzistorit. Përforcuesi i tubit përcjell qartë emocionet, energjinë e interpretuesit, "drive" (për të cilat kitaristët i adhurojnë). Përforcuesit e tranzistorit e kanë të vështirë t'i përballojnë këto detyra. Shpesh, projektuesit e amplifikatorëve të tranzistorit përdorin qark të ngjashëm me llambat (mënyra e funksionimit në klasën A, transformatorët, mungesa e reagimeve të përgjithshme negative). Rezultati i përgjithshëm i këtyre ideve ishte kthimi i teknologjisë së tubave në fushën e amplifikatorëve me performancë të lartë. Arsyeja objektive (shkencore) e kësaj situate është lineariteti i lartë (por jo ideal) i llambës, kryesisht triodës. Një transistor, kryesisht një bipolar, është përgjithësisht jolinear dhe si rregull nuk mund të funksionojë pa masa linearizimi.
Përparësitë e amplifikatorëve të tubave:
Thjeshtësia e qarqeve. Parametrat e tij varen pak nga faktorët e jashtëm. Si rezultat, një përforcues tub zakonisht ka më pak pjesë se një përforcues gjysmëpërçues.
Parametrat e llambave janë më pak të varura nga temperatura sesa parametrat e transistorit. Llambat janë të pandjeshme ndaj mbingarkesës elektrike. Numri i vogël i pjesëve gjithashtu kontribuon shumë në besueshmërinë dhe zvogëlimin e shtrembërimit të paraqitur nga amplifikatori. Përforcuesi i tranzistorit ka probleme me shtrembërimin "termik".
Përputhje e mirë e hyrjes së amplifikatorit të tubit me ngarkesën. Fazat e tubit kanë një impedancë shumë të lartë hyrëse, e cila redukton humbjet dhe ndihmon në zvogëlimin e numrit të elementeve aktive në pajisjen radio. - Lehtësia e mirëmbajtjes. Nëse, për shembull, llamba e një përforcuesi koncerti prishet gjatë një shfaqjeje, atëherë është shumë më e lehtë ta zëvendësoni atë sesa një transistor ose mikroqark i djegur. Por gjithsesi askush nuk e bën këtë në koncerte. Përforcuesit në koncerte janë gjithmonë në magazinë, dhe amplifikatorët e tubave janë gjithmonë në magazinë të dyfishtë (sepse, çuditërisht, amplifikatorët e tubave prishen shumë më shpesh).
Mungesa e disa llojeve të shtrembërimeve të natyrshme në fazat e tranzitorit, gjë që ka një efekt të dobishëm në tingull.
Me përdorimin e duhur të avantazheve të llambave, është e mundur të krijohen amplifikatorë që tejkalojnë ato tranzistor në cilësinë e zërit brenda kategorive të caktuara të çmimeve.
Pamje subjektivisht e cilësisë së mirë kur krijoni mostra imazhi të pajisjeve.
I pandjeshëm ndaj rrezatimit deri në nivele shumë të larta.
Disavantazhet e amplifikatorëve të tubave:
Përveç fuqizimit të anodave, llambat kërkojnë konsum shtesë të energjisë për ngrohje. Prandaj efikasiteti i ulët, dhe si rezultat - ngrohje e fortë.
Pajisjet e llambave nuk mund të jenë menjëherë gati për përdorim. Ngrohja paraprake e llambave kërkohet për disa dhjetëra sekonda. Përjashtim bëjnë llambat inkandeshente direkte, të cilat fillojnë të punojnë menjëherë.
Fazat e tubit të daljes duhet të përputhen me ngarkesën duke përdorur transformatorë. Si rezultat - kompleksiteti i dizajnit dhe pesha dhe dimensionet e dobëta për shkak të transformatorëve.
Llambat kërkojnë përdorimin e tensioneve të larta të furnizimit me qindra (dhe në amplifikatorët e fuqishëm - mijëra) volt. Kjo imponon kufizime të caktuara për sa i përket sigurisë në funksionimin e amplifikatorëve të tillë. Gjithashtu, marrja e tensionit të lartë pothuajse gjithmonë kërkon një transformator dalës në rënie. Në të njëjtën kohë, çdo transformator është një pajisje jolineare në një gamë të gjerë frekuence, e cila shkakton futjen e shtrembërimeve jolineare në zë në një nivel afër 1% në modelet më të mira të amplifikatorëve të tubave (për krahasim: shtrembërimet jolineare të amplifikatorët më të mirë të tranzistorit janë aq të vegjël sa nuk mund të maten). Për një përforcues tubi, shtrembërimi prej 2-3% mund të konsiderohet normal. Natyra dhe spektri i këtyre shtrembërimeve ndryshon nga ato të një amplifikuesi tranzistor. Në perceptimin subjektiv, kjo zakonisht nuk ndikon në asnjë mënyrë. Transformatori është sigurisht një element jolinear. Por përdoret shumë shpesh në daljen DAC, ku siguron izolim galvanik (parandalon depërtimin e interferencës nga DAC), luan rolin e një filtri kufizues të brezit dhe me sa duket siguron "rreshtimin" e saktë të fazave të sinjalit. Si rezultat, pavarësisht nga të gjitha disavantazhet (para së gjithash, kostoja e lartë), tingulli vetëm fiton. Gjithashtu, transformatorët përdoren shpesh me sukses në amplifikatorët e tranzistorit.
Llambat kanë një jetëgjatësi të kufizuar. Me kalimin e kohës, parametrat e llambave ndryshojnë, katoda humbet emetimin e tyre (aftësia për të emetuar elektrone) dhe filamenti mund të digjet (shumica e llambave funksionojnë deri në dështim për 200-1000 orë, transistorët janë tre rend më shumë) . Transistorët gjithashtu mund të degradohen me kalimin e kohës.
Brishtësia e llambave klasike të qelqit. Një nga zgjidhjet e këtij problemi ishte zhvillimi në vitet 40 të shekullit të kaluar i llambave me balona metalo-qeramike, të cilat kanë qëndrueshmëri të madhe, por llamba të tilla nuk u përdorën shumë.
Disa veçori të amplifikatorëve të tubave:
Sipas mendimit subjektiv të audiofilëve, tingulli i kitarave elektrike transmetohet shumë më mirë, më i thellë dhe më "muzikor" nga amplifikatorët tube. Disa njerëz ia atribuojnë këtë jolinearitetit të nyjës së daljes dhe shtrembërimit të paraqitur, të cilat "vlerësohen" nga fansat e kitarave elektrike. Ky në fakt nuk është rasti. Kitaristët përdorin efekte që lidhen me shtrembërimin në rritje, por për këtë, ndryshimet përkatëse bëhen në qark me qëllim.
Disavantazhet e dukshme të një amplifikuesi të tubit janë brishtësia, konsumi më i madh i energjisë se ai i tranzistorit, jetëgjatësia më e shkurtër e llambës, shtrembërimet e mëdha (kjo zakonisht mbahet mend kur lexoni specifikimet teknike, për shkak të një defekti serioz në matjen e parametrave kryesorë të amplifikatorëve, bëjnë shumë prodhues. të mos japin të dhëna të tilla, ose me fjalë të tjera - dy plotësisht identike, për sa i përket parametrave të matur, amplifikatorët mund të tingëllojnë krejtësisht të ndryshëm), dimensionet dhe pesha e madhe e pajisjes, si dhe kostoja, e cila është më e lartë se ajo e tranzitorit dhe teknologji integrale. Konsumi i energjisë i një amplifikuesi të tranzistorit me cilësi të lartë është gjithashtu i lartë, megjithatë, dimensionet dhe pesha e tij mund të krahasohen me një përforcues tubi. Në përgjithësi, ekziston një model i tillë që sa më "më i zhurmshëm", "më muzikor", etj., përforcuesi, aq më i madh është dimensionet dhe konsumi i energjisë së tij dhe aq më i ulët është efikasiteti. Sigurisht, një përforcues i klasës D mund të jetë shumë kompakt dhe mund të jetë aq efikas sa 90%. Vetëm çfarë të bëni me tingullin? Nëse po planifikoni një luftë për të kursyer energji elektrike, atëherë sigurisht, përforcuesi i tubit nuk është një asistent në këtë çështje.
Klasifikimi sipas emrit
Shenjat e BRSS / Rusi
Shenjat në vende të tjera
Në Evropë në vitet '30, prodhuesit kryesorë të tubave radio miratuan Sistemin e Unifikuar Evropian të Shënjimit Alfanumerik:
- Shkronja e parë karakterizon tensionin e filamentit ose rrymën e tij:
A - tensioni i ngrohjes 4 V;
V - rryma e filamentit 180 mA;
C - rryma e filamentit 200 mA;
D - tensioni i ngrohjes deri në 1.4 V;
E - tension i filamentit 6.3 V;
F - tensioni i filamentit 12,6 V;
G - tensioni i ngrohjes 5 V;
H - rryma e filamentit 150 mA;
K - tensioni i ngrohjes 2 V;
P - rryma e filamentit 300 mA;
U - rryma e filamentit 100 mA;
V - rryma e filamentit 50 mA;
X - rryma e filamentit 600 mA.
- Shkronjat e dyta dhe pasuese në përcaktim përcaktojnë llojin e llambave:
B - dioda të dyfishta (me një katodë të përbashkët);
C - trioda (me përjashtim të fundjavave);
D - trioda dalëse;
E - tetrodes (përveç fundjavave);
F - pentoda (përveç fundjavave);
L - pentoda dhe tetroda dalëse;
H - heksode ose heptoda (lloji heksodik);
K - oktoda ose heptoda (lloji oktodë);
M - tregues elektronikë të dritës së cilësimit;
P - llambat amplifikuese të emetimeve dytësore;
Y - kenotronet me gjysmë valë;
Z - kenotronet me valë të plotë.
- Një numër dyshifror ose treshifror tregon modelin e jashtëm të llambës dhe numrin serial të këtij lloji, me shifrën e parë që karakterizon zakonisht llojin e bazës ose këmbës, për shembull:
1-9 - llamba qelqi me bazë lamelare ("seri e kuqe")
1x - llambat me një bazë me tetë kunja ("seri 11")
3x - llambat në një shishe qelqi me një bazë oktale;
5x - llambat me një bazë lokale;
6x dhe 7x - llamba nënminiaturë prej qelqi;
8x dhe nga 180 në 189 - xhami miniaturë me një kërcell nëntë kunjash;
9x - xhami në miniaturë me një kërcell me shtatë kunja.
Shiko gjithashtu
Llambat e shkarkimit
Llambat HID zakonisht përdorin një shkarkim gazi inert në presione të ulëta. Shembuj të tubave vakum të shkarkimit të gazit:
- Shkarkuesit e gazit për mbrojtjen e tensionit të lartë (për shembull, në linjat ajrore të komunikimit, marrës të radarëve të fuqishëm, etj.)
- Thyratrons (llambat me tre elektroda - triodat e shkarkimit të gazit, katër elektroda - tetrodat e shkarkimit të gazit)
- Ksenon, neoni dhe burime të tjera drite të shkarkimit të gazit.
Shiko gjithashtu
- AOpen AX4B-533 Tube - motherboard Intel 845 Sk478 me përforcues audio tub
- AOpen AX4GE Tube-G - Motherboard në Intel 845GE Sk478 me përforcues audio tub
- AOpen VIA VT8188A - Pllakë amë e bazuar në çipin VIA K8T400M Sk754 Me përforcues audio me tuba 6 kanalesh.
- Hanwas X-Tube USB Dongle është një kartë zanore USB e aktivizuar me DTS për laptopë që simulon pamjen e një tubi vakum.
Shënime (redakto)
Lidhjet
- Manual për tubat e radiove vendase dhe të huaja. Më shumë se 14000 tuba radio
- Doracakët Tube dhe të gjitha informacionet që ju nevojiten
| Gjendja e ngurtë pasive | Rezistencë e ndryshueshme Rezistencë e ndryshueshme Rezistencë prerëse Rezistencë Varistor Kondensator Varistor Kondensator i ndryshueshëm Kondensator i ndryshueshëm Kondensator i prerësit Induktor Rezonator kuarci Siguresa Fitil vetë-shërues Transformator |
|---|---|
| Gjendje e ngurtë aktive | Diodë Fotodiodë LED Lazer gjysmëpërçues ·
Diodë Schottky Stabilizues Zener Diodë Varicap Varicond Ura diodike ·
Diodë orteku ·
Diodë tuneli ·
Diodë Gunn Transistor · Tranzistor bipolar · Tranzistor me efekt në terren · Tranzistor CMOS · Transistor unjuunction Fototransistor Tranzistor i përbërë Tranzistor balistik Qark i integruar · Qarku i integruar dixhital · |
Ekologjia e njohjes. Shkenca dhe teknologjia: Çelësi për një burim të energjisë elektrike pa karburant është të prodhohet energji elektrike drejtpërdrejt nga një triodë pentodë konvencionale e tipit tub në mënyra të pazakonta funksionimi
Valery Dudyshev ka zgjidhur misterin e Nikola Teslës për burimin e tij të energjisë elektrike në makinën e tij elektrike.
Një revolucion energjetik po zhvillohet në fushën e energjisë alternative
Nikola Tesla demonstroi në fakt një makinë elektrike pa karburant në funksionim në vitin 1931 në Bufallo (SHBA). Fuqia elektrike në motorin elektrik të makinës vinte nga një kuti misterioze me tuba radio. Por deri më tani, ky mister i burimit të energjisë elektrike për një makinë elektrike mbeti i pazgjidhur.
Gjëja kryesore është të merrni energji elektrike drejtpërdrejt nga një triodë pentodë konvencionale e tipit tub në mënyra të pazakonta funksionimi. Është e nevojshme vetëm të sigurohet emetimi i elektroneve shpërthyese nga katoda e tij. Si rezultat, është e mundur të futemi nga trioda e tubit në një ngarkesë elektrike të lidhur me të paralelisht - aq energji elektrike sa të duam (epo, natyrisht, brenda arsyes: të themi, me një fuqi dalëse burimi prej 5-10 kW ). Emetimi i elektroneve shpërthyese është zbulimi i akademikut G. Mesyats i përdorur në këtë shpikje. - arrihet në triodë duke furnizuar një seri impulsesh të tensionit të lartë me kohëzgjatje të shkurtër në rrjetin e kontrollit të triodës.
Emetimi i elektroneve shpërthyese nga sipërfaqja e katodës çon në formimin e një orteku elektronesh të përshpejtuar nga rrjeti i kontrollit dhe goditja e anodës së triodës
Si rezultat, ky ortek elektronesh nga anoda hyn në ngarkesën elektrike dhe përmes saj përsëri në anodin e triodës. Kështu lind një rrymë elektrike e lirë dhe mbahet në qarkun "triodë - ngarkesë". Me fjalë të tjera, në këtë mënyrë, një triodë konvencionale tubash me një el të fortë. fusha në rrjetin e kontrollit bëhet burim i lirë i energjisë elektrike.
Llogaritjet tregojnë se një triodë konvencionale me tub vakum në këtë modalitet funksionimi lejon që dikush të marrë emetim të fuqishëm elektronesh në një triodë të tubit dhe, pas njëfarë përsosjeje të triodës, të marrë energji elektrike falas nga një triodë e zakonshme e tubit, për më tepër, kur katoda dhe anoda janë i ftohur, nga një tub radio në 10 kW - këto janë mrekulli të tilla!
Një zgjidhje teknike shumë racionale është kombinimi i një transformatori rezonant Tesla me një tub vakum. Në këtë rast, nxjerrja elektronike shpërthyese nga katoda e tubit të vakumit sigurohet nga vetë transformatori Tesla.
Emetim i fuqishëm në terren nga mbështjellja e daljes së transformatorit Tesla
Një variant i pajisjes duke përdorur një transformator Tesla
Fig. 1 Diagrami bllok i projektimit të burimit të energjisë elektrike falas. Kjo pajisje është bërë në bazë të kombinimit të një transformatori Tesla dhe një tubi vakum sferik me një katodë gjilpëre.
Përshkrim i shkurtër i dizajnit të burimit të energjisë elektrike falas
Një llambë elektronike me vakum e një dizajni origjinal (e rrethuar nga një vijë me pika) përmban një anodë sferike 1 në formën e një sfere të zbrazët metalike të jashtme të evakuuar, brenda së cilës vendoset një katodë sferike 2 me hala të jashtme. Anoda e jashtme e sferës 1 vendoset në qendër të një trupi kub 3 me izolim elektrik të brendshëm 4 shufra metalike 5 janë ngjitur fort në anodë dhe katodë, të cilat përmes vrimave 6 dalin jashtë trupit 3 dhe lidhen elektrikisht përmes çelësave K2. 3,4, përkatësisht, me daljen e transformatorit Tesla 7 dhe ngarkesën elektrike 8, të lidhur me elektrodën e tokës 9. Transformatori Tesla 7 lidhet në hyrje me çelësin K1 me burimin primar me fuqi të ulët të energjisë elektrike 11 (për shembull, bateria "Krona"). Një konvertues i tensionit 10 është i lidhur paralelisht me ngarkesën elektrike dalëse 8 përmes çelësit K4.
Pajisja funksionon si më poshtë: Së pari, duke përdorur çelësin K1 (12) lidhni burimin parësor të energjisë elektrike 11 me transformatorin Tesla 7. Tensioni i tensionit të lartë në dalje nga dalja e tij furnizohet përmes çelësit K2 në një elektrodë gjilpëre sferike - katodë. 2, i cili formon një emetim të fuqishëm elektronesh nga gjilpërat e tij. Rrjedha e elektroneve të shkëputura nga gjilpërat e katodës 2 arrin në anodin 1 dhe vendoset në sipërfaqen e saj të brendshme.
Si rezultat, sipërfaqja e jashtme e anodës së zbrazët sferike 1 fiton një ngarkesë elektrike të tepërt, d.m.th. ngarkuar elektrikisht në tensione të larta. Më pas, pas karikimit të anodës sferike 1. ajo lidhet elektrikisht përmes elektrodës së shufrës së daljes 5 me çelësin K3 me ngarkesën elektrike 8 dhe ngarkesa elektrike nga anoda 1 fillon të rrjedhë përmes ngarkesës 8 në elektrodën e tokës 9 dhe përmes atë në Tokë, dmth në ngarkesën elektrike 8, lind një rrymë elektrike e dobishme dhe gjenerohet energji elektrike e dobishme. Nëse është e nevojshme të merren parametra standardë në ngarkesat e tjera të energjisë elektrike, sigurohet një konvertues i tensionit për të ndezur çelësin K4.
Teprica e energjisë elektrike në ngarkesën 8 në krahasim me konsumin e energjisë elektrike nga burimi primar 12 për funksionimin e transformatorit Tesla 7 është për shkak të emetimit të fushës së fuqishme të elektroneve nga orteku nën ndikimin e forcave të mëdha elektrike të fushës elektrike të krijuar nga dredha-dredha dytësore e transformatorit Tesla në gjilpërat e katodës sferike 2
Transformatori Tesla - një burim i emetimit të fuqishëm të elektroneve. Me anë të një tubi vakum konvencional (diodë llambë), kjo rrymë elektronesh mund të shndërrohet në energji elektrike të dobishme. Më shumë detaje në artikullin TESLA TRANSFORMER SI BURIM I ENERGJISË ELEKTRIKE FALAS.
konkluzioni
Ideja e energjisë elektrike falas nga një triodë është se është mjaft e mundur të përdoret një triodë konvencionale tubash si burim energjie elektrike, me kusht që të merret emetim domethënës i elektroneve nga katoda!
Për të marrë energji elektrike në një triodë konvencionale të tubit, thjesht duhet të aplikoni një tension të lartë midis katodës dhe rrjetit përshpejtues, me c + në rrjet, dhe më pas, me shfaqjen e një rryme emetimi elektroni, nga katoda dhe e saj. nxitimi + në rrjetën e triodës - në anodë e triodës - nga katoda do të nxitojë rrjedha e elektroneve është një rrymë elektrike, të cilën do ta mbyllim përmes ngarkesës në katodë.
Sa më e madhe të jetë madhësia e fushës elektrike përshpejtuese ndërmjet katodës dhe rrjetit, aq më i madh është emetimi i elektroneve nga katoda (deri në emision elektronik shpërthyes), që do të thotë se sa më e dobishme është rryma elektrike nga anoda - el. rryma e ngarkesës.
Pra, nëse krijoni kushte elementare normale për funksionimin e një triode tubi në një mënyrë kaq të lirë (në fund të fundit, ka një sasi të madhe elektronesh në materialin e katodës dhe do të zgjasë për shumë vite punë), atëherë do të marrim plotësisht energji elektrike falas në e-mail. ngarkesa në skajet e triodës - paralelisht me të. Efekti arrihet më lehtë në një triodë tub, sepse ka një vakum në të. Rrjedhimisht, emetim elektronik dhe email akoma më shpërthyes. emetimi në të do të lindë më thjesht dhe veçanërisht me efikasitet, në prani të një potenciali të madh elektrik në rrjetin e një triode konvencionale me një vakum brenda llambës së saj prej xhami. publikuar nga
Tani jemi mësuar me pajisje elektronike kompakte dhe laptopë ultra të hollë. Dhe pak më shumë se njëqind vjet më parë, u shfaq një pajisje që e bëri atë realitet dhe bëri një revolucion të vërtetë në zhvillimin e elektronikës. Bëhet fjalë për një tub radioje.
Hyrja e tubit
Në qark, llambat ishin përdorur gjerësisht më parë, pajisjet e para elektronike u ndërtuan me përdorimin e tyre. Koha e artë e tubave të radios ra në gjysmën e parë të shekullit të 20-të. Për gjyshërit dhe stërgjyshërit tanë, kompjuterët gjigantë ishin shumë më të njohur, duke zënë një dhomë të tërë dhe duke u ngrohur si nxehtësia e ferrit. Nuk mund të shikosh një serial në një makinë të tillë.
Pastaj ishte një kohë kur mikroqarqet sovjetike u bënë më të mëdhenjtë në botë. Por kjo është një histori tjetër, e cila filloi pas ardhjes së pajisjeve gjysmëpërçuese. Siç mund ta imagjinoni, ky artikull ka të bëjë me funksionimin e tubit të vakumit dhe përdorimin e tij modern.
Pajisjet me vakum
Vakuumi është mungesa e materies. Më saktësisht, mungesa e tij pothuajse e plotë. Në fizikë dallohen vakuumi i lartë, i mesëm dhe i ulët. Është e qartë se nuk mund të ketë rrymë elektrike në vakum, pasi rryma është lëvizja e drejtuar (e grimcave) e bartësve të ngarkesës, të cilët nuk kanë nga të vijnë në vakum.
Por kështu askund? Metalet lëshojnë elektrone kur nxehen. Ky është i ashtuquajturi emetim termionik. Puna e pajisjeve elektronike vakum bazohet në të.
Emisioni termionik u zbulua nga Thomas Edison. Më saktësisht, shkencëtari zbuloi se kur filamenti nxehet dhe ka një elektrodë të dytë në balonën e vakumit, vakuumi përcjell një rrymë. Atëherë Edison nuk e vlerësoi plotësisht rëndësinë e zbulimit të tij, por vetëm në rast se e patentonte atë. Përfundim: në çdo situatë të pakuptueshme, patentë!
Pajisjet vakum - cilindra të mbyllur hermetikisht me elektroda brenda. Cilindrat janë bërë prej qelqi, metali ose qeramike, pas evakuimit të ajrit prej tyre.
Përveç tubave të vakumit, ekzistojnë pajisjet e mëposhtme të vakumit:
- pajisje mikrovalore, magnetrone, klystron;
- CRT, tuba me rreze katodë;
- tubat me rreze x.
Parimi i funksionimit të një tubi vakum
Një tub vakum është një pajisje elektronike vakum që funksionon duke kontrolluar shkallën e rrjedhës së elektroneve midis elektrodave.
Lloji më i thjeshtë i llambës është një diodë. Në vend që të lexojmë përkufizimet, le t'i hedhim një sy.
Çdo llambë ka një katodë, nga e cila fluturojnë elektronet, dhe një anodë, në të cilën fluturojnë. Nëse "minus" aplikohet në katodë, dhe "plus" në anodë, elektronet e emetuara nga katoda e nxehtë do të fillojnë të lëvizin drejt anodës. Një rrymë do të rrjedhë në llambë.
Meqe ra fjala! Nëse keni nevojë të llogaritni një përforcues diodë, lexuesit tanë tani kanë një zbritje prej 10%.
Dioda ka përçueshmëri të njëanshme. Kjo do të thotë që nëse aplikohet një plus në katodë dhe një minus në anodë, nuk do të ketë rrymë në qark.
Përveç këtyre dy elektrodave, llambat mund të kenë edhe të tjera.
Të gjithë emrat për tubat vakum lidhen me numrin e elektrodave. Diodë - dy, triodë - tre, tetrode - katër, pentodë - pesë, etj.
Le të marrim një triodë. Kjo është një diodë, së cilës i shtohet një elektrodë shtesë - një rrjet kontrolli. Një llambë e tillë me tre elektroda tashmë mund të funksionojë si një përforcues aktual.
Nëse ka një tension të vogël negativ në rrjet, ai do të vonojë disa nga elektronet që fluturojnë drejt anodës dhe rryma do të ulet. Me një tension të madh negativ, rrjeti "frenon" llambën, dhe rryma në të do të ndalet. Dhe nëse një tension pozitiv aplikohet në rrjet, rryma e anodës do të rritet.
Një ndryshim i vogël në tension në të gjithë rrjetin, i cili është i instaluar pranë katodës, ndikon ndjeshëm në rrymën midis katodës dhe anodës. Parimi i amplifikimit bazohet në këtë.
Aplikimi i tubave vakum
Pothuajse kudo llamba është zëvendësuar nga një transistor gjysmëpërçues. Megjithatë, në disa industri, llambat kanë zënë vendin e tyre dhe mbeten të domosdoshme.
Për shembull, në hapësirë. Pajisjet e llambave i rezistojnë një gamë më të gjerë të temperaturës dhe rrezatimit të sfondit, prandaj përdoren në prodhimin e anijeve kozmike.
Llambat me ftohje me ajër ose me ujë përdoren gjithashtu në radio transmetuesit me fuqi të lartë.
Sigurisht, është e vështirë të imagjinohet pajisje moderne muzikore pa qarqe tubash.
Tingulli i tubit: e vërteta apo trillim?
Përforcuesit e frekuencës së ulët ose thjesht përforcuesit e zërit janë aplikimi më i famshëm modern i tubave të radios, i cili gjithashtu shkakton shumë polemika.
Bëhet fjalë për "holivarët" midis adeptëve të tingullit të tubit dhe transistorit. Tingulli i tubit, siç thonë ata, është më "shpirt" dhe "më i butë", është e këndshme ta dëgjosh atë. Ndërsa tingulli i tranzistorit është "pa shpirt" dhe "i ftohtë".
Asgjë nuk ndodh ashtu, dhe nuk ka gjasa që mosmarrëveshje dhe opinione të tilla të lindin nga hiçi. Në një kohë, shkencëtarët u interesuan për pyetjen nëse tingulli i tubit është vërtet më i këndshëm për veshin. Janë bërë mjaft kërkime mbi ndryshimet midis një llambë dhe një tranzistor.
Sipas njërit prej tyre, përforcuesit e tubave shtojnë edhe harmoni në sinjal, të cilat subjektivisht perceptohen nga njerëzit si "të ngrohtë", "të këndshëm" dhe "komod". Vërtetë, sa njerëz, kaq shumë opinione, kaq mosmarrëveshje janë ende në vazhdim.
Debati është shpesh një humbje kohe. Shërbimi i studentëve, nga ana tjetër, do të ndihmojë në kursimin e orëve të vlefshme të punës. Ju lutemi kontaktoni ekspertët tanë për ndihmë cilësore në çdo fushë të ekspertizës.
PD ____________ 2_2_0_3 ________ gr_4_4_4 ________________
specialiteti dhe numri i grupit
Recensent __________________ _____ K_u_d_r_ya_sh_o_v_a ____
firma dhe., o., mbiemri
Menaxher _______________ _____ E_p_sh_t_e_y_n ________
firma dhe., o., mbiemri
Diploma _________________ _____ T_k_a_ch_e_n_k_o_V_K__
firma dhe., o., mbiemri
Shën Petersburg
Prezantimi. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
1. Pjesa e përgjithshme
1.1. Përshkrimi i fushës së lëndës. ... ... ... ... ... 4
1.1.1. Llambat elektronike. ... ... ... ... ... ... 4
1.1.2. Formulat e llogaritjes. ... ... ... ... ... ... njëmbëdhjetë
1.2. Analiza e metodave të zgjidhjes. ... ... ... ... ... ... trembëdhjetë
1.3. Pasqyrë e softuerit. ... ... ... ... ... 14
1.4. Përshkrimi i gjuhës së zgjedhur të programimit. ... ... ... gjashtëmbëdhjetë
2. Pjesë e veçantë
2.1. Formulimi i problemit. ... ... ... ... ... ... ... 23
2.1.1. Baza e zhvillimit. ... ... ... ... ... 23
2.1.2. Qëllimi i programit. ... ... ... ... ... 23
2.1.3. Përshkrimi teknik dhe matematikor i problemit. ... ... ... 23
2.1.4. Kërkesat për programin. ... ... ... ... ... 24
2.1.4.1. Kërkesat për karakteristikat funksionale. ... 24
2.1.4.2. Kërkesat e besueshmërisë. ... ... ... ... ... 25
2.1.4.3. Kërkesat për mjete teknike. ... ... ... 25
2.2. Përshkrimi i skemës së programit. ... ... ... ... ... ... 26
2.2.1. Përshkrimi i skemës së programit kryesor. ... ... ... 26
2.2.2. Përshkrimi i skemës së modulit për llogaritjen e sforcimeve termike në anodën MHP 26
2.2.3. Përshkrimi i diagramit të modulit të vizatimit. ... ... 27
2.3. Teksti i programit. ... ... ... ... ... ... ... 28
2.4. Përshkrimi i programit. ... ... ... ... ... ... ... 33
2.4.1. Informacion i pergjithshem. ... ... ... ... ... ... 33
2.4.2. Qëllimi funksional. ... ... ... ... 33
2.4.3. Përshkrimi i strukturës logjike. ... ... ... ... 33
2.5. Përshkrimi i procesit të korrigjimit të programit. ... ... ... ... 34
2.6. Një shembull i rezultateve të programit. ... ... ... ... 35
3. Arsyetimi ekonomik i programit të projektuar. ... ... ... 36
4. Masat për të garantuar sigurinë e jetës. ... ... 40
4.1. Efekti i rrymës elektrike në trupin e njeriut
4.2. Pajisjet e tokëzimit
konkluzioni. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 42
Bibliografi. ... ... ... ... ... ... ... ... ... 43
Shtojca 1. Skema e programit. ... ... ... 44
Shtojca 2. Format e ekranit. ... ... ... 47
Shtojca 3. Shembuj gabimesh. ... ... ... 51
Gjatë viteve të fundit, fjala "kompjuter" është përdorur gjithnjë e më shpesh. Nëse kompjuterët më parë zotëroheshin vetëm nga firma të njohura botërore dhe programet shkruheshin në gjuhë të nivelit të ulët, sot pothuajse në çdo apartament ka një kompjuter dhe programet shkruhen në gjuhë të nivelit të lartë. Më shumë se një milion kompjuterë shiten në Rusi çdo vit. Kompjuterët modernë kanë aftësi të mëdha: bëjnë llogaritje numerike, përgatisin libra për printim, krijojnë vizatime, filma, muzikë në to, menaxhojnë fabrika dhe anije kozmike. Kompjuteri është një mjet i gjithanshëm dhe mjaft i thjeshtë për përpunimin e të gjitha llojeve të informacionit të përdorur nga njerëzit.
Kjo detyrë e diplomës do t'u lejojë punonjësve të fabrikave dhe zyrave të projektimit të zvogëlojnë numrin dhe koston e modeleve të pajisjeve të projektuara. Programi i zhvilluar do të sigurojë llogaritjen e fushës së temperaturës në trupin e anodës MHP gjatë ngrohjes pas ndezjes së pajisjes, si dhe streset termike që lindin në këtë rast, të cilat kanë një efekt shkatërrues në materialin e anodës. Rezultatet e punës së këtij programi do të japin informacionin fillestar të nevojshëm për analizën e streseve të temperaturës në trupin e anodës dhe zgjedhjen e mënyrave të funksionimit që ruajnë jetën e shërbimit dhe sigurojnë besueshmëri dhe qëndrueshmëri të lartë të pajisjeve.
PJESË E PËRBASHKËT
Përshkrimi i fushës së lëndës
Tuba elektronike
Tubat vakum përdoren për të gjeneruar, përforcuar ose konvertuar lëkundjet elektrike në fusha të ndryshme të shkencës dhe teknologjisë.
Parimi i funksionimit të tubave elektronikë
Parimi i funksionimit të të gjithë tubave të radios bazohet në fenomenin emetimi termionik- kjo është një rritje e shpejtësisë së elektroneve në atë mënyrë që ata të fluturojnë nga metali me një ngarkesë negative dhe të mund të lëvizin në drejtim midis elektrodave, duke krijuar një rrymë elektrike. Kjo kërkon gjithashtu që ata të mos hasin pengesa siç janë molekulat e ajrit – prandaj krijohet një vakum i lartë në llamba. Për të marrë emetimin termionik, metali duhet të nxehet në rreth 2000 o K. Është më i përshtatshëm për të ngrohur metalin filament rryme elektrike ( rryma e filamentit) si në llambat e ndriçimit. Jo çdo metal mund të përballojë një temperaturë kaq të lartë, shumica shkrihen, për shkak të kësaj, në mostrat e para të llambave elektronike u përdorën fije të pastër tungsteni, të cilat shkëlqenin në një shkëlqim të bardhë, prandaj emri "llambë". Por një shkëlqim i tillë është shumë i shtrenjtë - nevojitet një rrymë e fortë (gjysmë amperi për llambën marrëse). Por shpejt u gjet një mënyrë për të reduktuar rrymën e filamentit. Studimet kanë treguar se nëse tungsteni është i veshur me disa metale të tjera ose oksidet e tyre (barium, stroncium dhe kalcium), atëherë çlirimi i elektroneve lehtësohet (ulet i ashtuquajturi "funksioni i punës"). Prodhimi kërkon më pak energji, dhe për rrjedhojë një temperaturë më të ulët. Filamentet moderne të oksiduara funksionojnë në temperatura prej rreth 700-900 ° C, në këtë drejtim, është e mundur të zvogëlohet rryma e filamentit me rreth 10-20 herë.
Duhet të theksohet se kontrolli i të gjitha rrjedhave të elektroneve në llambë kryhet me anë të fushave elektrike të krijuara rreth elektrodave me ngarkesa të ndryshme.
Llojet e tubave vakum
Diodë- një pajisje vakum që transmeton një rrymë elektrike vetëm në një drejtim (Fig. 1a) dhe ka dy priza për t'u përfshirë në një qark elektrik (plus një plumb inkandeshencë, natyrisht), një llambë me dy elektroda u shpik në 1904 nga fizikani J. Flemingu. Një llambë e tillë elektronike është një tullumbace qelqi ose metali, nga i cili pompohet ajri, dhe dy elektroda metalike: një katodë e ndezur (-) dhe një anodë e ftohtë (+). Ekzistojnë dy lloje të katodës: ngrohje direkte dhe ngrohje indirekte... Në rastin e parë, katoda është një filament tungsteni (shpesh i mbuluar me oksid), përmes të cilit kalon rryma inkandeshente, dhe në të dytën, një cilindër i mbuluar me një shtresë metalike me funksion të ulët pune, brenda së cilës ka një filament, izoluar elektrikisht nga katoda. Veprimi i katodës si burim elektronesh bazohet në emetimi termionik... Figura 1a tregon një pajisje diodë vakum me një katodë të ndezur drejtpërdrejt. Disavantazhi i katodave të ngrohura drejtpërdrejt është se ato nuk janë të përshtatshme për furnizimin e tyre me rrymë alternative, pasi kur ndryshon rryma, temperatura e filamentit ka kohë të ndryshojë dhe fluksi i elektroneve të emetuara pulson me frekuencën e rrymës së furnizimit, prandaj tani përdoren katoda të ngrohura në mënyrë indirekte.
Karakteristika e tensionit aktual të diodës (Fig. 1f) ka një karakter jolinear - kjo shpjegohet me akumulimin e elektroneve në katodë në një "re". Në mungesë të tensionit të anodës, elektronet nuk tërhiqen prej tij, dhe rryma e anodës është zero. Rryma e anodës ndodh kur një tension pozitiv aplikohet në anodë, me rritjen e tensionit, rryma e anodës do të rritet (më shpejt në kurbën AB). Në një tension të lartë (në pikën B), rryma arrin vlerën e saj maksimale - kjo është rryma e ngopjes. Në një diodë me një katodë të aktivizuar (okside), nuk ka ngadalësim në rritjen e rrymës së anodës, por kur rryma e anodës është mbi një vlerë të caktuar kufizuese, katoda shkatërrohet. Vetitë e një diode vlerësohen nga pjerrësia dhe rezistenca e brendshme e llambës.
Nëse priza e rrjetit është e lidhur me katodën, atëherë nuk do të ketë fushë elektrike midis rrjetit dhe katodës, dhe kthesat e rrjetit do të kenë një efekt shumë të dobët në elektronet që fluturojnë në anodë - do të vendoset në qarkun e anodës rrymë qetësuese... Nëse ndizni një bateri midis katodës dhe rrjetit në mënyrë që rrjeti të ngarkohet negativisht, atëherë kjo e fundit do të fillojë të sprapsë elektronet përsëri në katodë dhe rryma e anodës do të ulet. Me një potencial negativ të konsiderueshëm të rrjetit, edhe elektronet më të shpejta nuk do të jenë në gjendje të kapërcejnë efektin e tij refuzues dhe rryma e anodës do të ndalet, d.m.th. llamba do të mbyllet. Nëse bateria e rrjetit është e lidhur në mënyrë që rrjeti të jetë i ngarkuar pozitivisht në lidhje me katodën, atëherë fusha elektrike që rezulton do të përshpejtojë lëvizjen e elektroneve. Në këtë rast, pajisja matëse në qarkun e anodës do të tregojë një rritje të rrymës.
Sa më i lartë të jetë potenciali i rrjetit, aq më i lartë bëhet rryma e anodës. Në këtë rast, disa nga elektronet tërhiqen në rrjet, duke krijuar rryma e rrjetit, por me dizajnimin e duhur të llambës, numri i këtyre elektroneve është i vogël. Vetëm ato elektrone që janë në afërsi të kthesave të rrjetit do të tërhiqen nga ajo dhe do të krijojnë një rrymë në qarkun e rrjetit - do të jetë e parëndësishme.
Fitimi dhe fuqia e triodave janë të ndryshme. Me një rrymë të madhe anode, anodet i nënshtrohen bombardimeve të forta elektronike, gjë që çon në ngrohjen e tyre të konsiderueshme dhe madje edhe shkatërrimin e tyre, prandaj anoda bëhen masive, nxihen, saldohen fijet speciale ftohëse ose përdoret ftohja me ujë, e cila përshkruhet më poshtë. Ftohja me ujë përdoret gjithashtu në triodën e gjeneratorit të pulsit GI-11 (BM), e cila u zhvillua së fundmi nga shkencëtarët e Shën Petersburgut.
Llambat e mbrojtura mund të funksionojnë mirë me tensione të ulëta të rrjetit, por ndonjëherë kur tetrodat janë duke funksionuar, elektronet dytësore të rrëzuara nga anoda arrijnë në rrjetin e ekranit, duke krijuar një shtrembërim aktual dhe të fortë të sinjalit - ky fenomen quhet efekt dinatron... Pentodat janë zgjidhja për këtë problem.
Mënyra për të eliminuar pasojat e pakëndshme të efektit dinatron është e qartë: është e nevojshme të parandalohen elektronet dytësore që të arrijnë rrjetën e skanimit. Kjo mund të bëhet duke futur një rrjet tjetër në llambë - e treta me radhë, e cila do të jetë mbrojtëse, kështu që janë marrë pentoda - nga fjala greke "penta" - pesë (Fig. 1d). Rrjeti i tretë ndodhet midis anodës dhe rrjetës së ekranit dhe është i lidhur me katodën, prandaj, rezulton të jetë i ngarkuar negativisht në lidhje me katodën. Prandaj, elektronet dytësore do të zmbrapsen nga kjo rrjetë përsëri në anodë, por në të njëjtën kohë, duke qenë mjaft e rrallë, kjo rrjetë mbrojtëse nuk pengon elektronet e rrymës kryesore të anodës. Në pentodat moderne (për vitin 1972) me frekuencë të lartë, fitimi arrin disa mijëra, dhe kapaciteti i anodës së rrjetit matet në të mijtët e një pikofarad. Kjo e bën pentodën një llambë të shkëlqyer për përforcimin e lëkundjeve me frekuencë të lartë. Por pentodat përdoren gjithashtu me sukses të madh për të përforcuar frekuencat e ulëta (audio), veçanërisht në fazat përfundimtare.
Pentodat me frekuencë të ulët janë strukturalisht disi të ndryshme nga ato me frekuencë të lartë. Për të përforcuar frekuencën e ulët, nuk është e nevojshme të keni fitime shumë të mëdha, por është e nevojshme të keni një seksion të madh drejtvizor të karakteristikës, pasi është e nevojshme të amplifikohen tensione të mëdha, prandaj, bëhen rrjete skanimi relativisht të rralla. Në këtë rast, fitimi nuk rezulton të jetë shumë i madh dhe e gjithë karakteristika zhvendoset në të majtë, kështu që një pjesë më e madhe e saj bëhet e përdorshme. Pentodat me frekuencë të ulët duhet të japin më shumë fuqi, prandaj ato bëhen masive dhe anodat e tyre duhet të ftohen.
Ka gjithashtu Tetroda trare- llambat me frekuencë të ulët me fuqi të lartë pa rrjeta mbrojtëse, në të cilat kthesat e rrjetave të ekranit janë të vendosura saktësisht pas kthesave të rrjetave të kontrollit. Në këtë rast, rrjedha e elektroneve pritet në tufa (rreze) të veçanta që fluturojnë drejtpërsëdrejti në anodë, dhe ajo çohet disi më tej dhe elektronet dytësore të rrëzuara prej saj nuk mund të arrijnë në rrjetën e ekranit, por tërhiqen nga anoda prapa. pa prishur funksionimin normal të llambës. Faktori i amplifikimit të llambave të tilla është disa herë më i lartë se ai i tetrodave konvencionale, sepse elektronet nga katoda fluturojnë në rreze të drejtpërdrejta midis kthesave të rrjetave dhe nuk shpërndahen, por drejtohen në anodë nga fusha e pllakave mbrojtëse të vendosura në shtigjet e rrjedhjeve të mundshme pranë anodës së llambës, të cilat janë të lidhura me minus të furnizimi me energji përmes katodës. Me llambat me rreze, është e mundur të krijohet një formë shumë e favorshme e karakteristikës, e cila ju lejon të merrni fuqi të lartë dalëse me një tension të ulët sinjali në rrjet.
Dizajni i tubave të radios
Për pajisjet me fuqi të ulët, siç është marrësi radio, ata u përpoqën t'i bënin llambat sa më të vogla (llambat me gishta). Ata shpesh quhen tuba përforcues. Ekzistojnë gjithashtu llamba nënminiaturë (të holla si laps) me priza të buta. Në pajisjet e fuqishme të nyjeve të radios dhe në transmetuesit e radios, përdoren llamba me përmasa shumë më të mëdha, të cilat zhvillojnë fuqi shumë më të lartë në qarkun e anodës. Llambat e tilla kanë anoda masive me ftohje të detyruar të ajrit ose ujit. Për këtë, anodat janë bërë në formë koni nga bakri ose metale të tjera rezistente ndaj nxehtësisë, në to janë ngjitur fije të zbrazëta ose tuba, përmes të cilëve kalohet uji i ftohur. Llambat e fuqishme me anoda bakri dhe ftohje uji, të shpikura në vitin 1923 nga M. A. Bonch-Bruevich, përdoren në transmetuesit e fuqishëm të radios në të gjithë botën (ku pajisjet gjysmëpërçuese nuk mund të përdoren).
Ka disa mënyra për të ftohur anodën:
· Ajri i detyruar;
· Uji i detyruar;
· Natyrore (shpërndarje).
Për të zvogëluar ngrohjen e anodës, ajo shpesh është e pajisur me brinjë ose krahë.
Gjatë ekzistencës së radio tubave, dizajnet e tyre kanë pësuar ndryshime të mëdha. Mostrat e para të llambave amplifikuese marrëse ndryshonin në dimensione mjaft domethënëse dhe konsumonin një rrymë inkandeshente shumë të lartë. Me përmirësimin e teknologjisë së projektimit dhe prodhimit, madhësia e llambave u zvogëlua, llambat u bënë më të qëndrueshme, ekonomike dhe cilësia e tyre u përmirësua. Tubat marrës-përforcues të ditëve tona janë shumë pak të ngjashme me tubat e parë të radios, megjithëse parimet themelore të funksionimit të tyre nuk kanë ndryshuar.
Tubat moderne pritës dhe amplifikues prodhohen pothuajse ekskluzivisht të tipit të gishtit (5-7 centimetra të gjatë). Pajisjet e brendshme dhe prizat e të gjitha elektrodave fiksohen drejtpërdrejt në fundin e sheshtë prej xhami të llambës dhe dalin në formën e kunjave të hollë por të fortë, të vendosura në mënyrë asimetrike. Secila nga kunjat është e lidhur me një prizë të njërës prej elektrodave të llambës. Lidhja e elektrodave (pinout) të llambave të të njëjtit lloj është gjithmonë saktësisht e njëjtë.
Për të siguruar futjen e saktë të kunjave të llambës në prizë, përdoren dy metoda: një rregullim asimetrik i kunjave dhe krijimi çelës udhëzues në një bazament prej plastike (Fig. 1e), i cili futet në brazdë të vendosur në panel.
Në prodhimin masiv, anodet e llambave janë cilindrike dhe të bëra prej bakri ose lidhjeve rezistente ndaj nxehtësisë. Programi i zhvilluar synon të thjeshtojë dhe zvogëlojë koston e modelimit dhe prodhimit të tubave të tillë elektronikë.
Projektime dhe emërtime të tubave elektronikë në diagrame
A) 
B) 
V) 
G) 
D) 
E) 
a) - diodë me ngrohje direkte (dy modele dhe përcaktim skematik);
b) - qark i një triodi me ngrohje indirekte (me një elektrodë të tretë - një rrjet);
c) - projektimi dhe përcaktimi skematik i një tetrode të nxehtë direkt.
d) - dizajni dhe përcaktimi skematik i një pentode të ndezur drejtpërdrejt.
e) - baza oktale e tubit të radios me një zgjatje udhëzuese (në prizë).
f) është karakteristikë e anodës volt-amper të diodës së vakumit.
Formulat e llogaritjes
Shpërndarja e temperaturës mbi trashësinë e murit të anodës përcaktohet duke zgjidhur ekuacionin diferencial:
në zgjidhjen e së cilës vendosen kushtet kufitare:
Në sipërfaqen e brendshme (të nxehtë):
(2)
Në sipërfaqen e jashtme (të ftohur):
(3)
me kushtin fillestar: T (r, 0) = T o = 300 о K. (4)
Ekuacioni (1) integrohet derisa të arrihet gjendja e qëndrueshme (ngrohja të përfundojë), d.m.th. kushti eshte i kenaqur 
.
Në ekuacionin (3): ε është emetimi i sipërfaqes; σ о = 5,67 * 10 -12 - konstante Stefan-Boltzmann.
Sipas rezultateve të integrimit të ekuacionit (1), tensioni termik në anodë llogaritet si:
(5)
T av. (r, t) është temperatura mesatare e anodës në seksionin me koordinatën r.
Integrali në ekuacionin (5) llogaritet me metodën Simpson:
Ku është numri i ndarjeve n= 2m është çift, dhe hapi është h = b-a / 2m. M është numri i intervaleve hapësinore.
Formulat për llogaritjen e temperaturave në paraqitjen e diferencës së fundme:
Kushtet kufitare në sipërfaqet e anodës:
R int. : 
. (2’)
Dal .: 
(3’)
Këtu: i, j - numrat e intervaleve hapësinore dhe kohore, k - muri i jashtëm;
Δr dhe Δ t janë hapat e rrjetit hapësirë-kohë në koordinatë dhe në kohë;
n është numri i intervaleve hapësinore brenda trashësisë së murit të anodës (R nar - R vn).
Emërtimet e pranuara në projekt:
R krevat marinari, R int. - rrezet e jashtme dhe të brendshme të anodës (cm);
t - koha e funksionimit pas ndezjes së shkëlqimit (sek);
r - koordinata në seksion kryq të anodës (cm); R int. ≤ r ≤ R marinari
T (r, t) - temperatura në seksionin me koordinatën "r" në momentin "t";
λ - përçueshmëria termike e materialit të anodës (W / cm * gradë);
α është difuziviteti termik i materialit të anodës (bakër = 1,1);
E - moduli i elasticitetit (kg / cm²);
α t - koeficienti i zgjerimit linear (1 / deg);
ε – emetim sipërfaqësor;
σ rreth = 5,67 * 10 -12 (W / cm 2 deg 4) - konstante Stefan-Boltzmann;
q është fuqia e furnizuar në anodë (W / cm²);
T 0 - temperatura e ambientit (gradë K).
Analiza e metodave të zgjidhjes
Ekuacioni diferencial (1) - (3), (4) mund të zgjidhet në dy mënyra: një metodë e nënkuptuar (absolutisht konvergjente) dhe një metodë eksplicite (relativisht konvergjente) e përafrimit me diferencë të fundme. Dallimi midis këtyre metodave është se në metodën implicite, hapi Δt vendoset nga cilido, dhe në metodën eksplicite është i kufizuar dhe merret shumë i vogël.
Kjo nënkupton një ndryshim në kushtet e stabilitetit të skemave:.
Në skemën eksplicite 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.
Ekuacioni i skemës së nënkuptuar nuk mund të zgjidhet menjëherë, është e nevojshme të hartohet një sistem ekuacionesh, i cili e ndërlikon shumë skemën e programit. Avantazhi i skemës implicite është se duke specifikuar hapin e dëshiruar, ju mund të zvogëloni në mënyrë drastike numrin e përsëritjeve, ndërsa në metodën eksplicite numri i përsëritjeve do të jetë dhjetëra mijëra. Sidoqoftë, duke pasur parasysh shpejtësinë moderne të kompjuterëve, diferenca e disa mijëra përsëritjeve gjatë funksionimit të programit nuk do të jetë as një sekondë, dhe një algoritëm i thjeshtë dhe i përshtatshëm kontribuon në shkrimin dhe korrigjimin më të mirë dhe më të shpejtë të programit. Prandaj, gjatë zhvillimit të këtij programi, u përdor një metodë eksplicite e përafrimit me diferenca të fundme.
