Perangkat lampu elektronik. Apa itu tabung vakum dan bagaimana cara kerjanya. Bagaimana memahami pembacaan perangkat saat menguji tabung radio yang dibeli di toko

Tabung elektron - nama ini dengan sempurna menekankan fitur utama tabung radio sebagai perangkat elektronik, yang pekerjaannya didasarkan pada penggunaan pergerakan elektron. Apa partisipasi elektron dalam pekerjaan tabung radio?

Dalam logam ada banyak elektron semi-bebas, yaitu elektron yang terikat lemah pada atom. Elektron ini bergerak konstan, sama seperti semua partikel materi - atom dan molekul - bergerak konstan.

Gerakan elektron kacau; untuk mengilustrasikan gerakan kacau seperti itu, segerombolan nyamuk di udara biasanya dikutip sebagai contoh. Kecepatan pergerakan elektron cukup besar: dalam angka kasar, itu sama dengan sekitar 100 km / s - ini 100 kali lebih cepat dari kecepatan peluru senapan.

Tetapi jika elektron terbang dalam logam ke arah yang berbeda, seperti pengusir hama di udara, dan bahkan pada kecepatan yang luar biasa, maka mereka mungkin terbang keluar dari tubuh.

Ini tidak benar-benar terjadi. Kecepatan yang dimiliki elektron dalam kondisi normal tidak cukup untuk melarikan diri dari ketebalan logam ke luar angkasa. Ini membutuhkan kecepatan yang jauh lebih tinggi.

Emisi elektronik

Bagaimana cara meningkatkan kecepatan elektron? Fisika memberikan jawaban untuk pertanyaan ini. Jika logam dipanaskan, maka kecepatan elektron akan meningkat dan pada akhirnya dapat mencapai batas ketika elektron mulai terbang ke luar angkasa.

Kecepatan yang dibutuhkan untuk ini cukup tinggi. Misalnya, untuk tungsten murni, dari mana filamen tabung radio dibuat, itu sama dengan 1270 km / s. Elektron mencapai kecepatan ini ketika tungsten dipanaskan hingga 2000 ° dan lebih tinggi (di sini dan selanjutnya, derajat ditunjukkan pada skala absolut).

Emisi elektron oleh logam yang dipanaskan disebut emisi termionik. Emisi elektronik dapat disamakan dengan penguapan cairan.

Pada suhu rendah, penguapan tidak terjadi sama sekali atau sangat kecil. Penguapan meningkat dengan meningkatnya suhu. Penguapan hebat dimulai ketika titik didih tercapai.

Penguapan cairan dan emisi termionik logam adalah fenomena serupa dalam banyak hal.

Untuk mendapatkan emisi termionik, logam harus dipanaskan, dan metode pemanasannya tidak masalah, tetapi dalam praktiknya, paling mudah untuk memanaskan logam dengan arus listrik.

Dalam tabung vakum, logam yang dipanaskan tampak seperti filamen tipis yang dipanaskan oleh arus listrik. Filamen ini disebut filamen, dan arus yang memanaskannya disebut arus pijar.

Kami menyebutkan bahwa untuk mendapatkan emisi, perlu memanaskan logam ke suhu yang sangat tinggi - hingga sekitar 2.000 atau bahkan lebih tinggi. Tidak setiap logam dapat menahan suhu ini; kebanyakan logam meleleh pada suhu tinggi ini.

Oleh karena itu, filamen hanya dapat dibuat dari logam yang sangat tahan api; mereka biasanya terbuat dari tungsten.

Beras. 1. Suhu filamen lampu.

Pada t = 2000 ° tungsten mulai memancarkan elektron.

Contoh pertama tabung vakum menggunakan filamen tungsten murni. Pada suhu yang diperlukan untuk mendapatkan emisi, filamen tungsten dipanaskan menjadi cahaya putih, itulah sebabnya, omong-omong, nama "lampu" muncul.

Namun, "penerangan" seperti itu sangat mahal. Untuk menyalakan filamen lampu menjadi panas putih, diperlukan arus yang kuat. Lampu penerima kecil dengan filamen tungsten murni mengkonsumsi setengah ampere arus filamen.

Tapi segera ditemukan cara untuk mengurangi arus filamen. Penelitian telah menunjukkan bahwa jika tungsten dilapisi dengan beberapa logam lain atau senyawanya, maka pelepasan elektron difasilitasi.

Untuk keberangkatan, diperlukan kecepatan yang lebih rendah, oleh karena itu, diperlukan lebih sedikit pemanasan filamen, yang berarti bahwa filamen semacam itu akan mengkonsumsi lebih sedikit arus pemanasan.

Meningkatkan filamen lampu

Kami tidak akan mengutip di sini sejarah peningkatan bertahap filamen, tetapi kami akan segera menunjukkan bahwa filamen teroksidasi modern beroperasi pada suhu sekitar 700-900 ° C, yaitu, tiga cahaya oranye-merah kecil yang terlihat.

Dalam hal ini, adalah mungkin untuk mengurangi arus filamen sekitar 10 kali. Penerima sepuluh lampu modern menarik arus filamen yang hampir sama dengan penerima hanya dengan satu lampu model lama.

Proses pelapisan filamen dengan senyawa yang memfasilitasi emisi disebut aktivasi, dan filamen itu sendiri disebut diaktifkan.

Filamen aktif baik dalam segala hal, kecuali satu hal: mereka takut terlalu panas, yaitu, peningkatan pemanasan yang bertentangan dengan norma.

Jika utas yang diaktifkan terlalu panas, maka lapisan zat pengaktif yang diterapkan padanya akan menguap; akibatnya, filamen akan kehilangan kemampuan untuk memancarkan elektron pada suhu rendah.

Lampu seperti itu dikatakan memiliki "kehilangan emisi". Filamen lampu seperti itu utuh, lampu "terbakar", tetapi tidak berfungsi. Keadaan ini harus diingat dan jangan pernah membiarkan tegangan filamen lampu melebihi nilai normal.

Tentu saja, sebuah lampu yang telah kehilangan pancarannya dapat dibuat bekerja dengan membawa filamennya menjadi cahaya putih. Tetapi benang-benang lampu modern dibuat sangat tipis dan, karena ketika panas putih digunakan, logam dari benang itu disemprotkan agak cepat, benang-benang itu akan segera padam.

Katoda

Filamen adalah pemancar elektron dalam perangkat elektronik. Dalam skema praktis untuk menggunakan perangkat ini, emitor ini selalu terhubung ke kutub negatif (minus) dari sumber daya utama, itulah sebabnya mereka disebut katoda. Oleh karena itu, filamen yang digunakan untuk memancarkan elektron dapat disebut katoda.

Tetapi perlu dicatat bahwa filamen pijar tidak selalu berfungsi sebagai pemancar elektron langsung. Kadang-kadang digunakan hanya sebagai sumber panas, dengan bantuan benda logam lain yang dipanaskan, yang sudah menjadi sumber elektron yang diperlukan untuk pengoperasian lampu.

Dengan kata lain, fungsi memanaskan dan memancarkan elektron tidak selalu digabungkan, yaitu filamen tidak selalu katoda.

Jadi, misalnya, jika katoda dibuat dalam bentuk filamen tipis, akan lebih mudah untuk memasok filamen tersebut dengan arus searah dari sel galvanik atau dari baterai, karena arus kecil diperlukan untuk memanaskannya; katoda ternyata ekonomis.

Tetapi filamen tipis tidak cocok untuk catu daya AC.

Untuk pengoperasian normal perangkat elektronik, katoda harus selalu memancarkan jumlah elektron yang sama. Untuk ini, suhunya harus dijaga agar tetap konstan.

Ketika filamen ditenagai oleh baterai atau akumulator, kondisi ini terpenuhi. Tetapi ketika filamen disuplai dengan arus bolak-balik, itu tidak lagi dapat diamati.

Arus penerangan bolak-balik mengubah besar dan arahnya 100 kali per detik (dua kali selama setiap periode). Arus mencapai nilai maksimumnya 100 kali per detik dan turun ke nol dalam jumlah yang sama beberapa kali.

Sangat jelas bahwa suhu filamen juga akan berfluktuasi sesuai dengan perubahan besarnya arus, dan pada saat yang sama jumlah elektron yang dipancarkan juga akan berubah.

Benar, karena inersia termal, filamen tidak akan punya waktu untuk benar-benar dingin pada saat-saat ketika arus melewati nol, tetapi bagaimanapun, fluktuasi suhu dan nilai emisi elektron menjadi sangat nyata.

Keadaan ini sebelumnya tidak memungkinkan untuk menggunakan sumber arus yang nyaman seperti jaringan penerangan untuk menyalakan perangkat elektronik di mana emisi termal elektron digunakan.

Berbagai upaya untuk membuat filamen cocok untuk pemanasan AC dengan meningkatkan ketebalannya hanya sedikit berhasil. Solusi lengkap Pertanyaan ini hanya diberikan oleh implementasi proposal ilmuwan kami A.A.Chernyshev pada perangkat katoda yang dipanaskan.

Katoda yang dipanaskan saat ini digunakan di seluruh dunia. Sebagian besar perangkat elektronik dari semua jenis dirancang untuk diberi daya dari jaringan penerangan AC dan memiliki katoda yang dipanaskan.

Dalam katoda yang dipanaskan, filamen itu sendiri tidak lagi menjadi sumber pemancar elektron. Pemancar elektron langsung diisolasi dari filamen dan hanya dipanaskan olehnya.

Di sinilah nama katoda "dipanaskan" berasal. Massa emitor dibuat cukup besar sehingga tidak sempat mendingin saat arus pemanasan berkurang. Tak perlu dikatakan bahwa katoda tersebut tidak dapat memancarkan segera setelah arus filamen dinyalakan. Dibutuhkan sekitar 15 hingga 30 detik untuk menghangatkannya.

Desain katoda yang dipanaskan berbeda, tetapi prinsip konstruksinya umumnya sama. Dalam desain lama, pemanas dibuat dalam bentuk tabung keramik dengan diameter sekitar satu milimeter dengan dua saluran sepanjang panjangnya.

Benang pemanas dilewatkan ke saluran ini. Lebih banyak lagi desain modern lapisan insulasi tahan panas diterapkan langsung ke ulir pemanas.

Untuk ini, benang dilapisi dengan senyawa, yang, setelah pemrosesan yang tepat, mengeras, menutupi pemanas dengan selubung tahan panas yang memiliki sifat isolasi yang cukup baik pada suhu tinggi.

Sebuah silinder nikel diletakkan di atas pemanas, dilapisi di luar dengan lapisan oksida, yang sebenarnya merupakan pemancar elektron, atau katoda.

Katoda semacam itu memiliki tiga kabel - dua dari ujung filamen pemanas dan satu dari radiator. Dua pertama. biasanya disebut lead filamen dan yang ketiga disebut lead katoda.

Emisi dari katoda yang dipanaskan sangat seragam.

Bentuk silinder dari katoda yang dipanaskan adalah yang paling umum, tetapi itu bukan satu-satunya. Beberapa tabung elektronik modern menggunakan katoda tipe akhir dalam bentuk cangkir, yang bagian bawahnya dilapisi dengan oksida di bagian luar.

Katoda semacam itu digunakan, khususnya, dalam tabung sinar katoda, yang akan kita temui nanti.

Jika filamen itu sendiri adalah pemancar elektron, maka katoda semacam itu kadang-kadang disebut katoda yang ditembakkan langsung; jika filamen hanya memanaskan emitor, maka alat seperti itu sering disebut katoda pemanasan tidak langsung atau pemanasan tidak langsung.

Kekosongan. Siapa pun yang pernah melihat lampu elektronik tahu bahwa lampu itu tertutup dalam gelas atau silinder logam, dari mana udara dipompa keluar. Udara di dalam silinder sangat jarang.

Tekanan udara di permukaan bumi, yaitu satu tekanan atmosfer, setara dengan sekitar 760 mm Hg. Seni., dan tekanan udara di dalam silinder lampu elektronik hanya sekitar 10 ^ - 7 mm Hg. Seni. dan bahkan lebih sedikit, yaitu sekitar 10 miliar kali lebih kecil dari tekanan atmosfer. Tingkat penghalusan ini disebut vakum tinggi (vakum dalam bahasa Rusia berarti kekosongan).

Untuk apa vakum dalam tabung vakum?

Pertama, diperlukan untuk melestarikan filamen. Jika filamen, dipanaskan hingga hampir seribu derajat, hanya di udara, maka akan segera terbakar. Benda yang dipanaskan dengan cepat dioksidasi oleh oksigen atmosfer.

Kedua, vakum diperlukan untuk pergerakan elektron tanpa hambatan yang dipancarkan dari filamen. Pengoperasian tabung vakum didasarkan pada penggunaan elektron yang dipancarkan dari filamen.

Namun, agar dapat menggunakan elektron dengan benar, mereka harus tidak menemui hambatan apa pun di jalurnya. Udara adalah hambatan seperti itu.

Beras. 2. Tekanan udara di dalam tabung tabung radio sekitar 10 kali lebih kecil dari atmosfer.

Molekul dan atom dari gas yang membentuk udara mengelilingi filamen dalam jumlah banyak dan mencegah penerbangan elektron. Untuk mengurangi kemungkinan tumbukan elektron dengan partikel gas, udara di dalam silinder diencerkan.

Yang disebut "getter" atau peredam memainkan peran khusus dalam menciptakan ruang hampa. Faktanya adalah bahwa selama produksi massal lampu akan terlalu lama dan tidak menguntungkan untuk membawa vakum di dalamnya ke tingkat yang diperlukan dengan bantuan pompa.

Karena itu, mereka bertindak berbeda. Dengan bantuan pompa, hanya pendahuluan, sehingga bisa dikatakan kasar, penghalusan udara di dalam lampu yang dihasilkan. Tekanan disesuaikan dengan seperseribu atau bahkan hanya seperseratus milimeter air raksa.

Dan untuk pengoperasian lampu yang stabil, perlu tekanan di dalamnya kurang dari sepersejuta milimeter air raksa. Untuk mendapatkan vakum tinggi ini, suatu zat disemprotkan ke dalam lampu yang memiliki kemampuan untuk menyerap gas dengan rakus. Sifat ini dimiliki, misalnya, oleh logam magnesium, barium, dan beberapa senyawa.

Untuk menyemprotkan pengambil di lampu berlapis kaca, sebuah kumparan didekatkan, ditenagai oleh arus frekuensi tinggi. Tablet pengambil yang dipasang pada pelat nikel di dalam lampu dipanaskan dan diuapkan.

Uapnya mengendap di kaca dan membentuk keperakan (dengan pengambil magnesium) atau lapisan logam gelap (dengan pengambil barium) yang kita lihat di sebagian besar tabung vakum kaca.

Lapisan logam ini dengan rakus menyerap semua gas sisa, dan tekanan dalam lampu turun menjadi sepersejuta milimeter air raksa, yang sudah cukup untuk pengoperasian lampu yang stabil dan andal.

Dalam lingkungan gas yang dimurnikan seperti itu, elektron merambat hampir tanpa hambatan. Saat bergerak di dalam lampu, tidak lebih dari satu elektron dalam sejuta yang bertemu dengan molekul gas dalam perjalanannya.

Tabung elektronik dapat diklasifikasikan menurut jumlah elektroda, tujuan, rentang frekuensi, daya, jenis katoda, dimensi.

Tergantung pada jumlah elektroda, lampu elektronik dibagi menjadi dioda, trioda, tetroda, pentoda, heptoda, lampu gabungan (dioda ganda, trioda ganda, trioda-pentoda, trioda-heptoda, dll.).

Tergantung pada fungsi yang dilakukan, lampu dapat berupa penyearah, detektor, penguat, konversi, generator, dll.

Dioda adalah tabung vakum dengan dua elektroda: anoda dan katoda. Ini ditemukan oleh John Fleming pada tahun 1904. Katoda terletak di tengah lampu: anoda silinder membungkus katoda. Prinsip kerja dioda adalah sebagai berikut. Jika potensial positif diterapkan ke anoda, maka elektron bermuatan negatif yang dipancarkan dari katoda di bawah aksi Medan listrik bergegas ke anoda positif, membentuk aliran elektron terus menerus, yang menutup sirkuit listrik dari sumber daya anoda. Pada rangkaian luar, arus anoda I a akan mengalir. Karena arah dari plus ke minus dari sumber arus secara konvensional diambil untuk arah arus positif, arus di dalam dioda mengalir dari anoda ke katoda, yaitu melawan pergerakan elektron. Besarnya arus anoda ditentukan oleh jumlah elektron yang terbang dari katoda ke anoda per satuan waktu.

Jika sumber arus minus dihubungkan ke anoda dioda, dan plus ke katoda, maka anoda yang bermuatan negatif akan menolak elektron negatif kembali ke katoda. Dalam hal ini, tidak ada arus yang akan mengalir melalui lampu. Oleh karena itu, dioda mengalirkan arus listrik hanya dalam satu arah - dari anoda ke katoda, ketika potensi anoda lebih tinggi dari potensi katoda.

Konduktivitas satu sisi dioda adalah properti utamanya. Properti inilah yang menentukan tujuan dioda - memperbaiki arus bolak-balik menjadi arus searah dan mengubah osilasi termodulasi frekuensi tinggi menjadi arus frekuensi audio (deteksi).

Dioda yang dirancang untuk menyearahkan arus bolak-balik disebut kenotron. Dalam penandaan, mereka memiliki huruf C (1Ts1S, 1Ts7S, 1Ts11P, 1Ts21P, ZTs18P, 5TsZS, 6Ts4P, dll.).

Dioda untuk deteksi berdaya rendah. Mereka paling sering diproduksi sebagai dua-anoda atau merupakan bagian dari lampu kombinasi. Dalam penandaan, dioda ini memiliki huruf X atau D (6D14P, 6D20P, 6X6S).

Triode adalah lampu elektronik di mana elektroda ketiga, grid, ditempatkan di celah antara anoda dan katoda. Lampu ini diusulkan pada tahun 1906 oleh ilmuwan Amerika Lee-de-Forest. Kisi-kisi pada lampu modern dibuat dalam bentuk spiral kawat yang mengelilingi katoda. Jaring terbuat dari nikel, molibdenum atau tungsten. Grid triode disebut grid kontrol, karena dapat digunakan untuk dengan mudah mengontrol kerapatan arus anoda dengan mensuplai tegangan positif atau negatif dengan besaran tertentu ke grid.

Mengingat grid di triode terletak lebih dekat ke katoda daripada anoda, pengaruhnya terhadap fluks elektron akan lebih signifikan. Properti triode ini banyak digunakan dalam teknik radio untuk memperkuat sinyal radio yang dilemahkan. Prinsip penguatan sinyal radio adalah sebagai berikut. Sinyal yang akan diperkuat diumpankan ke grid kontrol triode. Perubahan besarnya potensial grid akan menyebabkan perubahan yang sesuai pada arus anoda. Dalam hal ini, tegangan yang diperkuat dari sinyal yang dipasok ke jaringan akan dihapus dari anoda. Sebuah potensial negatif konstan (tegangan bias grid) diterapkan ke grid sehingga setengah periode positif dari sinyal tidak menciptakan tegangan positif pada grid. Jika tidak, arus grid muncul (grid positif akan menarik beberapa elektron), akibatnya, arus anoda berkurang, yang menyebabkan distorsi sinyal.

Triode digunakan sebagai amplifier untuk frekuensi rendah dan tinggi, untuk menghasilkan berbagai bentuk pulsa dalam rentang frekuensi yang luas, untuk rangkaian pencocokan (pengulang katoda). Tanda triode berisi huruf C atau H (double triodes) 6N1P, 6NZP, 6N7S, 6N9S, 6N24P, dst.

Untuk menentukan kemungkinan penggunaan lampu trioda dan multi-elektroda secara umum di sirkuit tertentu, karakteristik teknis (parameter) lampu digunakan, yang paling penting adalah: kemiringan karakteristik, penguatan dan resistansi internal. dari lampu.

Kemiringan karakteristik S adalah nilai yang menunjukkan berapa miliampere arus anoda akan berubah ketika tegangan pada grid berubah sebesar 1 V dan tegangan konstan di anoda. Ini didefinisikan sebagai rasio kenaikan arus anoda AI a dengan kenaikan tegangan jaringan AU C

Gain menentukan sifat penguatan lampu. Ini adalah rasio kenaikan tegangan anoda AU a dengan kenaikan tegangan jaringan AU C, yang menyebabkan kenaikan yang sama pada arus anoda AI a

Resistansi internal dari triode Ri- adalah resistansi antara anoda dan katoda untuk arus bolak-balik dari anoda. Ini dinyatakan dengan rasio kenaikan tegangan anoda AU a dengan kenaikan arus anoda AI a

Jika kemiringan mengevaluasi efek tegangan jaringan pada arus anoda, maka resistansi internal memungkinkan untuk mengevaluasi efek tegangan anoda pada arus anoda.

Tetrode adalah lampu empat elektroda dengan dua grid, salah satunya adalah kontrol dan yang lainnya adalah pelindung. Yang terakhir ditempatkan di antara grid kontrol dan anoda untuk meningkatkan penguatan lampu. Tegangan positif sama dengan 50-80% dari tegangan anoda diterapkan ke jaringan penyaringan. Di bawah kondisi ini, elektron di bawah aksi dua medan percepatan (anoda dan kisi kedua) mengembangkan kecepatan tinggi dan melumpuhkan elektron sekunder dari anoda, yang bergerak darinya ke kisi penyaringan dan tertarik olehnya. Fenomena ini disebut efek dinatron dalam tetrode. Ini mengarah pada peningkatan arus grid penyaringan dan penurunan arus anoda, yang setara dengan distorsi sinyal penguatan.

Untuk menghilangkan pengaruh berbahaya dari efek dinatron, medan negatif pengereman dibuat di celah antara kisi penyaringan dan anoda. Untuk tujuan ini, dua pelat logam yang terhubung ke katoda ditempatkan di antara grid dan anoda. Lampu seperti itu disebut ray tetrodes. Mereka banyak digunakan sebagai penguat terminal untuk sinyal frekuensi rendah (6P13S, 6P31S, 6P36S, 6P1P).

Cara kedua untuk menghilangkan efek dinatron pada tetrode adalah dengan memasukkan mata jaring lain, yang disebut jaring pelindung, atau jaring antidinatronik. Sebuah lampu dengan lima elektroda disebut pentode. Grid ketiga terhubung ke katoda. Ini menciptakan medan pengereman untuk elektron sekunder yang dipancarkan dari anoda dan mengembalikannya kembali ke anoda. Pentoda adalah tabung penguat terbaik, keuntungan untuk beberapa jenis pentoda mencapai beberapa ribu. Mereka digunakan sebagai amplifier untuk frekuensi tinggi dan menengah.

Heptoda adalah tabung vakum tujuh elektroda dengan lima kisi. Tujuan dari grid dapat sebagai berikut: yang pertama dan ketiga adalah kontrol, yang kedua dan keempat adalah penyaringan, dan yang kelima adalah antidinatron. Heptoda digunakan untuk mengubah getaran listrik dari satu frekuensi menjadi getaran yang lain. Misalnya, dalam penerima superheterodyne, mereka bertindak sebagai konverter osilasi frekuensi tinggi dari sinyal yang diterima menjadi sinyal frekuensi menengah.

Dalam peralatan radio modern, lampu gabungan banyak digunakan, di mana dua atau tiga lampu ditempatkan dalam satu silinder, masing-masing memiliki sistem elektroda terpisah. Keuntungan dari lampu semacam itu jelas: mereka mengurangi ukuran peralatan radio dan meningkatkan efisiensinya. Industri dalam negeri memproduksi lampu gabungan berikut: dioda ganda, trioda ganda, dioda-trioda, dioda-pentoda, trioda-pentoda, dll. (6I1P, 6F1P, 6FZP, dll.).

Ekologi kognisi. Sains dan teknologi: Kunci untuk sumber listrik bebas bahan bakar adalah menghasilkan listrik langsung dari pentode triode tipe tabung konvensional dalam mode operasi yang tidak biasa

Valery Dudyshev telah memecahkan misteri Nikola Tesla tentang sumber listriknya di mobil listriknya.
Revolusi energi sedang terjadi di bidang energi alternatif

Nikola Tesla sebenarnya mendemonstrasikan mobil listrik tanpa bahan bakar yang beroperasi pada tahun 1931 di Bufallo (AS). Tenaga listrik di motor listrik mobil berasal dari kotak misterius dengan tabung radio. Namun hingga kini, misteri sumber listrik untuk mobil listrik ini masih belum terpecahkan.

Kuncinya adalah mendapatkan listrik langsung dari triode pentode tipe tabung konvensional dalam mode operasi yang tidak biasa. Hal ini hanya diperlukan untuk memberikan emisi elektron eksplosif dari katodanya. Akibatnya, adalah mungkin untuk mendapatkan dari triode tabung menjadi beban listrik yang terhubung secara paralel - listrik sebanyak yang kita inginkan (yah, tentu saja, dengan alasan: katakanlah, dengan daya keluaran sumber 5-10 kW ). Emisi elektron eksplosif adalah penemuan akademisi G. Mesyats yang digunakan dalam penemuan ini. - dicapai di triode dengan memasok serangkaian pulsa tegangan tinggi bertegangan tinggi berdurasi pendek ke grid kontrol triode.

Emisi elektron eksplosif dari permukaan katoda mengarah pada pembentukan longsoran elektron yang dipercepat oleh grid kontrol dan mengenai anoda triode

Akibatnya, longsoran elektron dari anoda ini memasuki beban listrik dan melaluinya lagi ke anoda trioda. Ini adalah bagaimana arus listrik bebas muncul dan dipertahankan di sirkuit "triode - load". Dengan kata lain, dalam mode ini, triode tabung konvensional dengan el yang kuat. lapangan di grid kontrol menjadi sumber listrik gratis.

Perhitungan menunjukkan bahwa trioda tabung vakum konvensional dalam mode operasi ini memungkinkan seseorang untuk memperoleh emisi elektron yang kuat dalam trioda tabung dan, setelah beberapa penyempurnaan dari trioda, untuk mendapatkan listrik gratis dari trioda tabung konvensional, apalagi, ketika katoda dan anoda berada didinginkan, dari satu tabung radio ke 10 kW - itu keajaiban!

Solusi teknis yang sangat rasional adalah kombinasi transformator resonansi Tesla dengan tabung vakum. Dalam hal ini, ejeksi elektronik eksplosif dari katoda tabung vakum disediakan oleh transformator Tesla itu sendiri.

Emisi medan yang kuat dari belitan keluaran transformator Tesla

Varian perangkat yang menggunakan transformator Tesla

Gambar 1 Blok diagram desain sumber energi listrik serampangan. Perangkat ini dibuat atas dasar menggabungkan transformator Tesla dan tabung vakum bola dengan katoda jarum.

Deskripsi singkat desain sumber listrik gratis

tabung vakum desain asli(dilingkari oleh garis putus-putus) berisi anoda bola 1 dalam bentuk bola logam berongga luar yang dievakuasi, di dalamnya ditempatkan katoda bola 2 dengan jarum eksternal. Anoda bola luar 1 ditempatkan di tengah rumah kubik 3 dengan insulasi listrik internal 4 Batang logam 5 dipasang secara kaku ke anoda dan katoda, yang melalui lubang 6 keluar dari rumahan 3 dan dihubungkan secara elektrik melalui kunci K2, 3,4, masing-masing, ke output transformator Tesla 7 dan beban listrik 8, terhubung ke elektroda pembumian 9. Transformator Tesla 7 dihubungkan pada input dengan kunci K1 ke sumber listrik primer berdaya rendah 11 (untuk contoh, baterai "Krona"). Konverter tegangan 10 dihubungkan secara paralel ke beban listrik keluaran 8 melalui kunci K4.

Perangkat bekerja sebagai berikut: Pertama, menggunakan kunci K1 (12) hubungkan sumber utama listrik 11 ke transformator Tesla 7. Output tegangan tegangan tinggi dari outputnya diumpankan melalui kunci K2 ke elektroda jarum bulat - katoda 2, yang membentuk emisi elektron yang kuat dari jarumnya. Aliran elektron yang tercabut dari jarum katoda 2 mencapai anoda 1 dan mengendap di permukaan bagian dalamnya.

Akibatnya, permukaan luar anoda berongga bola 1 memperoleh muatan listrik berlebih, mis. bermuatan listrik hingga tegangan tinggi. Kemudian, setelah pengisian anoda bulat 1. dihubungkan secara elektrik melalui elektroda batang keluaran 5 dengan kunci K3 ke beban listrik 8 dan muatan listrik dari anoda 1 mulai mengalir melalui beban 8 ke elektroda ground 9 dan melalui ke Bumi, yaitu pada beban listrik 8, timbul arus listrik yang berguna dan energi listrik yang berguna dibangkitkan. Jika perlu untuk mendapatkan parameter standar dalam muatan listrik lainnya, konverter tegangan disediakan untuk menghidupkan kunci K4.

Kelebihan listrik pada beban 8 dibandingkan dengan konsumsi listrik dari sumber utama 12 untuk pengoperasian transformator Tesla 7 disebabkan oleh longsoran medan kuat emisi elektron di bawah pengaruh gaya listrik besar dari medan listrik yang diciptakan oleh gulungan sekunder transformator Tesla pada jarum katoda bola 2

Transformator Tesla - sumber emisi elektron yang kuat. Melalui tabung vakum konvensional (lampu dioda), aliran elektron ini dapat diubah menjadi energi listrik yang berguna. Lebih lengkapnya di artikel TESLA TRANSFORMER SEBAGAI SUMBER LISTRIK GRATIS.

Kesimpulan

Ide listrik gratis dari triode terdiri dari fakta bahwa sangat mungkin untuk menggunakan triode tabung konvensional sebagai sumber listrik, asalkan emisi elektron yang signifikan dari katoda diperoleh!

Untuk mendapatkan listrik dalam trioda tabung konvensional, Anda hanya perlu menerapkan tegangan tinggi antara katoda dan grid percepatan, dengan c + pada grid, dan kemudian, dengan munculnya aliran emisi elektron, dari katoda dan percepatan + pada grid triode - ke anoda triode - dari katoda akan mengalir aliran elektron adalah arus listrik, yang akan kita tutup melalui beban ke katoda.

Semakin besar percepatannya Medan listrik antara katoda dan grid - semakin besar emisi elektron dari katoda (sampai emisi elektronik eksplosif), yang berarti semakin berguna arus listrik dari anoda - el. arus beban.

Jadi, jika Anda membuat kondisi normal dasar untuk pengoperasian trioda tabung dalam mode bebas (bagaimanapun, ada sejumlah besar elektron dalam bahan katoda dan akan bertahan selama bertahun-tahun kerja), maka kita akan sepenuhnya mendapatkan listrik gratis di email. beban di ujung triode - sejajar dengannya. Efek paling mudah didapat pada triode tabung, karena terdapat ruang hampa di dalamnya. Akibatnya, emisi elektronik dan email bahkan lebih eksplosif. emisi di dalamnya akan muncul paling sederhana dan sangat efisien, dengan adanya potensi listrik yang besar di grid triode konvensional dengan ruang hampa di dalam bohlam kacanya. diterbitkan oleh

lampu listrik

Tabung radio ekspor Rusia 6550C

lampu listrik, tabung radio- perangkat electrovacuum (lebih tepatnya, perangkat elektronik vakum), yang bekerja dengan mengontrol intensitas aliran elektron yang bergerak dalam ruang hampa atau gas yang dijernihkan di antara elektroda.

Tabung radio banyak digunakan pada abad kedua puluh sebagai elemen aktif peralatan elektronik (penguat, generator, detektor, sakelar, dll.). Saat ini, mereka hampir sepenuhnya digantikan oleh perangkat semikonduktor. Terkadang mereka juga digunakan dalam pemancar frekuensi tinggi yang kuat, peralatan audio berkualitas tinggi.

Lampu elektronik yang dimaksudkan untuk penerangan (lampu blitz, lampu xenon, dan lampu natrium) tidak disebut tabung radio dan biasanya termasuk dalam kelas perlengkapan penerangan.

Prinsip operasi

Tabung elektronik RCA "808"

Tabung Vakum Katoda Dipanaskan

• Sebagai hasil dari emisi termionik, elektron meninggalkan permukaan katoda.
• Di bawah pengaruh perbedaan potensial antara anoda dan katoda, elektron mencapai anoda dan membentuk arus anoda di sirkuit eksternal.
• Dengan bantuan elektroda tambahan (grid), aliran elektron dikendalikan dengan menerapkan potensial listrik ke elektroda ini.

Dalam tabung elektronik vakum, kehadiran gas menurunkan karakteristik tabung.

Tabung vakum berisi gas

Utama untuk kelas perangkat ini adalah aliran ion dan elektron dalam gas yang mengisi lampu. Aliran dapat dibuat, seperti dalam perangkat vakum, dengan emisi termionik, atau dapat dibuat dengan pembentukan pelepasan listrik dalam gas karena kekuatan medan listrik.

Cerita

Menurut metode pemanasan, katoda dibagi menjadi katoda pemanasan langsung dan tidak langsung.

Katoda yang dipanaskan secara langsung adalah filamen logam. Lampu pijar langsung mengkonsumsi lebih sedikit daya dan pemanasan lebih cepat, namun, mereka biasanya memiliki masa pakai yang lebih pendek, ketika digunakan di sirkuit sinyal, mereka memerlukan pasokan arus searah dari filamen, dan di sejumlah sirkuit mereka tidak dapat diterapkan karena pengaruh beda potensial di berbagai bagian katoda pada pengoperasian lampu.
Katoda yang dipanaskan secara tidak langsung adalah silinder dengan filamen (pemanas) di dalamnya. Lampu semacam itu disebut lampu pijar tidak langsung.

Katoda lampu diaktifkan dengan logam yang memiliki fungsi kerja rendah. Dalam lampu pijar langsung, thorium biasanya digunakan untuk ini, pada lampu pijar tidak langsung - barium. Terlepas dari keberadaan thorium di katoda, lampu pijar langsung tidak menimbulkan bahaya bagi pengguna, karena radiasinya tidak melampaui silinder.

Anoda

Anoda tabung vakum

elektroda positif. Itu dibuat dalam bentuk pelat, lebih sering kotak dalam bentuk silinder atau paralel. Biasanya terbuat dari nikel atau molibdenum, terkadang dari tantalum dan grafit.

Bersih

Grid terletak di antara katoda dan anoda, yang berfungsi untuk mengontrol aliran elektron dan menghilangkan efek samping yang timbul ketika elektron berpindah dari katoda ke anoda.

Jaring adalah kisi yang terbuat dari kawat tipis atau, lebih sering, dibuat dalam bentuk lilitan kawat spiral pada beberapa tiang penyangga (lintasan). Dalam lampu batang, peran kisi-kisi dimainkan oleh sistem beberapa batang tipis yang sejajar dengan katoda dan anoda, dan fisika operasinya berbeda dari desain tradisional.

Menurut tujuannya, jerat dibagi menjadi beberapa jenis berikut:

Tergantung pada tujuan lampu, ia dapat memiliki hingga tujuh kisi. Dalam beberapa varian menyalakan lampu multigrid, grid individu dapat bertindak sebagai anoda. Misalnya, dalam generator menurut skema Schembel pada tetrode atau pentode, generator sebenarnya adalah triode "virtual" yang dibentuk oleh katoda, kisi kontrol dan kisi penyaringan sebagai anoda.

Balon

Tipe dasar

Tabung radio berukuran kecil ("jari")

Jenis utama tabung vakum elektronik:

• Dioda (mudah dibuat untuk tegangan tinggi, lihat kenotron)
• balok tetrodes dan pentoda (sebagai varietas dari jenis ini)
• lampu kombinasi (sebenarnya termasuk 2 atau lebih lampu dalam satu botol)

Aplikasi modern

Triode generator logam-keramik berpendingin udara GS-9B (USSR)

Teknologi daya frekuensi tinggi dan tegangan tinggi

• Dalam pemancar penyiaran yang kuat (dari 100 W ke unit megawatt), lampu yang kuat dan sangat kuat dengan pendingin udara atau air dari anoda dan arus filamen tinggi (lebih dari 100 A) digunakan pada tahap keluaran. Magnetron, klystron, disebut. Tabung radio gelombang perjalanan menyediakan kombinasi frekuensi tinggi, daya dan biaya yang dapat diterima (dan seringkali hanya kemungkinan mendasar keberadaan) dari basis elemen.
• Magnetron tidak hanya dapat ditemukan di radar, tetapi juga di oven microwave mana pun.
• Jika perlu untuk memperbaiki atau dengan cepat mengganti beberapa puluh kV, yang tidak dapat dilakukan dengan kunci mekanis, maka perlu menggunakan tabung radio. Jadi, kenotron memberikan dinamika yang dapat diterima pada tegangan hingga satu juta volt.

industri militer

Karena prinsip pengoperasiannya, lampu elektronik adalah perangkat yang jauh lebih tahan terhadap faktor perusak seperti pulsa elektromagnetik. Sebagai informasi: dalam satu perangkat bisa ada beberapa ratus lampu. Di Uni Soviet, untuk digunakan dalam peralatan militer on-board pada 1950-an, lampu batang dikembangkan, yang dibedakan oleh ukurannya yang kecil dan kekuatan mekanik yang tinggi.

Lampu miniatur tipe "biji ek" (pentode 6Ж1Ж, USSR, 1955)

Teknologi luar angkasa

Degradasi radiasi bahan semikonduktor dan adanya vakum alami di media antarplanet menjadikan penggunaan jenis lampu tertentu sebagai sarana untuk meningkatkan keandalan dan daya tahan pesawat ruang angkasa. Penggunaan transistor di AMC Luna-3 dikaitkan dengan risiko yang besar.

Peningkatan suhu lingkungan dan radiasi

Peralatan lampu dapat dirancang untuk suhu dan kisaran kondisi radiasi yang lebih luas daripada peralatan semikonduktor.

Peralatan suara berkualitas tinggi

Menurut pendapat subjektif kebanyakan pecinta musik, suara "tabung" pada dasarnya berbeda dari suara "transistor". Ada beberapa versi penjelasan atas perbedaan tersebut, baik berdasarkan penelitian ilmiah maupun penalaran yang terus terang tidak ilmiah. Salah satu penjelasan utama untuk perbedaan antara suara tabung dan transistor adalah suara "alami" peralatan tabung. Suara tabung bersifat "mengelilingi" (ada yang menyebutnya "holografik"), berlawanan dengan suara transistor "datar". Amplifier tabung dengan jelas menyampaikan emosi, energi pemain, "drive" (yang dipuja oleh para gitaris). Amplifier transistor mengalami kesulitan mengatasi tugas-tugas ini. Seringkali, perancang penguat transistor menggunakan sirkuit yang mirip dengan lampu (mode operasi di kelas A, transformator, kurangnya umpan balik negatif umum). Hasil keseluruhan dari ide-ide ini adalah kembalinya teknologi tabung ke bidang penguat kinerja tinggi. Alasan obyektif (ilmiah) untuk situasi ini adalah linieritas yang tinggi (tetapi tidak ideal) dari lampu, terutama triode. Transistor, terutama transistor bipolar, umumnya non-linear, dan sebagai aturan tidak dapat bekerja tanpa tindakan linierisasi.

Keuntungan dari amplifier tabung:

Kesederhanaan sirkuit. Parameternya sedikit bergantung pada faktor eksternal. Akibatnya, dalam penguat tabung, sebagai suatu peraturan, kurang detail daripada di semikonduktor.

Parameter lampu kurang bergantung pada suhu daripada parameter transistor. Lampu tidak sensitif terhadap kelebihan beban listrik. Jumlah bagian yang sedikit juga sangat berkontribusi pada keandalan dan pengurangan distorsi yang ditimbulkan oleh amplifier. Penguat transistor memiliki masalah dengan distorsi "termal".

Pencocokan yang baik dari input amplifier tabung dengan beban. Tahap tabung memiliki impedansi input yang sangat tinggi, yang mengurangi kerugian dan membantu mengurangi jumlah elemen aktif di perangkat radio. - Kemudahan perawatan. Jika, misalnya, lampu penguat konser rusak selama pertunjukan, maka lebih mudah untuk menggantinya daripada transistor atau sirkuit mikro yang terbakar. Tapi toh tidak ada yang melakukan ini di konser. Amplifier di konser selalu tersedia, dan amplifier tabung selalu dalam stok ganda (karena, anehnya, amplifier tabung lebih sering rusak).

Tidak adanya beberapa jenis distorsi yang melekat pada tahap transistor, yang memiliki efek menguntungkan pada suara.

Dengan penggunaan yang tepat dari kelebihan lampu, dimungkinkan untuk membuat amplifier yang melampaui transistor dalam kualitas suara dalam kategori harga tertentu.

Tampilan vintage subyektif saat membuat sampel gambar peralatan.

Tidak sensitif terhadap radiasi hingga tingkat yang sangat tinggi.

Kekurangan amplifier tabung:

Selain menyalakan anoda, lampu membutuhkan konsumsi daya tambahan untuk pemanasan. Oleh karena itu efisiensi rendah, dan sebagai hasilnya - pemanasan yang kuat.

Perlengkapan lampu tidak dapat langsung siap digunakan. Pemanasan awal lampu diperlukan selama beberapa puluh detik. Pengecualian adalah lampu pijar langsung, yang segera mulai bekerja.

Tahap tabung keluaran harus disesuaikan dengan beban menggunakan transformator. Akibatnya - kompleksitas desain dan berat dan dimensi yang buruk karena transformator.

Lampu membutuhkan penggunaan tegangan suplai tinggi ratusan (dan dalam amplifier yang kuat - ribuan) volt. Ini memberlakukan batasan tertentu dalam hal keamanan dalam pengoperasian amplifier tersebut. Juga, pickup tegangan tinggi hampir selalu membutuhkan transformator keluaran step-down. Pada saat yang sama, transformator apa pun adalah perangkat nonlinier dalam rentang frekuensi yang luas, yang menyebabkan masuknya distorsi nonlinier ke dalam suara pada tingkat yang mendekati 1% dalam model amplifier tabung terbaik (sebagai perbandingan: distorsi nonlinier dari amplifier tabung). penguat transistor terbaik sangat kecil sehingga tidak dapat diukur). Untuk amplifier tabung, distorsi 2-3% dapat dianggap normal. Sifat dan spektrum distorsi ini berbeda dari penguat transistor. Pada persepsi subjektif, ini biasanya tidak mempengaruhi dengan cara apapun. Transformator tentu saja merupakan elemen non-linier. Tetapi sangat sering digunakan pada keluaran DAC, di mana ia menyediakan isolasi galvanik (mencegah penetrasi interferensi dari DAC), berperan sebagai filter pembatas pita, dan tampaknya memberikan "penyelarasan" fase sinyal yang benar. Akibatnya, terlepas dari semua kerugiannya (pertama-tama, biaya tinggi), hanya suara yang menang. Juga, transformator sering digunakan dengan sukses dalam penguat transistor.

Lampu memiliki umur yang terbatas. Seiring waktu, parameter lampu berubah, katoda kehilangan emisinya (kemampuan untuk memancarkan elektron), dan filamen dapat terbakar (sebagian besar lampu mati selama 200-1000 jam, transistor tiga kali lipat lebih besar) . Transistor juga dapat menurun seiring waktu.

Kerapuhan lampu bohlam kaca klasik. Salah satu solusi untuk masalah ini adalah pengembangan lampu pada 40-an abad terakhir dengan balon logam-keramik, yang memiliki kekuatan besar, tetapi lampu seperti itu tidak banyak digunakan.

Beberapa fitur amplifier tabung:

Menurut pendapat subjektif audiophiles, suara gitar listrik ditransmisikan jauh lebih baik, lebih dalam dan lebih "musik" oleh amplifier tabung. Beberapa orang mengaitkan ini dengan non-linier dari simpul keluaran dan distorsi yang diperkenalkan, yang "dihargai" oleh penggemar gitar listrik. Hal ini sebenarnya tidak terjadi. Gitaris menggunakan efek yang terkait dengan peningkatan distorsi, tetapi untuk ini, perubahan yang sesuai dibuat pada sirkuit dengan sengaja.

Kerugian yang jelas dari amplifier tabung adalah kerapuhan, konsumsi energi yang lebih besar daripada transistor, masa pakai lampu yang lebih pendek, distorsi yang besar (ini biasanya diingat ketika membaca spesifikasi teknis, karena ketidaksempurnaan yang serius dalam mengukur parameter utama amplifier, banyak produsen melakukannya. tidak memberikan data seperti itu , atau dengan kata lain - dua benar-benar identik, dalam hal parameter yang diukur, amplifier dapat terdengar sangat berbeda), dimensi besar dan berat peralatan, serta biaya, yang lebih tinggi daripada transistor dan teknologi integral. Konsumsi daya penguat transistor berkualitas tinggi juga tinggi, namun dimensi dan beratnya dapat dibandingkan dengan penguat tabung. Secara umum, ada pola sedemikian rupa sehingga "lebih keras", "lebih musikal", dll., amplifier, semakin besar dimensi dan konsumsi dayanya, dan semakin rendah efisiensinya. Tentu saja, penguat Kelas D bisa sangat kompak dan bisa seefisien 90%. Hanya apa yang harus dilakukan dengan suara? Jika Anda sedang merencanakan perjuangan untuk menghemat listrik, maka tentu saja amplifier tabung bukanlah asisten dalam hal ini.

Klasifikasi berdasarkan nama

Tanda Uni Soviet / Rusia

Penandaan di negara lain

Di Eropa pada tahun 30-an, produsen tabung radio terkemuka mengadopsi Sistem Penandaan Alfanumerik Eropa Bersatu:

- Huruf pertama mencirikan tegangan filamen atau arusnya:

A - tegangan pemanas 4 V;

V - arus filamen 180 mA;

C - arus filamen 200 mA;

D - tegangan pemanas hingga 1,4 V;

E - tegangan filamen 6,3 V;

F - tegangan filamen 12,6 V;

G - tegangan pemanas 5 V;

H - arus filamen 150 mA;

K - tegangan pemanas 2 V;

P - arus filamen 300 mA;

U - arus filamen 100 mA;

V - arus filamen 50 mA;

X - arus filamen 600 mA.

- Huruf kedua dan selanjutnya dalam penunjukan menentukan jenis lampu:

B - dioda ganda (dengan katoda umum);

C - triodes (kecuali untuk akhir pekan);

D - keluaran triode;

E - tetrodes (kecuali akhir pekan);

F - pentoda (kecuali akhir pekan);

L - keluaran pentoda dan tetroda;

H - heksoda atau heptoda (tipe heksoda);

K - octodes atau heptodes (tipe octode);

M - indikator lampu elektronik dari pengaturan;

P - lampu penguat emisi sekunder;

Y - kenotron setengah gelombang;

Z - kenotron gelombang penuh.

- Angka dua digit atau tiga digit menunjukkan desain eksternal lampu dan nomor seri jenis ini, dengan digit pertama biasanya mencirikan jenis alas atau kaki, misalnya:

1-9 - lampu kaca dengan dasar pipih ("seri merah")

1x - lampu dengan alas delapan pin ("seri 11")

3x - lampu dalam botol kaca dengan dasar oktal;

5x - lampu dengan basis lokal;

6x dan 7x - lampu subminiatur kaca;

8x dan dari 180 hingga 189 - kaca mini dengan batang sembilan pin;

9x - kaca mini dengan batang tujuh pin.

Lihat juga

Lampu debit

Dalam lampu pelepasan gas, pelepasan gas inert biasanya digunakan pada: tekanan rendah... Contoh tabung vakum pelepasan gas:

• Pelepasan gas untuk perlindungan tegangan tinggi (misalnya, pada saluran komunikasi di atas kepala, penerima radar yang kuat, dll.)
• Tiratron (lampu tiga elektroda - trioda pelepasan gas, empat elektroda - tetroda pelepasan gas)
• Xenon, neon, dan sumber cahaya pelepasan gas lainnya.

Lihat juga

• AOpen AX4B-533 Tube - motherboard Intel 845 Sk478 dengan amplifier audio tabung
• AOpen AX4GE Tube-G - Motherboard pada Intel 845GE Sk478 dengan amplifier audio tabung
• AOpen VIA VT8188A - Motherboard berdasarkan chipset VIA K8T400M Sk754 Dengan amplifier audio tabung 6 saluran.
• Hanwas X-Tube USB Dongle adalah kartu suara USB berkemampuan DTS untuk laptop yang mensimulasikan tampilan tabung vakum.

Catatan (edit)

Tautan

• Buku pegangan tentang tabung radio dalam dan luar negeri. Lebih dari 14000 tabung radio
• Buku pegangan tabung dan semua informasi yang Anda butuhkan

Ini adalah perangkat elektronik vakum yang berfungsi dengan mengubah aliran elektron. Elektron bergerak dalam ruang hampa di antara elektroda.

Bola lampu dengan filamen karbon secara bertahap mengurangi cahaya yang dipancarkan karena peredupan balon. Sejak tahun 1883, T. Edison dengan penelitian ilmiahnya mencoba memperbaiki lampu pijar. Setelah mengevakuasi udara dari bohlam, ia memasukkan elektroda logam ke dalamnya. Edison memasang dan menghubungkan galvanometer dan baterai ke elektroda yang disolder dan filamen yang dipanaskan dengan arus listrik. Segera setelah polaritas didistribusikan, minus baterai pindah ke filamen, ditambah ke elektroda, jarum galvanometer dibelokkan. Dengan polaritas yang berlawanan, suplai arus ke sirkuit dihentikan. Pengalaman ini, yang menghasilkan emisi termionik, menjadi dasar untuk tabung vakum dan semua elektronik semikonduktor.
Tabung elektronik mencakup setidaknya dua elektroda - anoda dan katoda. Jika lampu memiliki katoda yang dipanaskan secara tidak langsung, maka filamen pijar terletak di dekat katoda, yang memanaskannya. Dia melakukan ini agar ketika dipanaskan, emisi dari katoda meningkat. Kisi-kisi yang terletak di antara anoda dan katoda mengubah aliran elektron dan menghilangkan efek berbahaya yang terjadi ketika aliran elektron berpindah dari elektroda bermuatan positif ke elektroda negatif. Ada lapisan mengkilap pada kaca tabung elektronik, yang melindungi perangkat dari gas dan udara berlebih.

Selain dioda dan trioda, tabung vakum termasuk tetroda, pentoda, heksoda, dan heptoda.
Pada tahun 1905, ilmuwan Inggris J. Fleming mulai mengandalkan eksperimen Edison, yang menerima paten untuk perangkat yang mengubah arus bolak-balik ke yang permanen, yaitu ke tabung elektron pertama. Dia pertama kali menggunakan dioda untuk tujuan praktis, dioda bertindak sebagai elemen daya (detektor) pada penerima telegraf radio. Tahun berikutnya, insinyur Amerika L. Forest menciptakan triode dengan menambahkan grid kontrol ke dua elektroda. Lampu, yang dibuat oleh Lee de Forest, dapat memperkuat getarannya sendiri. Pada tahun 1913, autogenerator pertama dibuat berdasarkan triode. Sebagian besar berkat triode Forest, era komputer dimulai. Dengan bantuan triode, ia dapat memperkuat suara di laboratorium rumahnya, secara aktif berkolaborasi dengan para peneliti Amerika di bidang elektronik atas dasar ini. Triode awalnya tabung berisi gas yang memiliki grid datar. Kemudian, lampu Forest menjadi vakum (tahun 1912), ia mematenkannya pada tahun 1907 dan menamakannya "Audion". Ilmuwan menggunakan triode sebagai perangkat pengolah data. Insinyur Jerman, yang dipimpin oleh A. Meissner, pengikut Forest, menciptakan kotak silinder dari triode lembaran aluminium berlubang.

Dalam teknik radio, Armstrong dianggap sebagai penemu osilator. Antara lain, Forest menggunakan triode-nya dalam amplifier, penerima dan pemancar, menjadi pelopor dalam komunikasi radio. Setelah lulus dari Universitas Yale dan mempertahankan disertasinya, Forest mulai aktif menerjemahkan teorinya ke dalam praktik. Pada tahun 1902, ia membentuk Perusahaan Telegrafi Nirkabel Hutan, yang dua tahun kemudian menjadi penyedia layanan komunikasi radio utama untuk Angkatan Laut AS. Pada tahun 1920, ia mengusulkan untuk merekam soundtrack pada film menggunakan metode optik, yang memberikan kontribusi besar bagi perkembangan industri film.

Di Rusia, tabung radio pertama dibuat oleh insinyur St. Petersburg ND Papaleksi pada tahun 1914. Tidak ada pemompaan yang sempurna, sehingga lampu dibuat berisi gas merkuri. Berkat karya M.A. Bonch-Bruevich pada tahun 1913-1919. pengenalan tabung elektronik ke dalam teknik radio dirangsang oleh kepentingan militer komunikasi radio. Pada tahun 1914, setelah pecahnya Perang Dunia Pertama, stasiun pemancar pemancar yang kuat dibangun di Tsarskoye Selo dan di lapangan Khodynskoye dekat Moskow untuk berkomunikasi dengan sekutu militer dan melacak stasiun radio musuh. Darurat militer memaksa Bonch-Bruyevich untuk memproduksi tabung vakum di Rusia. Ada sebuah stasiun radio di Tver dengan amplifier tabung. Lampu buatan Prancis harganya sekitar 200 rubel. masing-masing emas, dan waktu kerja mereka tidak lebih dari sepuluh jam. Dengan mengumpulkan Peralatan yang diperlukan di apotek dan pabrik, Bonch-Bruevich di laboratorium kecil mulai membuat radio dan lampu, yang biayanya sama dengan 32 rubel.

Sampai tahun 1930-an. tabung vakum digunakan secara eksklusif dalam teknik radio. Pada tahun 1931, fisikawan Inggris
W. Williams merancang penghitung impuls listrik thyratron. Penghitung elektronik termasuk beberapa pemicu. Pemicu itu sendiri ditemukan secara paralel oleh MA Bonch-Bruevich pada tahun 1918 dan ilmuwan Amerika F. Jordan dan W. Ickles pada tahun 1919. Pemicu dilakukan dalam bentuk relai elektronik, terdiri dari dua lampu dan berada di salah satu dua keadaan stabil mereka ... Relai elektronik, seperti relai elektromekanis, dapat menyimpan satu digit biner dalam dirinya sendiri.

Pada tahun 1940-an. ada komputer yang dikembangkan berdasarkan tabung vakum. Lampu elektronik mulai digunakan sebagai elemen utama sebuah komputer. Meskipun banyak karakteristik positif, penggunaan lampu membawa banyak masalah. Ketinggian lampu kaca adalah 7 cm, karena itu komputer memiliki dimensi yang sangat besar.

Satu komputer berisi 15-20 ribu tabung elektronik, yang masing-masing gagal setelah 7-8 menit beroperasi. Ada situasi pencarian dan penggantian yang bermasalah lampu tua, butuh waktu yang sangat lama. Seperti sejumlah besar lampu mengeluarkan panas, jadi sistem pendingin harus dipasang untuk setiap komputer. Komputer tidak memiliki perangkat input, sehingga data disimpan dalam memori dengan menghubungkan steker tertentu ke soket tertentu. Namun demikian, lampu elektronik, terlepas dari banyak kekurangannya, telah memberikan kontribusi yang tak ternilai bagi pengembangan teknik radio dan elektronik dunia.

• Sebelumnya: OPTIK ELEKTRONIK DAN ionik
• Berikutnya: KOMPUTER ELEKTRONIK