Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с вакуумных трубок )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Более поздние термоэмиссионные вакуумные лампы, в основном миниатюрные, некоторые с подключениями верхней крышки для более высоких напряжений

Вакуумная трубка , электронно - лучевая трубка , [1] [2] [3] клапан (британское использование) или трубки (Северная Америка), [4] представляет собой устройство , которое контролирует электрический ток , поток в высоком вакууме между электродами , к которым электрическому была применена разность потенциалов .

Тип, известный как термоэлектронная трубка или термоэмиссионный клапан, использует явление термоэлектронной эмиссии электронов от горячего катода и используется для ряда основных электронных функций, таких как усиление сигнала и выпрямление тока . Однако нетермоэлектронные типы, такие как вакуумные фотоэлементы , обеспечивают эмиссию электронов за счет фотоэлектрического эффекта и используются для таких целей, как определение интенсивности света. В обоих типах, электроны ускоряются от катода к аноду с помощью электрического поля в трубке.

Простейшая электронная лампа, диод , изобретенная в 1904 году Джоном Амброузом Флемингом , содержит только нагретый катод, излучающий электроны, и анод. Электроны могут течь через устройство только в одном направлении - от катода к аноду. Добавление одной или нескольких управляющих сеток внутри трубки позволяет управлять током между катодом и анодом с помощью напряжения на сетках. [5]

Эти устройства стали ключевым компонентом электронных схем в первой половине двадцатого века. Они имели решающее значение для развития радио, телевидения, радаров, звукозаписи и воспроизведения , междугородных телефонных сетей, а также аналоговых и первых цифровых компьютеров . Хотя в некоторых приложениях использовались более ранние технологии, такие как передатчик искрового разрядника для радио или механических компьютеров для вычислений, именно изобретение термоэмиссионной вакуумной трубки сделало эти технологии широко распространенными и практичными и создало дисциплину электроники . [6]

В 1940-х годах изобретение полупроводниковых устройств позволило производить твердотельные устройства, которые меньше, эффективнее, надежнее, долговечнее, безопаснее и экономичнее, чем термоэлектронные лампы. Начиная с середины 1960-х годов на смену термоэлектронным лампам пришли транзисторы . Однако электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) оставалась основой телевизионных мониторов и осциллографов до начала 21 века. Термоэлектронные лампы все еще используются в некоторых приложениях, таких как магнетрон, используемый в микроволновых печах, некоторых высокочастотных усилителях и усилителях, которые энтузиасты аудио предпочитают из-за своего «более теплого» лампового звука .

Не все клапаны электронных схем / электронные лампы являются вакуумными лампами. Газонаполненные трубки - аналогичные устройства, но содержащие газ, обычно под низким давлением, в которых используются явления, связанные с электрическим разрядом в газах , обычно без нагревателя.

Классификации [ править ]

Аудио вакуумные лампы в радио

Одна классификация термоэмиссионных вакуумных трубок - по количеству активных электродов. Устройство с двумя активными элементами - это диод , обычно используемый для выпрямления . Устройства с тремя элементами представляют собой триоды, используемые для усиления и переключения. Дополнительные электроды создают тетроды , пентоды и т. Д., Которые имеют множество дополнительных функций, которые стали возможными благодаря дополнительным управляемым электродам.

Ламповый усилитель

Другие классификации:

  • по частотному диапазону ( аудио , радио, УКВ , ДМВ , СВЧ )
  • по номинальной мощности (слабый сигнал, мощность звука, мощная радиопередача)
  • по типу катода / нити (косвенный нагрев, прямой нагрев) и времени прогрева (включая "яркий эмиттер" или "тусклый эмиттер")
  • по дизайну характеристических кривых (например, резкое или удаленное отсечение в некоторых пентодах)
  • по применению (приемные лампы, передающие трубки, усиление или переключение, выпрямление, смешивание)
  • специализированные параметры (длительный срок службы, очень низкая микрофонная чувствительность и малошумное усиление звука, прочные или военные версии)
  • специализированные функции (детекторы света или излучения, трубки видеоизображения)
  • трубы , используемые для отображения информации ( газоразрядный индикатор , «магический глаз» трубки , вакуумные люминесцентные дисплеи , ЭЛТ )
Вакуумные люминесцентные индикаторные лампы ИВ-11

Трубки имеют разные функции, например, электронно-лучевые трубки, которые создают пучок электронов для отображения (например, телевизионных кинескопов) в дополнение к более специализированным функциям, таким как электронная микроскопия и электронно-лучевая литография . Рентгеновские трубки также являются вакуумными трубками. Фототрубки и фотоумножители полагаются на поток электронов через вакуум, хотя в этих случаях электронная эмиссия с катода зависит от энергии фотонов, а не термоэлектронной эмиссии . Поскольку у этих видов «электронных ламп» есть функции, отличные от электронного усиления и выпрямления, они описаны в другом месте.

Описание [ править ]

Триод: напряжение, приложенное к сетке, регулирует ток пластины (анода).

Вакуумная трубка состоит из двух или более электродов в вакууме внутри герметичной оболочки. Большинство трубки имеет стеклянные конверты с печатью стекла с металлом на основе ковара закрывающегося боросиликатном стекле , хотя керамические и металлические конверты (поверх изоляционные основания), были использованы. Электроды прикреплены к выводам, которые проходят через оболочку через герметичное уплотнение. Большинство электронных ламп имеют ограниченный срок службы из-за перегорания нити накала или нагревателя или других неисправностей, поэтому они изготавливаются как сменные; выводы электродов подключаются к контактам на основании трубки, которые вставляются в гнездо трубки.. Лампы были частой причиной отказов в электронном оборудовании, и ожидалось, что потребители смогут сами заменить лампы. Помимо основных выводов, некоторые трубки имели электрод, заканчивающийся на верхней крышке . Основная причина этого заключалась в том, чтобы избежать сопротивления утечке через основание трубки, особенно для входа решетки с высоким импедансом. [7] : 580 [8] Основания обычно делались с фенольной изоляцией, которая плохо себя изолирует во влажных условиях. Другие причины использования верхней крышки включают повышение стабильности за счет уменьшения емкости между сеткой и анодом [9].улучшенные высокочастотные характеристики, удерживание очень высокого напряжения на пластине от более низких напряжений и размещение на один электрод больше, чем позволяет основание. Иногда существовала даже конструкция с двумя верхними крышками.

Самые первые вакуумные лампы произошли от ламп накаливания , содержащих нить накаливания, запечатанную в вакуумированном стеклянном колпаке. В горячем состоянии нить накала высвобождает электроны в вакуум - процесс, называемый термоэлектронной эмиссией , первоначально известный как эффект Эдисона . Второй электрод, анод или пластина , будет притягивать эти электроны, если он находится под более положительным напряжением. Результатом является чистый поток электронов от нити к пластине. Однако электроны не могут течь в обратном направлении, потому что пластина не нагревается и не испускает электроны. Нить накала ( катодная) выполняет двойную функцию: при нагревании испускает электроны; и вместе с пластиной создает электрическое поле из-за разности потенциалов между ними. Такая лампа только с двумя электродами называется диодом и используется для выпрямления . Поскольку ток может проходить только в одном направлении, такой диод (или выпрямитель ) преобразует переменный ток (AC) в пульсирующий постоянный ток. Поэтому диоды могут использоваться в источниках питания постоянного тока в качестве демодулятора радиосигналов с амплитудной модуляцией (AM) и для аналогичных функций.

Ранние лампы использовали нить накала в качестве катода; это называется трубкой с «прямым нагревом». Большинство современных трубок «косвенно нагреваются» с помощью «нагревательного» элемента внутри металлической трубки, которая является катодом. Нагреватель электрически изолирован от окружающего катода и просто служит для нагрева катода в достаточной степени для термоэлектронной эмиссии электронов. Электрическая изоляция позволяет питать нагреватели всех ламп от общей цепи (которая может быть переменным током, не вызывая гудения), в то же время позволяя катодам в разных лампах работать при разных напряжениях. HJ Round изобрел трубку с косвенным нагревом примерно в 1913 году. [10]

Нити накаливания требуют постоянной и часто значительной мощности даже при усилении сигналов на уровне микроватт. Мощность также рассеивается, когда электроны катода врезаются в анод (пластину) и нагревают его; это может произойти даже в неработающем усилителе из-за токов покоя, необходимых для обеспечения линейности и низких искажений. В усилителе мощности это нагревание может быть значительным и может разрушить лампу при выходе за ее безопасные пределы. Поскольку в трубке имеется вакуум, аноды в большинстве трубок малой и средней мощности охлаждаются излучением через стеклянную оболочку. В некоторых специальных применениях с высокой мощностью анод является частью вакуумной оболочки, чтобы отводить тепло к внешнему радиатору, обычно охлаждаемому вентилятором или водяной рубашкой.

Клистроны и магнетроны часто используют свои аноды (называемые коллекторами в клистронах) с потенциалом земли, чтобы облегчить охлаждение, особенно водой, без высоковольтной изоляции. Вместо этого эти лампы работают с высокими отрицательными напряжениями на нити накала и катоде.

Кроме диодов, между катодом и пластиной (анодом) располагаются дополнительные электроды. Эти электроды называются решетками, поскольку они не являются твердыми электродами, а представляют собой редкие элементы, через которые электроны могут проходить на своем пути к пластине. В зависимости от количества решеток электронная лампа называется триодом , тетродом , пентодом и т. Д. Триод имеет три электрода: анод, катод, одну сетку и т. Д. Первая сетка, известная как управляющая сетка (а иногда и другие сетки), превращает диод в устройство, управляемое напряжением.: напряжение, приложенное к управляющей сетке, влияет на ток между катодом и пластиной. Когда она удерживается отрицательной по отношению к катоду, управляющая сетка создает электрическое поле, которое отталкивает электроны, испускаемые катодом, тем самым уменьшая или даже останавливая ток между катодом и анодом. Пока управляющая сетка является отрицательной по отношению к катоду, в нее практически не течет ток, но изменения в несколько вольт на управляющей сетке достаточно, чтобы существенно изменить ток пластины, возможно, изменяя выходную мощность на сотни вольт. (в зависимости от схемы). Твердотельное устройство, которое больше всего похоже на пентодную лампу, - это переходный полевой транзистор. (JFET), хотя электронные лампы обычно работают при напряжении более ста вольт, в отличие от большинства полупроводников в большинстве приложений.

История и развитие [ править ]

Одна из экспериментальных лампочек Эдисона

В 19 веке увеличилось количество исследований с откачанными трубками, такими как трубки Гейслера и Крукса . Многие ученые и изобретатели, экспериментировавшие с такими трубками, включают Томаса Эдисона , Юджина Гольдштейна , Николы Тесла и Иоганна Вильгельма Хитторфа . За исключением первых ламп , такие лампы использовались только в научных исследованиях или в качестве новинок. Однако фундамент, заложенный этими учеными и изобретателями, имел решающее значение для развития последующей технологии электронных ламп.

Хотя термоэмиссия был первоначально сообщалось в 1873 году Фредерик Гатри , [11] это было очевидно независимое открытие Томаса Эдисона явления в 1883 году , который стал хорошо известен. Хотя Эдисон знал об однонаправленности тока между нитью накала и анодом, его интерес (и патент [12] ) был сосредоточен на чувствительности анодного тока к току через нить (и, следовательно, к температуре нити). Это свойство практически не использовалось (однако в ранних радиоприемниках часто использовались регуляторы громкости путем изменения тока накала усилительных трубок). Лишь годы спустя Джон Амброуз Флемингиспользовали выпрямляющее свойство диодной трубки для обнаружения ( демодуляции ) радиосигналов, что является существенным улучшением раннего детектора кошачьих усов, уже использовавшегося для выпрямления.

Усиление с помощью вакуумной лампы стало практичным только с изобретением Ли Де Фореста в 1907 году трехконтактной « звуковой » лампы, грубой формы того, что должно было стать триодом . [13] Будучи по сути первым электронным усилителем, [14] такие лампы сыграли важную роль в междугородной телефонии (например, первая телефонная линия между побережьем США) и в системах оповещения , а также в гораздо более совершенных и универсальных технология для использования в радиопередатчиках и приемниках. Революция в электронике 20-го века, возможно, началась с изобретения триодной вакуумной лампы.

Диоды [ править ]

Первые диоды Флеминга

Английский физик Джон Амброуз Флеминг работал техническим консультантом в таких фирмах, как Edison Swan , [15] Edison Telephone и Marconi Company . В 1904 году в результате экспериментов, проведенных с лампами на эффекте Эдисона, импортированными из Соединенных Штатов, он разработал устройство, которое он назвал «колебательным клапаном» (поскольку он пропускает ток только в одном направлении). Нагретая нить накала была способна к термоэлектронной эмиссии электронов, которые текли на пластину (или анод), когда он находился под положительным напряжением по отношению к нагретому катоду. Электроны, однако, не могли проходить в обратном направлении, потому что пластина не нагревалась и, следовательно, не могла термоэлектронной эмиссии электронов.

Позже известный как клапан Флеминга , его можно было использовать как выпрямитель переменного тока и как детектор радиоволн . Это значительно улучшило набор кристаллов, который выпрямлял радиосигнал, используя ранний твердотельный диод на основе кристалла и так называемого кошачьего уса , регулируемого точечного контакта. В отличие от современных полупроводников, такой диод требовал кропотливой настройки контакта с кристаллом, чтобы он выпрямлялся.

Трубка была относительно невосприимчивой к вибрации и, таким образом, значительно превосходила его на борту корабля, особенно для кораблей военно-морского флота, где шок от огнестрельного оружия обычно сбивал хрупкий галенит с его чувствительной точки (в целом трубка была не более чувствительной, чем радиодетектор, но регулировка была бесплатной). Диодная лампа была надежной альтернативой для обнаружения радиосигналов.

По мере развития электронной техники, особенно во время Второй мировой войны, эта функция диода стала рассматриваться как один из видов демодуляции. Термин «детектор», твердо установленный историей, сам по себе не является описательным и должен считаться устаревшим.

Более мощные диодные лампы или силовые выпрямители нашли свое применение в источниках питания, пока в 1960-х годах их не заменили сначала селеновые, а затем кремниевые выпрямители.

Триоды [ править ]

Первый триод, De Forest Audion , изобретен в 1906 году.
Развитие триодов за 40 лет производства ламп, от RE16 в 1918 году до миниатюрных ламп эпохи 1960-х годов.
Символ триода. Сверху вниз: пластина (анод), управляющая сетка, катод, нагреватель (нить)

Первоначально лампы в радиосхемах использовались только для выпрямления , а не для усиления. В 1906 году Роберт фон Либен подал заявку на патент [16] на электронно-лучевую трубку с магнитным отклонением. Это могло использоваться для усиления звуковых сигналов и предназначалось для использования в телефонном оборудовании. Позже он поможет усовершенствовать лампу на триоде .

Тем не менее, Ли Де Форест приписывают изобретение триодной лампы в 1907 году, экспериментируя над улучшением своего оригинального (диодного) Audion . Поместив дополнительный электрод между нитью ( катодом ) и пластиной (анодом), он обнаружил способность полученного устройства усиливать сигналы. По мере того, как напряжение, подаваемое на управляющую сетку (или просто «сетку»), снижалось с напряжения на катоде до несколько более отрицательных напряжений, величина тока от нити накала к пластине уменьшалась.

Отрицательное электростатическое поле, создаваемое сеткой вблизи катода, будет препятствовать прохождению испускаемых электронов и уменьшать ток к пластине. Таким образом, разница в несколько вольт в сети приведет к значительному изменению тока пластины и может привести к гораздо большему изменению напряжения на пластине; результатом было усиление напряжения и мощности . В 1908 году Де Форест получил патент (патент США 879 532 ) на такую ​​трехэлектродную версию его оригинального Audion для использования в качестве электронного усилителя в радиосвязи. Со временем это стало известно как триод.

General Electric Company Pliotron, Институт истории науки

Оригинальное устройство Де Фореста было изготовлено с использованием традиционной вакуумной технологии. Вакуум не был «жестким вакуумом», а оставлял очень небольшое количество остаточного газа. Физика, лежащая в основе работы устройства, также не была установлена. Остаточный газ вызовет голубое свечение (видимая ионизация), когда напряжение на пластине будет высоким (выше примерно 60 вольт). В 1912 году Де Форест передал Audion Гарольду Арнольду в инженерный отдел AT&T. Арнольд рекомендовал AT&T приобрести патент, и AT&T последовала его рекомендации. Арнольд разработал высоковакуумные лампы, которые летом 1913 года были испытаны в сети дальней связи AT&T. [17] Высоковакуумные лампы могли работать при высоких напряжениях на пластинах без синего свечения.

Финский изобретатель Эрик Тигерстедт значительно улучшил оригинальную конструкцию триода в 1914 году, работая над своим звуком на пленке в Берлине, Германия. Инновация Тигерстедта заключалась в том, чтобы сделать электроды концентрическими цилиндрами с катодом в центре, что значительно увеличило сбор эмитированных электронов на аноде. [18]

Ирвинг Ленгмюра в General Electric исследовательской лаборатории ( Schenectady, Нью - Йорк ) улучшилась Вольфганг Геде «s высокого вакуума диффузионного насоса и использовала его , чтобы решить вопрос о термоэлектронной эмиссии и проведении в вакууме. Следовательно, General Electric начала производить триоды с жестким вакуумом (которые назывались Pliotrons) в 1915 году. [19] Ленгмюр запатентовал жесткий вакуумный триод, но Де Форест и AT&T успешно отстояли приоритет и аннулировали патент.

За плиотронами последовали французский тип TM , а затем английский тип R, которые широко использовались союзными вооруженными силами к 1916 году. Исторически уровень вакуума в промышленных электронных лампах обычно составлял от 10 мкПа до 10 нПа. [20]

Триод и его производные (тетроды и пентоды) представляют собой крутильные устройства, в которых управляющий сигнал, подаваемый на сетку, представляет собой напряжение , а результирующий усиленный сигнал, появляющийся на аноде, представляет собой ток . Сравните это с поведением транзистора с биполярным переходом , в котором управляющий сигнал представляет собой ток, а выход - также ток.

Для вакуумных ламп крутизна или взаимная проводимость ( г · м ) определяется как изменение тока пластины (анода) / катода, деленное на соответствующее изменение напряжения сетки на катоде, при постоянном напряжении пластины (анода) на катоде. Типичные значения g · m для малосигнальной вакуумной лампы составляют от 1 до 10 миллисименс. Это одна из трех «констант» вакуумной лампы, две другие - ее коэффициент усиления μ и сопротивление пластины R p или R a . Уравнение Ван дер Бейла определяет их взаимосвязь следующим образом:

Нелинейная рабочая характеристика триода заставляла ранние ламповые усилители звука демонстрировать гармонические искажения при низкой громкости. Построив график зависимости тока пластины от приложенного напряжения сети, было видно, что существует диапазон напряжений сети, для которого передаточные характеристики были приблизительно линейными.

Чтобы использовать этот диапазон, к сети необходимо было приложить отрицательное напряжение смещения, чтобы расположить рабочую точку постоянного тока в линейной области. Это называлось состоянием холостого хода, а ток пластины в этой точке - «током холостого хода». Управляющее напряжение накладывалось на напряжение смещения, что приводило к линейному изменению тока пластины в ответ на положительное и отрицательное изменение входного напряжения вокруг этой точки.

Эта концепция называется смещением сетки . Многие ранние радиоприемники имели третью батарею, называемую «батареей C» (не имеющей отношения к современной батарее C , для которой буква обозначает ее размер и форму). Положительная клемма батареи C была подключена к катоду ламп (или «земле» в большинстве схем), и отрицательная клемма которой подавала это напряжение смещения на сетки ламп.

В более поздних схемах, после того, как лампы были сделаны с нагревателями, изолированными от их катодов, использовали катодное смещение , избегая необходимости в отдельном отрицательном источнике питания. Для смещения катода между катодом и землей подключается резистор относительно небольшого номинала. Это делает катод положительным по отношению к сети, которая имеет потенциал земли для постоянного тока.

Однако батареи C продолжали входить в состав некоторого оборудования, даже когда батареи «A» и «B» были заменены питанием от сети переменного тока. Это было возможно, потому что эти батареи практически не потребляли ток; таким образом, они могли прослужить много лет (часто дольше, чем все трубки) без необходимости замены.

Когда триоды были впервые использованы в радиопередатчиках и приемниках, было обнаружено, что настроенные каскады усиления имеют тенденцию к колебаниям, если их усиление не было очень ограниченным. Это было связано с паразитной емкостью между пластиной (выходом усилителя) и управляющей сеткой (входом усилителя), известной как емкость Миллера .

В конце концов была разработана технология нейтрализации, при которой ВЧ трансформатор, подключенный к пластине (аноду), включал бы дополнительную обмотку в противофазе. Эта обмотка будет подключена обратно к сети через небольшой конденсатор, и при правильной настройке погаснет емкость Миллера. Этот метод был использован и привел к успеху радио Neutrodyne в 1920-х годах. Однако нейтрализация требовала тщательной настройки и оказалась неудовлетворительной при использовании в широком диапазоне частот.

Тетроды и пентоды [ править ]

Символ тетрода. Сверху вниз: пластина (анод), экранная сетка, управляющая сетка, катод, нагреватель (нить).

Чтобы бороться с проблемами стабильности и ограниченным усилением напряжения из-за эффекта Миллера , физик Уолтер Х. Шоттки изобрел трубку тетрода в 1919 году. [21] Он показал, что добавление второй сетки, расположенной между управляющей сеткой и пластиной ( анод), известная как сетка экрана , может решить эти проблемы. («Экран» в данном случае относится к электрическому «экранированию» или экранированию, а не к физической конструкции: все «сеточные» электроды между катодом и пластиной являются своего рода «экранами», а не твердыми электродами, поскольку они должны обеспечивать прохождение электроны прямо с катода на пластину). На него подавалось положительное напряжение немного ниже пластинчатого (анодного),и был обойден(для высоких частот) на землю с помощью конденсатора. Эта конструкция разделяла анод и управляющую сетку , по существу устраняя емкость Миллера и связанные с ней проблемы. Постоянное напряжение экрана также уменьшало влияние анодного напряжения на объемный заряд. В тех случаях, когда соотношение между управлением током на пластине и управлением током пластины (коэффициент усиления) обычно колеблется от менее десяти до, возможно, 100, коэффициенты усиления тетрода легко превышают 500. Следовательно, стал возможен более высокий коэффициент усиления напряжения от одной лампы, что снижает количество ламп, необходимое во многих цепях. Эта трубка с двумя сетками называется тетродом , что означает четыре активных электрода, и была распространена к 1926 году.

При определенных значениях напряжения и тока пластины характерные кривые тетрода изгибаются из-за вторичной эмиссии.

Однако у тетрода была одна новая проблема. В любой трубке электроны ударяются об анод с достаточной энергией, чтобы вызвать эмиссию электронов с его поверхности. В триоде эта так называемая вторичная эмиссия электронов не важна, поскольку они просто повторно захватываются более положительным анодом (пластиной). Но в тетроде они могут быть захвачены сеткой экрана (таким образом, также действующей как анод), поскольку она также находится под высоким напряжением, что лишает их тока пластины и снижает усиление устройства. Поскольку вторичных электронов может быть больше, чем первичных, в худшем случае, особенно когда напряжение на пластине падает ниже напряжения экрана, ток пластины может уменьшаться с увеличением напряжения на пластине. Это так называемый «перегиб тетрода» и является примером отрицательного сопротивления.что само по себе может вызвать нестабильность. [22] В противном случае нежелательное отрицательное сопротивление было использовано для создания простой схемы генератора, требующей только соединения пластины с резонансным LC-контуром для генерации; это было эффективно в широком диапазоне частот. Так называемый динатронный генератор, таким образом, работал по тому же принципу отрицательного сопротивления, что и туннельный диодный генератор много лет спустя. Еще одно нежелательное последствие вторичной эмиссии состоит в том, что в крайних случаях к сетке экрана может поступать достаточно заряда, чтобы перегреться и разрушить ее. Более поздние тетроды обрабатывали аноды, чтобы уменьшить вторичную эмиссию; более ранние, такие как пентод с острым отсечением типа 77, соединенный как тетрод, сделали динатроны лучше.

Решением было добавить еще одну сетку между сеткой экрана и основным анодом, названную сеткой подавителя (поскольку она подавляла ток вторичной эмиссии в направлении сетки экрана). Эта сетка удерживалась при катодном (или «заземляющем») напряжении, и его отрицательное напряжение (относительно анода) электростатически отталкивало вторичные электроны, так что они все-таки собирались анодом. Эта трубка с тремя сетками называется пентодом , что означает пять электродов. Пентод был изобретен в 1926 году Бернаром Д.Х. Теллегеном [23].и стал более предпочтительным по сравнению с простым тетродом. Пентоды делятся на два класса: с сеткой подавителя, подключенной внутри к катоду (например, EL84 / 6BQ5), и с сеткой подавителя, подключенной к отдельному контакту для доступа пользователя (например, 803, 837). Альтернативным решением для энергетических приложений является лучевой тетрод или «силовая трубка луча», обсуждаемая ниже.

Многофункциональные и многосекционные пробирки [ править ]

Пентагридный преобразователь содержит пять сеток между катодом и пластиной (анодом).

Для супергетеродинных приемников требуются гетеродин и смеситель , объединенные в функции одной пентагридной преобразовательной лампы. Для этой цели использовались различные альтернативы, такие как использование комбинации триода с гексодом и даже октодом . К дополнительным сеткам относятся управляющие сетки (при низком потенциале) и экранные сетки.(при высоком напряжении). Во многих конструкциях такая сетка экрана используется в качестве дополнительного анода для обеспечения обратной связи для функции генератора, ток которой добавляется к току входящего радиочастотного сигнала. Таким образом, пятигранный преобразователь стал широко использоваться в приемниках AM, включая миниатюрную ламповую версию " All American Five ". Октоды, такие как 7A8, редко использовались в Соединенных Штатах, но гораздо чаще использовались в Европе, особенно в радиоприемниках с батарейным питанием, где более низкое энергопотребление было преимуществом.

Для дальнейшего снижения стоимости и сложности радиооборудования две отдельные структуры (например, триод и пентод) могут быть объединены в колбе одной многосекционной лампы . Один из первых примеров - Loewe 3NF.. Это устройство 1920-х годов имеет три триода в единой стеклянной оболочке вместе со всеми фиксированными конденсаторами и резисторами, необходимыми для создания полноценного радиоприемника. Поскольку в наборе Loewe было только одно гнездо для трубки, он мог существенно снизить конкуренцию, поскольку в Германии государственный налог взимался в зависимости от количества розеток. Однако надежность оказалась под угрозой, и затраты на производство трубки были намного выше. В некотором смысле они были похожи на интегральные схемы. В США компания Cleartron на короткое время произвела тройной триод Multivalve для использования в ресивере Emerson Baby Grand. Этот набор Emerson также имеет одно гнездо для трубки, но, поскольку в нем используется четырехконтактное основание, соединения дополнительных элементов выполняются на «антресольной» платформе в верхней части основания для трубки.

К 1940 г. многосекционные трубки стали обычным явлением. Однако были ограничения из-за патентов и других лицензионных соображений (см. British Valve Association ). Ограничения из-за количества внешних контактов (выводов) часто вынуждали функции совместно использовать некоторые из этих внешних соединений, такие как их катодные соединения (в дополнение к соединению нагревателя). RCA Type 55 - это двойной диодный триод, используемый в качестве детектора, выпрямителя с автоматической регулировкой усиления и звукового предусилителя в ранних радиоприемниках с питанием от переменного тока. Эти наборы часто включают 53 Dual Triode Audio Output. Еще один ранний тип многосекционной трубы - 6СН7., представляет собой «сдвоенный триод», который выполняет функции двух триодных ламп, занимая вдвое меньше места и дешевле. 12AX7 является двойной «высокой мю» (коэффициент усиления высокого напряжения [24] [25] [26] ) триода в корпусе миниатюрной, и стали широко используются в аудио усилителей сигналов, инструментов и гитарных усилителей .

Введение миниатюрной ламповой основы (см. Ниже), которая может иметь 9 контактов, больше, чем было доступно ранее, позволило ввести другие многосекционные лампы, такие как триод-пентод 6GH8 / ECF82, довольно популярный в телевизионных приемниках. Желание объединить еще больше функций привело к появлению General Electric Compactron с 12 контактами. Типичный пример, 6AG11, содержит два триода и два диода.

Некоторые обычные трубки не попадают в стандартные категории; 6AR8, 6JH8 и 6ME8 имеют несколько общих решеток, за которыми следует пара электродов отклонения луча, которые отклоняют ток к любому из двух анодов. Иногда их называли трубками с «листовым лучом» и использовали в некоторых цветных телевизорах для демодуляции цвета . Аналогичный 7360 был популярен как сбалансированный (де) модулятор SSB .

Лампочки лучевого питания [ править ]

Пробирки 6L6 в стеклянных конвертах

Пучок трубка мощность обычно тетрод с добавлением пучка , образующими электродов, которые занимают место супрессорной сетки. Эти угловые пластины (не путать с анодом)) фокусируют поток электронов на определенные точки на аноде, которые могут выдерживать тепло, генерируемое ударами огромного количества электронов, а также обеспечивать поведение пентода. Расположение элементов в силовой трубке луча использует конструкцию, называемую «геометрией критического расстояния», которая сводит к минимуму «изгиб тетрода», пластину для управления емкостью сетки, ток сетки экрана и вторичную эмиссию от анода, тем самым увеличивая преобразование мощности. эффективность. Управляющая сетка и сетка экрана также намотаны с одинаковым шагом или количеством проводов на дюйм. Обмотки проводов управляющей и экранной сетки выровнены таким образом, что экранная сетка находится в «тени» управляющей сетки. Две сетки расположены так, что управляющая сетка создает «листы» электронов, которые проходят между проводами сетки экрана.

Выравнивание проводов сети также помогает уменьшить ток экрана, который представляет собой потерянную энергию. Такая конструкция помогает преодолеть некоторые практические препятствия на пути создания мощных и высокоэффективных силовых ламп. Инженеры EMI Каботы Bull и Сидней Родд разработали дизайн , который стал 6L6 , первыми популярными трубки мощности луча, введенной RCA в 1936 году , а позже соответствующие трубы в Европе KT66 , KT77 и KT88 , сделанные Marconi-Osram Valve дочерного ГЭКА ( KT означает "Kinkless Tetrode").

«Работа на пентоде» лучевых силовых трубок часто описывается в справочниках производителей и технических паспортах, что приводит к некоторой путанице в терминологии. Хотя они не являются строго пентодами, их общее электрическое поведение аналогично.

Варианты конструкции 6L6 до сих пор широко используются в ламповых гитарных усилителях, что делает их одним из самых долгоживущих семейств электронных устройств в истории. Подобные стратегии проектирования используются при создании больших керамических силовых тетродов, используемых в радиопередатчиках.

Лампы мощности луча могут быть подключены как триоды для улучшения качества звука, но в триодном режиме выходная мощность значительно снижается.

Газонаполненные трубки [ править ]

Газонаполненные трубки, такие как разрядные трубки и трубки с холодным катодом , не являются жесткими вакуумными трубками, хотя всегда заполнены газом с давлением ниже атмосферного на уровне моря. Такие типы, как трубка регулятора напряжения и тиратрон, напоминают жесткие вакуумные лампы и подходят для гнезд, предназначенных для электронных ламп. Их характерное оранжевое, красное или пурпурное свечение во время работы указывает на присутствие газа; электроны, текущие в вакууме, не излучают свет в этой области. Эти типы можно по-прежнему называть «электронными лампами», поскольку они выполняют электронные функции. В выпрямителях большой мощности используются пары ртути для достижения более низкого прямого падения напряжения, чем в высоковакуумных лампах.

Миниатюрные трубки [ править ]

Миниатюрная трубка (справа) по сравнению с более старым восьмеричным стилем. Без учета контактов, большая трубка 5U4GB имеет высоту 93 мм при диаметре основания 35 мм , а меньшая, 9-контактная 12AX7 , имеет высоту 45 мм и диаметр 20,4 мм .
Миниатюрный CV4501 трубка (SQ версия EF72), 35 мм длиной х мм диаметр 10 ( за исключением выводов)

Ранние трубки использовали металлическую или стеклянную оболочку поверх изолирующего бакелитового основания. В 1938 году была разработана технология использования цельностеклянной конструкции [27] с вплавленными штырями в стеклянную основу оболочки. Это было использовано в конструкции гораздо меньшей трубки, известной как миниатюрная трубка, имеющая семь или девять штырей. Уменьшение размеров ламп уменьшало напряжение там, где они могли безопасно работать, а также уменьшало рассеиваемую мощность нити накала. Миниатюрные лампы стали преобладающими в потребительских приложениях, таких как радиоприемники и усилители Hi-Fi. Тем не менее, более старые модели продолжали использоваться, особенно в качестве выпрямителей большей мощности, в выходных каскадах аудиосигнала большей мощности и в качестве передающих ламп.

Субминиатюрные трубки [ править ]

RCA 6DS4 Триод "Нувистор", гр. Высота 20 мм , диаметр 11 мм

Субминиатюрные трубки размером примерно с половину сигареты использовались в одном из самых первых цифровых компьютеров общего назначения , Jaincomp-B, произведенном компанией Jacobs Instrument Company, [28] [a] и в потребительских приложениях в качестве слуховых аппаратов. -усилители помощи. Эти трубки не имели контактов, вставляемых в розетку, но были припаяны на месте. « Желудевая трубка » (названная из-за своей формы) также была очень маленькой, как и нувистор RCA в металлическом корпусе 1959 года, размером с наперсток.. Нувистор был разработан, чтобы конкурировать с ранними транзисторами, и работал на более высоких частотах, чем те ранние транзисторы. Небольшой размер поддерживает особо высокочастотную работу; Nuvistors использовались в авиационных радиоприемопередатчиках, телевизионных тюнерах UHF и некоторых тюнерах HiFi FM (Sansui 500A), пока их не заменили высокочастотные транзисторы.

Улучшения в конструкции и производительности [ править ]

Коммерческая упаковка для вакуумных трубок, используемая во второй половине 20-го века, включая коробки для отдельных трубок (внизу справа), рукава для рядов коробок (слева) и пакеты, в которые меньшие трубки будут помещены в магазине при покупке (вверху верно)

Самые ранние вакуумные лампы очень напоминали лампы накаливания и производились производителями ламп, у которых было оборудование, необходимое для производства стеклянных колб и вакуумные насосы, необходимые для вакуумирования кожухов. Де Форест использовал ртутный поршневой насос Генриха Гейслера , который оставил после себя частичный вакуум . Разработка диффузионного насоса в 1915 году и усовершенствование Ирвинга Ленгмюра.привело к развитию высоковакуумных ламп. После Первой мировой войны для удовлетворения растущего спроса на радиоприемники были созданы специализированные производители, использующие более экономичные методы строительства. Голые вольфрамовые нити работали при температуре около 2200 ° C. Разработка филаментов с оксидным покрытием в середине 1920-х годов снизила рабочую температуру филаментов.до тускло-красного тепла (около 700 ° C), что, в свою очередь, уменьшило тепловую деформацию конструкции трубы и позволило более близкое расстояние между элементами трубы. Это, в свою очередь, улучшило коэффициент усиления лампы, поскольку коэффициент усиления триода обратно пропорционален расстоянию между сеткой и катодом. Голые вольфрамовые нити продолжают использоваться в небольших передающих трубках, но они хрупкие и имеют тенденцию к разрушению при неосторожном обращении, например, в почтовых службах. Эти трубки лучше всего подходят для стационарного оборудования, где отсутствуют удары и вибрация. Со временем электронные лампы стали намного меньше.

Катоды с косвенным нагревом [ править ]

Желание запитать электронное оборудование от сети переменного тока столкнулось с трудностями, связанными с питанием нитей ламп, поскольку они также были катодом каждой лампы. Питание нитей напрямую от силового трансформатора вносило гудение сетевой частоты (50 или 60 Гц) в аудиокаскады. Изобретение «эквипотенциального катода» уменьшило эту проблему, поскольку нити питаются от сбалансированной обмотки силового трансформатора переменного тока, имеющей заземленный центральный отвод.

Лучшим решением, которое позволяло каждому катоду «плавать» при разном напряжении, был катод с косвенным нагревом: цилиндр из никеля с оксидным покрытием действовал как катод, излучающий электроны, и был электрически изолирован от нити накала внутри него. . Катоды с косвенным нагревом позволяют отделить катодную цепь от цепи нагревателя. Нить накала, которая больше не была электрически связана с электродами трубки, стала известна просто как «нагреватель», и с таким же успехом могла питаться от переменного тока без какого-либо шума. [29]В 1930-х годах катодные лампы с косвенным нагревом получили широкое распространение в оборудовании, использующем переменный ток. Катодные трубки с прямым нагревом продолжали широко использоваться в оборудовании с батарейным питанием, поскольку их нити требовали значительно меньшей мощности, чем нагреватели, необходимые для катодов с косвенным нагревом.

Лампы, предназначенные для аудио приложений с высоким коэффициентом усиления, могут иметь скрученные провода нагревателя для нейтрализации паразитных электрических полей, полей, которые могут вызвать нежелательный гул в материале программы.

Нагреватели могут быть запитаны как переменным (AC), так и постоянным (DC) током. Постоянный ток часто используется там, где требуется низкий гул.

Использование в электронных компьютерах [ править ]

Компьютер ENIAC 1946 года использовал 17 468 электронных ламп и потреблял 150 кВт мощности.

Использование электронных ламп в качестве переключателей впервые сделало возможными электронные вычисления, но ограничивающими факторами были стоимость и относительно короткое время до отказа ламп. [30] «Распространенное мнение заключалось в том, что клапаны, которые, как и лампочки, содержали горячую светящуюся нить накаливания, никогда не могли использоваться удовлетворительно в больших количествах, поскольку они были ненадежны, а в большой установке слишком много их могло бы выйти из строя за слишком короткий срок время". [31] Томми Флауэрс , который позже разработал Colossus , «обнаружил, что, пока клапаны были включены и оставлены включенными, они могли надежно работать в течение очень долгого времени, особенно если их« обогреватели »работали на пониженном токе». [31]В 1934 году Флауэрс построил успешную экспериментальную установку, используя более 3000 трубок в небольших независимых модулях; при выходе из строя трубки можно было выключить один модуль и продолжить работу других, что снизило риск выхода из строя другой трубки; эта установка была принята почтовым отделением (которое управляло телефонными станциями). Флауэрс также был пионером в использовании ламп в качестве очень быстрых (по сравнению с электромеханическими устройствами) электронных переключателей . Более поздняя работа подтвердила, что ненадежность трубки не была такой серьезной проблемой, как обычно считалось; ENIAC 1946 года, с более чем 17000 пробирок, отказы трубок (на поиск которых требовалось 15 минут) происходили в среднем каждые два дня. Качество трубок было решающим фактором, и отвлечение квалифицированных специалистов во время Второй мировой войны снизило общее качество трубок. [32] Во время войны Колосс сыграл важную роль в взломе немецких кодексов. После войны разработка ламповых компьютеров продолжилась, в том числе военных компьютеров ENIAC и Whirlwind , Ferranti Mark 1 (один из первых коммерчески доступных электронных компьютеров) и UNIVAC I , также доступных на рынке.

Достижения в области использования сверхминиатюрных ламп включают серию машин Jaincomp, произведенных компанией Jacobs Instrument Company из Бетесды, штат Мэриленд. В таких моделях, как Jaincomp-B, использовалось всего 300 таких ламп в настольном блоке, который предлагал производительность, чтобы конкурировать со многими из тогдашних машин размером с комнату. [28]

Колосс [ править ]

Вакуумные лампы на воссоздании компьютера Colossus времен Второй мировой войны в Блетчли-парке , Англия

Colossus Флауэрса и его преемник Colossus Mk2 были построены британцами во время Второй мировой войны, чтобы существенно ускорить взлом немецкого высокоуровневого шифрования Лоренца . Используя около 1500 электронных ламп (2400 для Mk2), Colossus заменил более раннюю машину, основанную на логике реле и переключателей ( Heath Robinson ). Колосс мог за считанные часы взламывать сообщения, на которые раньше уходило несколько недель; К тому же он был намного надежнее. [31] Colossus был первым использованием электронных ламп, работающих согласованно в таком большом масштабе для одной машины. [31]

После того, как Colossus был построен и установлен, он работал непрерывно, питаясь от двойных резервных дизель-генераторов, а электроснабжение военного времени считалось слишком ненадежным. Единственный раз, когда он был отключен, это было для преобразования в Mk2, что добавило больше трубок. Еще девять Colossus Mk2 были построены. Каждый Mk2 потреблял 15 киловатт; большая часть мощности приходилась на трубчатые нагреватели.

Реконструкция Колосса была начата в 1996 году; модернизирован до конфигурации Mk2 в 2004 году; он нашел ключ к немецкому шифротексту военного времени в 2007 году. [33]

Вихрь и трубы «особого качества» [ править ]

Схема из основного блока памяти Whirlwind

Чтобы удовлетворить требованиям надежности цифрового компьютера Whirlwind в США в 1951 году, были произведены лампы «особого качества» с увеличенным сроком службы, в частности, с долговечным катодом. Проблема короткого срока службы в значительной степени связана с испарением кремния , используемого в вольфрамовом сплаве для облегчения вытяжки нагревательного провода. Кремний образует ортосиликат бария на границе раздела между никелевой гильзой и катодным покрытием из оксида бария . [7] : 301 Этот «катодный интерфейс» представляет собой высокоомный слой (с некоторой параллельной емкостью), который значительно снижает катодный ток, когда трубка переключается в режим проводимости. [34] : 224 Исключение кремния из сплава проволоки нагревателя (и более частая замена фильер для волочения проволоки ) позволило производить трубы, которые были достаточно надежными для проекта Whirlwind. Никелевые трубки и катодные покрытия высокой чистоты, не содержащие таких материалов, как силикаты и алюминий, которые могут снижать коэффициент излучения, также способствуют увеличению срока службы катода.

Первой такой «компьютерной лампой » был пентод Sylvania 7AK7 1948 года (они заменили 7AD7, который должен был быть более качественным, чем стандартный 6AG7, но оказался слишком ненадежным). [35] : 59 Компьютеры были первыми ламповыми устройствами, в которых трубы работали с отсечкой (достаточное отрицательное напряжение в сети, чтобы они перестали проводить проводимость) в течение довольно продолжительных периодов времени. Работа в режиме отсечки с включенным нагревателем ускоряет отравление катода, и выходной ток лампы будет значительно снижен при переключении в режим проводимости. [34] : 224 Лампы 7AK7 решили проблему катодного отравления, но одного этого было недостаточно для достижения требуемой надежности. [35] : 60Дальнейшие меры включали отключение напряжения нагревателя, когда от трубок не требовалось проводить длительное время, включение и выключение напряжения нагревателя с медленным нарастанием во избежание теплового удара на нагревательный элемент [34] : 226 и нагрузочные испытания трубок. во время периодов технического обслуживания в автономном режиме, чтобы вызвать ранний отказ слабых узлов. [35] : 60–61

Трубки, разработанные для Whirlwind, позже были использованы в гигантской компьютерной системе противовоздушной обороны SAGE . К концу 50-х годов прошлого века для слабосигнальных ламп особого качества было обычным делом прослужить сотни тысяч часов при консервативной эксплуатации. Эта повышенная надежность также сделала возможными усилители среднего кабеля в подводных кабелях .

Выработка тепла и охлаждение [ править ]

Анод (пластина) этого передающего триода рассчитан на рассеивание до 500 Вт тепла.

При работе трубок выделяется значительное количество тепла как от нити накала (нагревателя), так и от потока электронов, бомбардирующего пластину. В усилителях мощности этот источник тепла больше, чем нагрев катода. Несколько типов трубок позволяют работать с анодами при тусклом красном нагреве; у других типов красный жар указывает на сильную перегрузку.

Требования к отводу тепла могут существенно изменить внешний вид мощных электронных ламп. Усилители звука и выпрямители большой мощности требовали больших огибающих для рассеивания тепла. Передающие трубки могли быть еще больше.

Тепло уходит из устройства за счет излучения черного тела от анода (пластины) в виде инфракрасного излучения и за счет конвекции воздуха над оболочкой трубки. [36] Конвекция невозможна внутри большинства трубок, так как анод окружен вакуумом.

Трубки, которые выделяют относительно мало тепла, такие как трубки прямого нагрева с нитью на 1,4 В, предназначенные для использования в оборудовании с батарейным питанием, часто имеют блестящие металлические аноды. 1T4, 1R5 и 1A7 являются примерами. В газонаполненных трубках, таких как тиратроны, также может использоваться блестящий металлический анод, поскольку газ, присутствующий внутри трубки, обеспечивает тепловую конвекцию от анода к стеклянному корпусу.

Анод часто обрабатывают, чтобы его поверхность излучала больше инфракрасной энергии. Ламповые усилители мощности разработаны с внешними анодами, которые могут охлаждаться конвекцией, принудительным воздухом или циркулирующей водой. 8974 с водяным охлаждением, 80 кг, 1,25 МВт, является одной из самых больших коммерческих труб, доступных сегодня.

В трубке с водяным охлаждением анодное напряжение появляется непосредственно на поверхности охлаждающей воды, поэтому вода должна быть электрическим изолятором, чтобы предотвратить утечку высокого напряжения через охлаждающую воду в радиаторную систему. Обычно поставляемая вода содержит ионы, проводящие электричество; Требуется деионизированная вода , хороший изолятор. Такие системы обычно имеют встроенный монитор проводимости воды, который отключит подачу высокого напряжения, если проводимость станет слишком высокой.

Экранная сетка также может выделять значительное количество тепла. Пределы рассеивания сетки экрана, помимо рассеяния пластины, указаны для силовых устройств. Если они превышены, вероятен отказ трубки.

Пакеты труб [ править ]

Трубки в металлическом корпусе с восьмеричным основанием
Триодная передающая трубка большой мощности ГС-9Б с радиатором внизу

Большинство современных трубок имеют стеклянные оболочки, но также используются металл, плавленый кварц ( кремнезем ) и керамика . В первой версии 6L6 использовалась металлическая оболочка, запечатанная стеклянными шариками, в то время как стеклянный диск, сплавленный с металлом, использовался в более поздних версиях. Металл и керамика используются почти исключительно для силовых ламп с рассеиваемой мощностью более 2 кВт. Нувистор была современной приемной трубки с помощью очень небольшой металлической и керамической пакет.

Внутренние элементы ламп всегда подключались к внешней схеме через контакты в их основании, которые вставляются в розетку. Сверхминиатюрные лампы производились с использованием проволочных выводов, а не розеток, однако они были ограничены довольно специализированными приложениями. В дополнение к соединениям в основании трубки, многие ранние триоды соединяли сетку с помощью металлической заглушки наверху трубки; это уменьшает паразитную емкость между сеткой и выводами пластины. Заглушки для трубок также использовались для соединения пластин (анодов), особенно в передающих трубках и трубках, использующих очень высокое напряжение на пластине.

Трубки высокой мощности, такие как передающие трубки, имеют корпуса, предназначенные для улучшения теплопередачи. В некоторых трубках металлическая оболочка также является анодом. 4CX1000A - это такая трубка с внешним анодом. Воздух проходит через решетку ребер, прикрепленных к аноду, тем самым охлаждая его. Силовые трубки с этой схемой охлаждения имеют мощность рассеиваемой мощности до 150 кВт. Выше этого уровня используется охлаждение водой или водяным паром. Самая мощная лампа, доступная в настоящее время, - это Eimac 4CM2500KG, силовой тетрод с принудительным водяным охлаждением, способный рассеивать 2,5 мегаватта. [37] Для сравнения, самый большой силовой транзистор может рассеивать только около 1 киловатта.

Имена [ править ]

Общее название «[термоэмиссионный] клапан», используемое в Великобритании, происходит от однонаправленного потока тока, допускаемого самым ранним устройством, термоэмиссионным диодом, излучающим электроны из нагретой нити накала, по аналогии с обратным клапаном в водопроводной трубе. [38] Названия в США «вакуумная трубка», «электронная трубка» и «термоэлектронная трубка» просто описывают трубчатую оболочку, которая откачана («вакуум»), имеет нагреватель и контролирует поток электронов.

Во многих случаях производители и военные давали трубкам обозначения, в которых ничего не говорилось об их назначении (например, 1614). Раньше некоторые производители использовали собственные названия, которые могли передавать некоторую информацию, но только об их продуктах; КТ66 и КТ88 были «бескинковыми тетродами». Позже потребительским трубкам были даны названия, которые передавали некоторую информацию, с тем же именем, которое часто использовалось в общем несколькими производителями. В США обозначение Ассоциации производителей радиоэлектроники и телевидения (RETMA)состоят из числа, за которым следуют одна или две буквы и цифра. Первое число - это (округленное) напряжение нагревателя; буквы обозначают конкретную трубку, но ничего не говорят о ее устройстве; и последнее число - это общее количество электродов (без различия, скажем, между трубкой с множеством электродов или двумя наборами электродов в одной оболочке - например, двойным триодом). Например, 12AX7 представляет собой двойной триод (два комплекта из трех электродов плюс нагреватель) с нагревателем на 12,6 В (который, как бывает, также можно подключить для работы от 6,3 В). «ТОПОР» не имеет другого значения, кроме обозначения этой конкретной трубки в соответствии с ее характеристиками. Аналогичными, но не идентичными лампами являются 12AD7, 12AE7 ... 12AT7, 12AU7, 12AV7, 12AW7 (редко!), 12AY7 и 12AZ7.

Система, широко используемая в Европе, известная как обозначение лампы Малларда – Филипса , также распространенная на транзисторы, использует букву, за которой следуют еще одна или несколько букв и число. Обозначение типа указывает напряжение или ток нагревателя (одна буква), функции всех секций трубки (одна буква на секцию), тип розетки (первая цифра) и конкретную трубку (оставшиеся цифры). Например, ECC83 (эквивалент 12AX7) представляет собой двойной триод (CC) 6,3 В (E) с миниатюрным основанием (8). В этой системе трубки особого качества (например, для длительного использования на компьютере) обозначаются перемещением числа сразу после первой буквы: E83CC является эквивалентом ECC83 особого качества, E55L - силовым пентодом, не имеющим эквивалента для потребителей. .

Трубы специального назначения [ править ]

Трубка регулятора напряжения в работе. Газ низкого давления внутри трубки светится из-за протекания тока.

Некоторые специальные трубы сконструированы с определенными газами в оболочке. Например, трубки регулятора напряжения содержат различные инертные газы, такие как аргон , гелий или неон , которые ионизируются при предсказуемых напряжениях. тиратронпредставляет собой специальную трубку, заполненную газом низкого давления или парами ртути. Как и в электронных лампах, он содержит горячий катод и анод, а также управляющий электрод, который ведет себя как сетка триода. Когда управляющий электрод начинает проводить, газ ионизируется, после чего управляющий электрод больше не может останавливать ток; трубка «защелкивается» в проводимости. Удаление анодного (пластинчатого) напряжения позволяет газу деионизировать, восстанавливая его непроводящее состояние.

Некоторые тиратроны могут нести большие токи для своих физических размеров. Одним из примеров является миниатюрный тип 2D21, который часто можно было увидеть в музыкальных автоматах 1950-х годов в качестве управляющих переключателей для реле . Версия тиратрона с холодным катодом, в которой в качестве катода используется лужа ртути, называется игнитроном ; некоторые могут переключать тысячи ампер. Тиратроны, содержащие водород, имеют очень постоянную временную задержку между их импульсом включения и полной проводимостью; они ведут себя так же, как современные кремниевые выпрямители , также называемые тиристорами из-за их функционального сходства с тиратронами. Водородные тиратроны давно используются в радиолокационных передатчиках.

Специальная трубка - это критрон , который используется для быстрого переключения высокого напряжения. Критроны используются для инициирования взрывов, используемых для запуска ядерного оружия ; критроны жестко контролируются на международном уровне.

Рентгеновские трубки используются, помимо прочего, в медицинской визуализации. Рентгеновские трубки, используемые для непрерывной работы в оборудовании для рентгеноскопии и компьютерной томографии, могут использовать сфокусированный катод и вращающийся анод для рассеивания большого количества выделяемого тепла. Они размещены в маслонаполненном алюминиевом корпусе для охлаждения.

Фотоэлектронный умножитель представляет собой чрезвычайно чувствительный детектор света, который использует фотоэлектрический эффект и вторичную эмиссию , а не термоэлектронной эмиссии, чтобы генерировать и усиливать электрические сигналы. В оборудовании для визуализации в ядерной медицине и жидкостных сцинтилляционных счетчиках используются решетки фотоэлектронных умножителей для обнаружения сцинтилляций низкой интенсивности, вызванных ионизирующим излучением .

Трубка Ignatron использовалась в оборудовании для контактной сварки в начале 1970-х годов. Игнатрон имел катод, анод и воспламенитель. Основание трубки было заполнено ртутью, и трубка использовалась в качестве переключателя очень сильного тока. Между анодом и катодом трубки был помещен большой потенциал тока, но он разрешался только тогда, когда воспламенитель, контактирующий с ртутью, имел достаточный ток, чтобы испарить ртуть и замкнуть цепь. Поскольку это использовалось при контактной сварке, было два игнатрона для двух фаз цепи переменного тока. Из-за ртути на дне трубы их было чрезвычайно трудно доставить. Эти лампы в конечном итоге были заменены на SCR (кремниевые выпрямители).

Питание трубки [ править ]

Батареи [ править ]

Батареи обеспечивали напряжение, необходимое для ламп в ранних радиоприемниках. Три различных напряжений , как правило , требуется, с использованием трех различных батарей обозначенных как , B и C батарею. Батареи «А» или (низкое напряжение) батареи LT при условии , что напряжение нити накала. Трубчатые нагреватели были разработаны для одно-, двух- или трехэлементных свинцово-кислотных батарей, обеспечивая номинальное напряжение нагревателя 2 В, 4 В или 6 В. В портативных радиоприемниках сухие батареи иногда использовались с нагревателями на 1,5 или 1 В. Уменьшение расхода нити накаливания продлило срок службы батарей. К 1955 году, ближе к концу эры ламп, были разработаны лампы, потребляющие от 50 мА до 10 мА для нагревателей. [39]

Высокое напряжение, приложенное к аноду (пластине), обеспечивалось батареей «B» или источником питания высокого напряжения или батареей. Как правило, они имели конструкцию с сухими элементами и обычно выпускались в версиях на 22,5, 45, 67,5, 90, 120 или 135 вольт. После того, как использование B-батарей было прекращено, и выпрямленное сетевое питание использовалось для производства высокого напряжения, необходимого для пластин ламп, термин «B +» сохранился в США, когда относился к источнику высокого напряжения. Большая часть остального англоязычного мира относится к этому источнику питания как просто HT (высокое напряжение).

Аккумуляторы для ламповой схемы. Батарея C выделена.

Ранние наборы использовали батарею смещения сетки или батарею «C», которая была подключена для обеспечения отрицательного напряжения. Поскольку ток не течет через соединение трубки с сетью, эти батареи не потребляли ток и прослужили дольше всего, обычно ограничиваясь их собственным сроком хранения. Питание от сетевой батареи смещения редко, если вообще когда-либо, отключалось, когда радиоприемник был выключен иным образом. Даже после того, как источники питания переменного тока стали обычным явлением, некоторые радиоприемники продолжали строиться с батареями типа C, поскольку их почти никогда не нужно было заменять. Однако более современные схемы были разработаны с использованием катодного смещения., устраняя необходимость в третьем напряжении источника питания; это стало практичным с лампами, использующими косвенный нагрев катода, наряду с развитием связи резистор / конденсатор, которая заменила более ранние межкаскадные трансформаторы.

Обозначение «батарея C» для смещения - это обозначение, не имеющее отношения к размеру батареи « C-элемент » .

Электропитание переменного тока [ править ]

Замена батареи была основной статьей расходов для первых пользователей радиоприемников. Разработка устройства для удаления батареек и, в 1925 году, безбатарейных приемников, работающих от бытовой электросети , снизила эксплуатационные расходы и способствовала росту популярности радио. Питания с использованием трансформатора с несколькими обмотками, один или более выпрямителей (которые сами по себе могут быть вакуумные трубки), а также больших фильтрующих конденсаторов при условии , требуемые постоянного тока напряжения от источника тока переменного.

В качестве меры по снижению затрат, особенно в потребительских приемниках большого объема, все трубчатые нагреватели могут быть подключены последовательно через источник переменного тока с использованием нагревателей, требующих одинакового тока и с одинаковым временем нагрева. В одной из таких конструкций отвод на трубке нагревателя подавал 6 вольт, необходимых для подсветки циферблата. За счет получения высокого напряжения от однополупериодного выпрямителя, напрямую подключенного к сети переменного тока, был устранен тяжелый и дорогостоящий силовой трансформатор. Это также позволило таким приемникам работать на постоянном токе, так называемая конструкция приемников переменного / постоянного тока . Многие производители потребительских AM-радио в США того времени использовали практически идентичную схему, получившую прозвище All American Five .

Когда сетевое напряжение находилось в диапазоне 100–120 В, это ограниченное напряжение оказалось подходящим только для маломощных приемников. Телевизионные приемники либо требовали трансформатора, либо могли использовать схему удвоения напряжения . Там, где использовалось номинальное сетевое напряжение 230 В, телевизионные приемники также могли обходиться без силового трансформатора.

Бестрансформаторные источники питания требовали мер безопасности в их конструкции, чтобы ограничить опасность поражения электрическим током для пользователей, таких как электрически изолированные шкафы и блокировка, связывающая шнур питания с задней частью шкафа, поэтому сетевой шнур обязательно отсоединялся, если пользователь или обслуживающий персонал открывал кабинет. Мошенника шнур был шнур питания заканчивается в специальный разъем , используемый блокировкой безопасности; После этого обслуживающий персонал может запитать устройство опасным напряжением.

Чтобы избежать задержки на прогрев, телевизионные приемники "мгновенного включения" пропускали через свои трубки небольшой ток нагрева, даже когда устройство было номинально выключено. При включении подавался полный ток нагрева, и установка практически сразу включалась.

Надежность [ править ]

Тестер пробирок, изготовленный в 1930 году. Несмотря на то, как он изображен, он мог проверять только одну пробирку за раз.

Одной из проблем надежности ламп с оксидными катодами является возможность того, что катод может медленно « отравляться » молекулами газа из других элементов в лампе, что снижает его способность испускать электроны. Захваченные газы или медленная утечка газа также могут повредить катод или вызвать утечку тока пластины (анода) из-за ионизации свободных молекул газа. Прочность в вакууме и правильный выбор конструкционных материалов являются основными факторами, влияющими на срок службы трубки. В зависимости от материала, температуры и конструкции материал поверхности катода может также диффундировать на другие элементы. Резистивные нагреватели, которые нагревают катоды, могут сломаться подобно лампе накаливания. нити накаливания, но редко, так как они работают при гораздо более низких температурах, чем лампы.

Режим отказа нагревателя обычно представляет собой излом вольфрамовой проволоки или в точке сварки, связанный с напряжением, и обычно возникает после множества тепловых циклов (включение-выключение). Вольфрамовая проволока имеет очень низкое сопротивление при комнатной температуре. Устройство с отрицательным температурным коэффициентом, например термистор., могут быть включены в источник питания нагревателя оборудования, или может использоваться цепь нарастания, позволяющая нагревателю или нити накала достигать рабочей температуры более постепенно, чем при включении в ступенчатом режиме. У недорогих радиоприемников были трубки с последовательно включенными нагревателями с общим напряжением, равным напряжению линии (сети). Некоторые приемники, изготовленные до Второй мировой войны, имели последовательно включенные нагреватели с общим напряжением ниже напряжения сети. У некоторых был резистивный провод, проходящий по длине шнура питания, чтобы понижать напряжение на трубках. У других были последовательные резисторы, сделанные в виде обычных ламп; их называли балластными трубками.

После Второй мировой войны трубки, предназначенные для использования в последовательной цепи нагревателей, были модернизированы, чтобы все они имели одинаковое («контролируемое») время нагрева. Более ранние конструкции имели совсем другие тепловые постоянные времени. Например, выходной каскад аудиосигнала имел катод большего размера и нагревался медленнее, чем лампы с меньшей мощностью. В результате нагреватели, которые нагреваются быстрее, также временно имеют более высокое сопротивление из-за их положительного температурного коэффициента. Это непропорционально высокое сопротивление заставляло их временно работать с напряжениями нагревателя, значительно превышающими их номинальные, и сокращало их срок службы.

Еще одна важная проблема надежности связана с утечкой воздуха в трубку. Обычно кислород воздуха вступает в химическую реакцию с горячей нитью накала или катодом, быстро разрушая ее. Конструкторы разработали конструкции трубок, которые надежно герметизировались. Вот почему большинство трубок было сделано из стекла. Металлические сплавы (такие как Cunife и Fernico ) и стекла были разработаны для лампочек, которые расширяются и сжимаются в одинаковых количествах при изменении температуры. Это упростило создание изолирующей оболочки из стекла при пропускании соединительных проводов через стекло к электродам.

Когда вакуумная лампа перегружена или работает сверх расчетной мощности рассеяния, ее анод (пластина) может светиться красным. В бытовой технике светящаяся пластина повсеместно свидетельствует о перегрузке трубки. Однако некоторые большие передающие лампы предназначены для работы со своими анодами при красном, оранжевом или, в редких случаях, белом нагреве.

Часто делались версии стандартных ламп «особого качества», разработанные для улучшения характеристик в некоторых отношениях, таких как более длительный срок службы катода, конструкция с низким уровнем шума, механическая прочность за счет усиленных нитей, низкий уровень микрофона, для приложений, в которых лампа будет тратить большую часть своего времени. отсечка по времени и т. д. Единственный способ узнать особенности деталей особого качества - это прочитать техническое описание. Имена могут отражать стандартное имя (12AU7 ==> 12AU7A, его эквивалент ECC82 ==> E82CC и т. Д.) Или быть абсолютно любыми (стандартные и высококачественные эквиваленты той же лампы включают 12AU7, ECC82, B329, CV491, E2163 , E812CC, M8136, CV4003, 6067, VX7058, 5814A и 12AU7A). [40]

Самый продолжительный зарегистрированный срок службы клапана был обеспечен пентодным клапаном Mazda AC / P (серийный номер 4418), работающим на главном передатчике BBC в Северной Ирландии в Лиснагарви. Клапан находился в эксплуатации с 1935 по 1961 год и имел зарегистрированный срок службы 232 592 часа. BBC вела тщательные записи о жизни своих клапанов с периодическим возвратом в их центральные хранилища клапанов. [41] [42]

Вакуум [ править ]

Геттер в открытой пробирке; серебристый налет из геттера
Неисправный вакуумный флуоресцентный дисплей (воздух просочился и геттерное пятно стало белым)

Вакуумная лампа нуждается в очень хорошем («жестком») вакууме, чтобы избежать последствий образования положительных ионов внутри трубки. При небольшом количестве остаточного газа некоторые из этих атомов могут ионизироваться при ударе электроном и создавать поля, которые отрицательно влияют на характеристики трубки. Большие количества остаточного газа могут создавать самоподдерживающийся видимый тлеющий разряд между элементами трубки. [ необходима цитата ] Чтобы избежать этих эффектов, остаточное давление внутри трубы должно быть достаточно низким, чтобы длина свободного пробегаэлектрона намного длиннее, чем размер трубки (поэтому маловероятно, что электрон столкнется с остаточным атомом, и будет присутствовать очень мало ионизированных атомов). Промышленные вакуумные трубки откачиваются при производстве до примерно 0,000001 мм рт.ст. (1,0 × 10 -6  торр; 130 мкПа; 1,3 × 10 -6  мбар; 1,3 × 10 -9  атм). [43]

Чтобы газы не влияли на вакуум в трубке, современные трубки построены с « геттерами », которые обычно представляют собой небольшие круглые желоба, заполненные металлами, которые быстро окисляются, из которых наиболее распространен барий . Во время вакуумирования оболочки трубки внутренние части, за исключением газопоглотителя, нагреваются индукционным высокочастотным нагревом.для выделения оставшегося газа из металлических частей. Затем трубка герметично закрывается, а газопоглотитель нагревается до высокой температуры, опять же за счет индукционного радиочастотного нагрева, в результате чего газопоглощающий материал испаряется и реагирует с остаточным газом. Пар оседает на внутренней стороне стеклянной оболочки, оставляя металлическое пятно серебристого цвета, которое продолжает поглощать небольшое количество газа, который может просочиться в трубку в течение ее срока службы. Особое внимание уделяется конструкции клапана, чтобы этот материал не оседал ни на одном из рабочих электродов. Если в трубке происходит серьезная утечка в оболочке, этот осадок приобретает белый цвет, поскольку он вступает в реакцию с атмосферным кислородом . В больших передающих и специализированных трубках часто используются более экзотические геттерные материалы, такие как цирконий.. В первых геттерных трубках использовались геттеры на основе фосфора, и эти трубки легко идентифицировать, поскольку фосфор оставляет характерный оранжевый или радужный осадок на стекле. Использование фосфора было недолгим, и его быстро заменили лучшими газопоглотителями бария. В отличие от газопоглотителей бария, фосфор больше не поглощал газы после сгорания.

Геттеры действуют путем химического соединения с остаточными или проникающими газами, но неспособны противодействовать (инертным) инертным газам. Известная проблема, в основном затрагивающая клапаны с большими оболочками, такие как электронно-лучевые трубки и камеры, такие как иконоскопы , ортиконы и ортиконы изображений , связана с инфильтрацией гелия. [ необходима цитата ]Эффект проявляется в нарушении или отсутствии функционирования, а также в виде диффузного свечения вдоль электронного потока внутри трубки. Этот эффект нельзя исправить (за исключением повторного вакуумирования и повторного запечатывания), и именно поэтому рабочие примеры таких трубок становятся все реже и реже. Неиспользованные («Новые старые запасы») трубки также могут иметь инфильтрацию инертного газа, поэтому нет долгосрочной гарантии того, что эти типы труб сохранятся в будущем.

Передающие трубки [ править ]

Большие передающие трубки имеют обугленные вольфрамовые нити, содержащие небольшие следы (от 1% до 2%) тория . Снаружи карбонизированного слоя проволоки образуется чрезвычайно тонкий (молекулярный) слой атомов тория, который при нагревании служит эффективным источником электронов. Торий медленно испаряется с поверхности проволоки, в то время как новые атомы тория диффундируют к поверхности, чтобы заменить их. Срок службы таких торированных вольфрамовых катодов обычно составляет десятки тысяч часов. Сценарий окончания срока службы нити из торированного вольфрама - это когда карбонизированный слой в основном превращается обратно в другую форму карбида вольфрама.и эмиссия начинает быстро спадать; Никогда не было обнаружено, что полная потеря тория является фактором в конце срока службы трубки с этим типом эмиттера. WAAY-TV в Хантсвилле, штат Алабама, проработала 163 000 часов (18,6 лет) клистрона Eimac с внешним резонатором в визуальной цепи передатчика; это самый высокий документально подтвержденный срок службы для этого типа трубки. [44] Было сказано [ кто? ]что передатчики с электронными лампами лучше переносят удары молнии, чем транзисторные передатчики. Хотя обычно считалось, что при уровнях мощности РЧ выше примерно 20 киловатт вакуумные лампы были более эффективными, чем твердотельные схемы, это уже не так, особенно в средневолновой (AM-радиовещательной) службе, где твердотельные передатчики почти все уровни мощности имеют заметно более высокий КПД. Радиовещательные FM-передатчики с твердотельными усилителями мощности примерно до 15 кВт также демонстрируют лучшую общую энергоэффективность, чем ламповые усилители мощности.

Приемные трубки [ править ]

Катоды в малом « получающие» трубки покрыты смесью оксида бария и оксида стронция , иногда с добавлением оксида кальция или оксида алюминия . В катодную гильзу вставлен электрический нагреватель, который электрически изолирован от нее покрытием из оксида алюминия. Эта сложная конструкция заставляет атомы бария и стронция диффундировать к поверхности катода и испускать электроны при нагревании примерно до 780 градусов Цельсия.

Режимы отказа [ править ]

Катастрофические сбои [ править ]

Катастрофический отказ - это отказ, который внезапно делает лампу непригодной для использования. Трещина в стеклянной оболочке позволит воздуху проникнуть в трубку и разрушить ее. Трещины могут возникнуть в результате напряжения в стекле, погнутых штифтов или ударов; патрубки для труб должны допускать тепловое расширение, чтобы предотвратить напряжение в стекле на штырях. Напряжение может накапливаться, если металлический экран или другой объект давит на оболочку трубки и вызывает дифференциальный нагрев стекла. Стекло также может быть повреждено дуговым разрядом высокого напряжения.

Трубчатые нагреватели также могут выйти из строя без предупреждения, особенно при воздействии перенапряжения или в результате производственных дефектов. Трубчатые нагреватели обычно не выходят из строя из-за испарения, как нити лампы, поскольку они работают при гораздо более низкой температуре. Всплеск пускового тока при первом включении нагревателя вызывает напряжение в нагревателе, и его можно избежать, медленно нагревая нагреватели, постепенно увеличивая ток с помощью термистора NTC.включен в схему. Трубки, предназначенные для последовательной работы нагревателей через источник питания, имеют заданное контролируемое время разогрева, чтобы избежать превышения напряжения на некоторых нагревателях при нагреве других. Катоды накаливания с прямым нагревом, которые используются в лампах с батарейным питанием или в некоторых выпрямителях, могут выйти из строя, если нить провисает, вызывая внутреннюю дугу. Избыточное напряжение между нагревателем и катодом в катодах с косвенным нагревом может нарушить изоляцию между элементами и разрушить нагреватель.

Электрическая дуга между элементами трубки может разрушить трубку. Дуга может быть вызвана приложением напряжения к аноду (пластине) до того, как катод нагреется до рабочей температуры, или протеканием избыточного тока через выпрямитель, который повреждает эмиссионное покрытие. Дуга также может быть вызвана любым сыпучим материалом внутри трубки или избыточным напряжением экрана. Дуга внутри трубки позволяет газу выделяться из материалов трубки и может откладывать проводящий материал на внутренних изоляционных прокладках. [45]

Ламповые выпрямители имеют ограниченную токовую нагрузку, и превышение номинальных значений в конечном итоге приведет к разрушению лампы.

Дегенеративные отказы [ править ]

Дегенеративные отказы вызваны медленным ухудшением производительности с течением времени.

Перегрев внутренних деталей, таких как регулирующие решетки или изоляторы слюдяных прокладок, может привести к утечке захваченного газа в трубку; это может снизить производительность. газопоглотительиспользуется для поглощения газов, выделяющихся во время работы трубки, но имеет лишь ограниченную способность соединяться с газом. Контроль температуры оболочки предотвращает некоторые типы газообразования. Трубка с необычно высоким уровнем внутреннего газа может показывать видимое голубое свечение при подаче напряжения на пластину. Геттер (являющийся высокореактивным металлом) эффективен против многих атмосферных газов, но не имеет (или имеет очень ограниченную) химическую активность по отношению к инертным газам, таким как гелий. Один прогрессирующий тип отказа, особенно с физически большими оболочками, такими как те, которые используются в трубках фотоаппаратов и электронно-лучевых трубках, происходит из-за инфильтрации гелия. Точный механизм не ясен: входные уплотнения металл-стекло - одно из возможных мест проникновения.

Газ и ионы внутри трубки способствуют возникновению сетевого тока, который может нарушить работу цепи вакуумной трубки. Еще один эффект перегрева - медленное осаждение металлических паров на внутренних прокладках, что приводит к межэлементной утечке.

Лампы, находящиеся в режиме ожидания в течение длительного времени при поданном напряжении нагревателя, могут иметь высокое сопротивление поверхности раздела катода и иметь плохие характеристики излучения. Этот эффект особенно проявляется в импульсных и цифровых схемах , где в лампах не протекает ток пластины в течение длительного времени. Были изготовлены трубки, разработанные специально для этого режима работы.

Катодное истощение - это потеря эмиссии после тысяч часов нормальной эксплуатации. Иногда выбросы можно восстановить на время, увеличив напряжение нагревателя, либо на короткое время, либо постоянным увеличением на несколько процентов. Катодное истощение было необычным для сигнальных трубок, но было частой причиной выхода из строя электронно-лучевых трубок для монохромных телевизоров . [46] Срок службы этого дорогостоящего компонента иногда увеличивался за счет установки повышающего трансформатора для увеличения напряжения нагревателя.

Другие неудачи [ править ]

В вакуумных лампах могут возникать дефекты в работе, которые делают отдельную лампу непригодной для данного устройства, хотя она может удовлетворительно работать в другом приложении. Микрофоника относится к внутренним колебаниям элементов трубки, которые нежелательным образом модулируют сигнал трубки; звук или вибрация могут повлиять на сигналы или даже вызвать неконтролируемый вой, если между микрофонной трубкой и, например, громкоговорителем образуется обратная связь (с коэффициентом усиления больше единицы). Ток утечки между нагревателями переменного тока и катодом может влиять на цепь, или электроны, испускаемые непосредственно с концов нагревателя, также могут вносить гул в сигнал. Ток утечки из-за внутреннего загрязнения также может вызвать шум. [47]Некоторые из этих эффектов делают лампы непригодными для использования со слабосигнальным звуком, хотя и не вызывают возражений для других целей. Выбор лучших из партии номинально идентичных пробирок для критических применений может дать лучшие результаты.

Трубные штифты могут образовывать на поверхности непроводящие пленки или пленки с высоким сопротивлением из-за тепла или грязи. Штыри можно очистить для восстановления проводимости.

Тестирование [ править ]

Универсальный тестер для вакуумных трубок

Вакуумные лампы можно тестировать вне своей схемы с помощью тестера для вакуумных ламп.

Другие устройства на электронных лампах [ править ]

Большинство малосигнальных ламповых устройств были заменены полупроводниками, но некоторые электронные устройства на электронных лампах все еще широко используются. Магнетрон - это тип трубки, который используется во всех микроволновых печах . Несмотря на прогресс в технологии силовых полупроводников, вакуумная лампа по-прежнему имеет преимущества в надежности и стоимости для генерации высокочастотной ВЧ-энергии.

Некоторые лампы, такие как магнетроны , лампы бегущей волны , карцинотроны и клистроны , сочетают в себе магнитные и электростатические эффекты. Это эффективные (обычно узкополосные) ВЧ-генераторы, которые до сих пор находят применение в радарах , микроволновых печах и промышленном отоплении. Лампы бегущей волны (ЛБВ) являются очень хорошими усилителями и даже используются в некоторых спутниках связи. Мощные лампы-усилители клистрона могут обеспечивать сотни киловатт в диапазоне УВЧ.

Электронно-лучевые трубки [ править ]

Электронно - лучевой трубки (ЭЛТ) представляет собой вакуумную трубку используется , в частности для целей отображения. Хотя все еще существует много телевизоров и компьютерных мониторов, использующих электронно-лучевые трубки, они быстро заменяются плоскими дисплеями , качество которых значительно улучшилось даже при падении цен. Это также верно в отношении цифровых осциллографов (на основе внутренних компьютеров и аналого-цифровых преобразователей ), хотя традиционные аналоговые осциллографы (зависящие от ЭЛТ) продолжают производиться, они экономичны и предпочитаются многими техническими специалистами. [ необходима цитата ] Когда-то многие радиоприемники использовали " волшебные глазные трубки ", специализированный вид ЭЛТ, используемый вместодвижение измерителя, чтобы указать мощность сигнала или входной уровень в магнитофоне. Современное индикаторное устройство, вакуумно-люминесцентный дисплей (VFD), также является разновидностью электронно-лучевой трубки.

Рентгеновская трубка представляет собой тип электронно - лучевой трубки , который генерирует рентгеновские лучи , когда высокие напряжения электроны ударили анод.

Гиротроны или вакуумные мазеры, используемые для генерации мощных волн миллиметрового диапазона, представляют собой магнитные вакуумные трубки, в которых небольшой релятивистский эффект из-за высокого напряжения используется для группировки электронов. Гиротроны могут генерировать очень большие мощности (сотни киловатт). Лазеры на свободных электронах , используемые для генерации мощного когерентного света и даже рентгеновского излучения , представляют собой высокорелятивистские вакуумные лампы, приводимые в действие ускорителями частиц высокой энергии. Таким образом, это разновидности электронно-лучевых трубок.

Электронные умножители [ править ]

ФЭУ является фототубус чувствительность которого значительно увеличивается за счет использования электронного умножения. Это работает по принципу вторичной эмиссии , когда один электрон, испускаемый фотокатодом, ударяется о специальный анод, известный как динод, вызывая высвобождение большего количества электронов из этого динода. Эти электроны ускоряются к другому диноду при более высоком напряжении, высвобождая больше вторичных электронов; целых 15 таких каскадов дают огромное усиление. Несмотря на значительный прогресс в области твердотельных фотодетекторов, способность фотоэлектронных умножителей к обнаружению однофотонных фотонов делает это устройство на электронных лампах превосходным в определенных областях применения. Такую трубку также можно использовать для обнаруженияионизирующее излучение в качестве альтернативы трубке Гейгера – Мюллера (сама по себе не является вакуумной трубкой). Исторически сложилось так, что телекамеры Orthicon для изображений, широко использовавшиеся в телевизионных студиях до разработки современных матриц ПЗС, также использовали многоступенчатое электронное умножение.

В течение десятилетий конструкторы электронных ламп пытались дополнить усилительные лампы электронными умножителями, чтобы увеличить коэффициент усиления, но они страдали от короткого срока службы, поскольку материал, используемый для динодов, «отравил» горячий катод лампы. (Например, интересная лампа вторичной эмиссии RCA 1630 была продана, но просуществовала недолго.) Однако, в конце концов, Philips из Нидерландов разработала трубку EFP60, которая имела удовлетворительный срок службы и использовалась по крайней мере в одном продукте - лабораторном пульсе. генератор. К тому времени, однако, транзисторы стали быстро совершенствоваться, и такие разработки стали излишними.

Один вариант, называемый «канальным электронным умножителем», не использует отдельные диноды, а состоит из изогнутой трубки, такой как спираль, покрытой изнутри материалом с хорошей вторичной эмиссией. Один тип имел своего рода воронку для захвата вторичных электронов. Непрерывный динод был резистивным, и его концы были подключены к достаточному напряжению для создания повторяющихся каскадов электронов. Микроканальная пластина состоит из набора одного этапа электронных умножителей над плоскостью изображения; несколько из них можно сложить друг на друга. Его можно использовать, например, в качестве усилителя изображения, в котором дискретные каналы заменяют фокусировку.

Компания Tektronix создала высокопроизводительный широкополосный осциллограф с электронно-лучевой трубкой с канальным электронным умножителем за слоем люминофора. Эта пластина представляла собой набор из огромного количества коротких отдельных керамических трубок, которые принимали слаботочный пучок и усиливали его, чтобы обеспечить отображение практической яркости. (Электронная оптика широкополосной электронной пушки не могла обеспечить ток, достаточный для прямого возбуждения люминофора.)

Электронные лампы в 21 веке [ править ]

Нишевые приложения [ править ]

Хотя вакуумные лампы были в значительной степени заменены твердотельными устройствами в большинстве приложений для усиления, переключения и выпрямления, есть определенные исключения. В дополнение к указанным выше специальным функциям у ламп есть еще несколько нишевых приложений.

В общем, вакуумные трубки гораздо менее чувствительны , чем соответствующие твердотельные компоненты переходных перенапряжений, например, напряжения сети скачков напряжения или молнии, электромагнитных импульсов эффекта ядерных взрывов , [48] или геомагнитных бурь , производимых гигантских солнечных вспышек. [49] Это свойство позволяло им использовать их для определенных военных целей еще долгое время после того, как для тех же приложений стали доступны более практичные и менее дорогие твердотельные технологии, как, например, с МиГ-25 . [48] В этом самолете выходная мощность радара составляет около одного киловатта, и он может прожечь канал в условиях помех. [ необходима цитата]

Вакуумные лампы все еще [ когда? ] практические альтернативы твердотельным устройствам для генерации высокой мощности на радиочастотах в таких приложениях, как промышленный радиочастотный нагрев , ускорители частиц и радиопередатчики . Это особенно верно для микроволновых частот, где такие устройства, как клистрон и лампа бегущей волны, обеспечивают усиление на уровнях мощности, недостижимых с использованием современных полупроводниковых устройств. В бытовой микроволновой печи используется магнетронная трубка для эффективного генерирования сотен ватт микроволновой мощности. Твердотельные устройства, такие какНитрид галлия - многообещающие заменители, но они очень дороги и все же [ когда? ] в разработке.

В военных приложениях мощная электронная лампа может генерировать сигнал мощностью 10–100 мегаватт, который может сжечь внешний интерфейс незащищенного приемника. Такие устройства считаются неядерным электромагнитным оружием; они были введены в конце 1990-х как США, так и Россия. [ необходима цитата ]

Аудиофилы [ править ]

70-ваттный лампово-гибридный аудиоусилитель, проданный в 2011 году за 2680 долларов США [50] , что примерно в 10 раз превышает цену сопоставимой модели, использующей транзисторы. [51]

Достаточное количество людей предпочитают ламповый звук, чтобы сделать ламповые усилители коммерчески жизнеспособными в трех областях: усилители для музыкальных инструментов (например, гитары), устройства, используемые в студиях звукозаписи, и аудиофильское оборудование. [52]

Многие гитаристы предпочитают использовать ламповые усилители твердотельным моделям, часто из-за того, что они имеют тенденцию к искажениям при перегрузке. [53] Любой усилитель может точно усилить сигнал только до определенной громкости; при превышении этого предела усилитель начнет искажать сигнал. Различные схемы по-разному искажают сигнал; некоторые гитаристы предпочитают характеристики искажения электронных ламп. В самых популярных винтажных моделях используются вакуумные лампы. [ необходима цитата ]

Отображает [ редактировать ]

Электронно-лучевая трубка [ править ]

Электронно - лучевая трубка была доминирующей технологией отображения для телевизоров и компьютерных мониторов в начале 21 - го века. Однако быстрое развитие и падение цен на технологии плоских ЖК- панелей вскоре заменили ЭЛТ в этих устройствах. [54] К 2010 году большая часть производства ЭЛТ закончилась. [55]

Вакуумный флуоресцентный дисплей [ править ]

Типичный VFD, используемый в видеомагнитофоне

Современные технологии отображения, использующие разновидность электронно-лучевой трубки, часто используются в видеомагнитофонах , DVD-плеерах и рекордерах, панелях управления микроволновых печей и автомобильных приборных панелях. Вместо растрового сканирования эти вакуумные флуоресцентные дисплеи (VFD) включают и выключают управляющие сетки и анодные напряжения, например, для отображения дискретных символов. VFD использует люминофорпокрытые аноды, как и в других электронно-лучевых трубках для дисплеев. Поскольку нити накала находятся в поле зрения, они должны работать при температурах, при которых нить накала не светится заметно. Это возможно с использованием новейшей катодной технологии, и эти лампы также работают с довольно низкими анодными напряжениями (часто менее 50 вольт) в отличие от электронно-лучевых трубок. Их высокая яркость позволяет читать дисплей при ярком дневном свете. Трубки частотно-регулируемого привода бывают плоскими и прямоугольными, а также относительно тонкими. Типичные люминофоры VFD излучают широкий спектр зеленовато-белого света, что позволяет использовать цветные фильтры, хотя разные люминофоры могут давать другие цвета даже в пределах одного и того же дисплея. Конструкция этих трубок обеспечивает яркое свечение, несмотря на низкую энергию падающих электронов. Это связано с тем, что расстояние между катодом и анодом относительно невелико.(Эта технология отличается отлюминесцентное освещение , в котором используется газоразрядная трубка .)

Вакуумные лампы с полевыми электронными эмиттерами [ править ]

В первые годы 21 века возобновился интерес к электронным лампам, на этот раз с электронным эмиттером, сформированным на плоской кремниевой подложке, как в технологии интегральных схем . Эта тема теперь называется вакуумной наноэлектроникой. [56] В наиболее распространенной конструкции используется холодный катод в виде полевого источника электронов большой площади (например, решетки полевого эмиттера ). В этих устройствах электроны излучаются полем из большого количества близко расположенных отдельных участков излучения.

Такие интегрированные микротрубки могут найти применение в микроволновых устройствах, включая мобильные телефоны, для передачи по Bluetooth и Wi-Fi , а также в радарах и спутниковой связи. [ необходима цитата ] По состоянию на 2012 год они изучались на предмет возможных применений в технологии автоэмиссионных дисплеев , но возникли серьезные производственные проблемы. [ необходима цитата ]

По данным на 2014 год, Исследовательский центр Эймса НАСА работает над транзисторами с вакуумным каналом, изготовленными с использованием КМОП-технологий. [57]

Характеристики [ править ]

Характеристики пентода

Объемный заряд вакуумной лампы [ править ]

Пространство между катодом и анодом образует облако, известное как «пространственный заряд».

VI характеристика вакуумной лампы [ править ]

Характеристика VI зависит от размера и материала пластины и катода. [58] Выразите соотношение между напряжением пластины и током пластины. [59]

  • Кривая VI (напряжение на нити, ток пластины)
  • Ток пластины, характеристики напряжения пластины
  • Сопротивление пластины постоянного тока пластины - сопротивление пути между анодом и катодом постоянного тока.
  • Сопротивление пластины переменного тока пластины - сопротивление пути между анодом и катодом переменного тока.

Размер электростатического поля [ править ]

Размер электростатического поля - это размер между двумя или более пластинами в трубке.

Патенты [ править ]

  • Патент США 803684 - Устройство для преобразования переменного электрического тока в постоянный ток (патент на клапан Флеминга ).
  • Патент США 841,387 - Устройство для усиления слабых электрических токов.
  • Патент США 879 532 - Audion Де Фореста.

См. Также [ править ]

  • Значение Bogey - близко к значениям параметров, заявленным производителем.
  • Fetron - твердотельный, совместимый с вилкой, замена электронных ламп.
  • Список электронных ламп - список номеров типов.
  • Список компьютеров с вакуумной трубкой
  • Обозначение трубки Малларда – Филипса
  • Трубка Никси - газонаполненное устройство отображения, которое иногда ошибочно принимают за вакуумную трубку.
  • Обозначение трубки RETMA
  • Обозначение трубки RMA
  • Обозначения трубок на русском языке
  • Тубус-кэдди
  • Тестер трубок
  • Клапанный усилитель
  • Зетатрон

Пояснительные примечания [ править ]

  1. ^ Jaincomp-B был только 8+1/2″ × 21+1/4″ × 30 ″ и весил всего 110 фунтов, но содержал 300 сверхминиатюрных электронных ламп и предлагал производительность на уровне обычных цифровых компьютеров размером с здание. [28]

Ссылки [ править ]

  1. Райх, Герберт Дж. (13 апреля 2013 г.). Принципы электронных трубок (PDF) . Литературное лицензирование, ООО. ISBN 978-1258664060. Архивировано 2 апреля 2017 года (PDF) из оригинала.
  2. ^ Фундаментальные методы усилителя с электронными лампами: теория и практика с методами проектирования для самоконструирования . Elektor Electronics. 1 января 2011 г. ISBN 978-0905705934.
  3. ^ "RCA Электронная трубка 6БН6 / 6КС6" . Проверено 13 апреля 2015 года .
  4. ^ Джон Алгео, "Типы английских гетеронимов", стр. 23 in, Эдгар Вернер Шнайдер (редактор), Englishes Around the World: General Studies , British Isles, North America , John Benjamins Publishing, 1997 ISBN 9027248761 . 
  5. ^ Hoddeson, L. "Вакуумная трубка" . PBS. Архивировано 15 апреля 2012 года . Проверено 6 мая 2012 года .
  6. ^ Макси, Кеннет; Вудхаус, Уильям (1991). «Электроника». Энциклопедия пингвинов современной войны: с 1850 года до наших дней . Викинг. п. 110. ISBN 978-0-670-82698-8. Можно сказать, что эра электроники началась с изобретения вакуумного диодного клапана в 1902 году британцем Джоном Флемингом (сам придумавшим слово «электроника»), непосредственным применением которого стало радио.
  7. ^ a b Морган Джонс, Valve Amplifiers , Elsevier, 2012 ISBN 0080966403 . 
  8. ^ Олсен, Джордж Генри (2013). Электроника: общее введение для неспециалиста . Springer. п. 391. ISBN. 978-1489965356.
  9. ^ Роджерс, округ Колумбия (1951). «Триодные усилители в диапазоне частот от 100 до 420 МГц» . Журнал Британского института радиоинженеров . 11 (12): 569–575. DOI : 10,1049 / jbire.1951.0074 ., стр.571
  10. ^ Брей, Джон (2002). Инновации и коммуникационная революция: от пионеров викторианской эпохи до широкополосного Интернета . ИЭПП. ISBN 9780852962183. Архивировано 3 декабря 2016 года.
  11. ^ Гатри, Фредерик (1876). Магнетизм и электричество . Лондон и Глазго: Уильям Коллинз, сыновья и компания. п. 1 .[ требуется страница ]
  12. ^ Томас Эдисон А. Патент США 307031 «Электрический индикатор» Дата выпуска: 1884
  13. ^ Гварнери, М. (2012). «Эпоха электронных ламп: первые устройства и рост радиосвязи». IEEE Ind. Electron. M . 6 (1): 41–43. DOI : 10.1109 / MIE.2012.2182822 . S2CID 23351454 . 
  14. White, Thomas, United States Early Radio History , архивировано с оригинала 18 августа 2012 г.
  15. ^ "Клапаны Mazda" . Архивировано из оригинального 28 июня 2013 года . Проверено 12 января 2017 года .
  16. ^ "Robert von Lieben — Patent Nr 179807 Dated November 19, 1906" (PDF). Kaiserliches Patentamt. 19 November 1906. Archived (PDF) from the original on 28 May 2008. Retrieved 30 March 2008.
  17. ^ "Archived copy". Archived from the original on 5 October 2013. Retrieved 21 August 2013.CS1 maint: archived copy as title (link)
  18. ^ Räisänen, Antti V.; Lehto, Arto (2003). Radio Engineering for Wireless Communication and Sensor Applications. Artech House. p. 7. ISBN 978-1580536691.
  19. ^ Edison Tech Center (2015). "General Electric Research Lab History". edisontechcenter.org. Retrieved 12 November 2018.
  20. ^ J.Jenkins and W.H.Jarvis, "Basic Principles of Electronics, Volume 1 Thermionics", Pergamon Press (1966), Ch.1.10 p.9
  21. ^ Guarnieri, M. (2012). "The age of vacuum tubes: the conquest of analog communications". IEEE Ind. Electron. M. 6 (2): 52–54. doi:10.1109/MIE.2012.2193274. S2CID 42357863.
  22. ^ Introduction to Thermionic Valves (Vacuum Tubes) Archived 28 May 2007 at the Wayback Machine, Colin J. Seymour
  23. ^ "Philips Historical Products: Philips Vacuum Tubes". Archived from the original on 6 November 2013. Retrieved 3 November 2013.
  24. ^ Baker, Bonnie (2008). Analog circuits. Newnes. p. 391. ISBN 978-0-7506-8627-3.
  25. ^ Modjeski, Roger A. "Mu, Gm and Rp and how Tubes are matched". Välljud AB. Archived from the original on 21 March 2012. Retrieved 22 April 2011.
  26. ^ Ballou, Glen (1987). Handbook for Sound Engineers: The New Audio Cyclopedia (1st ed.). Howard W. Sams Co. p. 250. ISBN 978-0-672-21983-2. Amplification factor or voltage gain is the amount the signal at the control grid is increased in amplitude after passing through the tube, which is also referred to as the Greek letter μ (mu) or voltage gain (Vg) of the tube.
  27. ^ C H Gardner (1965) The Story of the Valve Archived 23 December 2015 at the Wayback Machine, Radio Constructor (See particularly the section "Glass Base Construction")
  28. ^ a b c Pentagon symposium: Commercially Available General Purpose Electronic Digital Computers of Moderate Price, Washington, D.C., 14 MAY 1952
  29. ^ L.W. Turner (ed.) Electronics Engineer's Reference Book, 4th ed. Newnes-Butterworth, London 1976 ISBN 0-408-00168-2 pages 7–2 through 7-6
  30. ^ Guarnieri, M. (2012). "The age of Vacuum Tubes: Merging with Digital Computing". IEEE Ind. Electron. M. 6 (3): 52–55. doi:10.1109/MIE.2012.2207830. S2CID 41800914.
  31. ^ a b c d From part of Copeland's "Colossus" available online Archived 23 March 2012 at the Wayback Machine
  32. ^ Randall, Alexander 5th (14 February 2006). "A lost interview with ENIAC co-inventor J. Presper Eckert". Computer World. Archived from the original on 2 April 2009. Retrieved 25 April 2011.
  33. ^ The National Museum of Computing—Rebuilding Colossus
    • The National Museum of Computing—The Colossus Gallery
  34. ^ a b c E.S. Rich, N.H. Taylor, "Component failure analysis in computers", Proceedings of Symposium on Improved Quality Electronic Components, vol. 1, pp. 222–233, Radio-Television Manufacturers Association, 1950.
  35. ^ a b c Bernd Ulmann, AN/FSQ-7: The Computer that Shaped the Cold War, Walter de Gruyter GmbH, 2014 ISBN 3486856707.
  36. ^ RCA "Transmitting Tubes Manual" TT-5 1962, p. 10
  37. ^ "MULTI-PHASE COOLED POWER TETRODE 4CM2500KG" (PDF). Archived (PDF) from the original on 11 October 2016. The maximum anode dissipation rating is 2500 kilowatts.
  38. ^ The Oxford Companion to the History of Modern Science, J. L. Heilbron, Oxford University Press 2003, 9780195112290, "valve, thermionic"
  39. ^ Okamura, Sōgo (1994). History of electron tubes. IOS Press. p. 133. ISBN 978-90-5199-145-1. Archived from the original on 22 June 2013.
  40. ^ National Valve Museum: audio double triodes ECC81, 2, and 3 Archived 7 January 2011 at the Wayback Machine
  41. ^ Certified by BBC central valve stores, Motspur Park
  42. ^ Mazda Data Booklet 1968 Page 112.
  43. ^ C. Robert Meissner (ed.), Vacuum Technology Transactions: Proceedings of the Sixth National Symposium, Elsevier, 2016,ISBN 1483223558 page 96
  44. ^ 31 Alumni. "The Klystron & Cactus". Archived from the original on 20 August 2013. Retrieved 29 December 2013.
  45. ^ Tomer, Robert B. (1960), Getting the most out of vacuum tubes, Indianapolis, Indiana, USA: Howard W. Sams, LCCN 60-13843. available on the Internet Archive. Chapter 1
  46. ^ Tomer 1960, 60, chapter 2
  47. ^ Tomer 1960, 60, chapter 3
  48. ^ a b Broad, William J. "Nuclear Pulse (I): Awakening to the Chaos Factor", Science. 29 May 1981 212: 1009–1012
  49. ^ Y Butt, The Space Review, 2011 Archived 22 April 2012 at the Wayback Machine "... geomagnetic storms, on occasion, can induce more powerful pulses than the E3 pulse from even megaton type nuclear weapons."
  50. ^ Price of $4,680 for the "super enhanced version". Includes 90-day warranty on tubes "under normal operation conditions". See Model no: SE-300B-70W Archived 12 January 2012 at the Wayback Machine
  51. ^ Rolls RA200 100 W RMS/Channel @ 4 Ohms Power Amplifier Archived 12 January 2012 at the Wayback Machine. Full Compass. Retrieved on 2011-05-09.
  52. ^ Barbour, E. (1998). "The cool sound of tubes—vacuum tube musical applications". IEEE Spectrum. 35 (8). IEEE. pp. 24–35. Archived from the original on 4 January 2012.
  53. ^ Keeports, David (9 February 2017). "The warm, rich sound of valve guitar amplifiers". Physics Education. 52 (2): 025010. Bibcode:2017PhyEd..52b5010K. doi:10.1088/1361-6552/aa57b7.
  54. ^ Wong, May (22 October 2006). "Flat Panels Drive Old TVs From Market". AP via USA Today. Retrieved 8 October 2006.
  55. ^ "The Standard TV" (PDF). Veritas et Visus. Retrieved 12 June 2008.
  56. ^ Ackerman, Evan. "Vacuum tubes could be the future of computing". Dvice. Dvice. Archived from the original on 25 March 2013. Retrieved 8 February 2013.
  57. ^ Anthony, Sebastian. "The vacuum tube strikes back: NASA's tiny 460GHz vacuum transistor that could one day replace silicon FETs". ExtremeTech. Archived from the original on 17 November 2015.
  58. ^ indiastudychannel.com/
  59. ^ Basic theory and application of Electron tubes Department of the army and air force, AGO 2244-Jan

Further reading[edit]

  • Eastman, Austin V., Fundamentals of Vacuum Tubes, McGraw-Hill, 1949
  • Millman, J. & Seely, S. Electronics, 2nd ed. McGraw-Hill, 1951.
  • Philips Technical Library. Books published in the UK in the 1940s and 1950s by Cleaver Hume Press on design and application of vacuum tubes.
  • RCA. Radiotron Designer's Handbook, 1953 (4th Edition). Contains chapters on the design and application of receiving tubes.
  • RCA. Receiving Tube Manual, RC15, RC26 (1947, 1968) Issued every two years, contains details of the technical specs of the tubes that RCA sold.
  • Shiers, George, "The First Electron Tube", Scientific American, March 1969, p. 104.
  • Spangenberg, Karl R. (1948). Vacuum Tubes. McGraw-Hill. OCLC 567981. LCC TK7872.V3.
  • Stokes, John, 70 Years of Radio Tubes and Valves, Vestal Press, New York, 1982, pp. 3–9.
  • Thrower, Keith, History of the British Radio Valve to 1940, MMA International, 1982, pp 9–13.
  • Tyne, Gerald, Saga of the Vacuum Tube, Ziff Publishing, 1943, (reprint 1994 Prompt Publications), pp. 30–83.
  • Basic Electronics: Volumes 1–5; Van Valkenburgh, Nooger & Neville Inc.; John F. Rider Publisher; 1955.
  • Wireless World. Radio Designer's Handbook. UK reprint of the above.
  • "Vacuum Tube Design"; 1940; RCA.

External links[edit]

  • How to build a vacuum tube tester
  • "The Thermionic Detector"—HJ van der Bijl (October 1919), Popular Science Monthly
  • How vacuum tubes really work—Thermionic emission and vacuum tube theory, using introductory college-level mathematics.
  • The Vacuum Tube FAQ—FAQ from rec.audio
  • The invention of the thermionic valve. Fleming discovers the thermionic (or oscillation) valve, or 'diode'.
  • "Tubes Vs. Transistors: Is There an Audible Difference?"—1972 AES paper on audible differences in sound quality between vacuum tubes and transistors.
  • The Virtual Valve Museum
  • The cathode ray tube site
  • O'Neill's Electronic museum—vacuum tube museum
  • Vacuum tubes for beginners—Japanese Version
  • NJ7P Tube Database—Data manual for tubes used in North America.
  • Vacuum tube data sheet locator
  • Characteristics and datasheets
  • Video of amateur radio operator making his own vacuum tube triodes
  • Tuning eye tubes
  • Archive film of Mullard factory Blackburn
  • Western Electric specifications sheets for 1940s and 1950s electron and vacuum tubes