Справочник радиолюбителя

7. Лампы

89. Как расшифровываются обозначения ламп?

Приемные лампы, выпускаемые заводом «Светлана», обычно обозначаются двумя буквами и цифрой. Первая буква указывает назначение лампы, вторая — род катода, а цифра — порядковый номер разработки лампы.

Буквы расшифровываются так:

У — усилительная.

П — приемная.

Т — трансляционная.

Г — генераторная.

Ж — маломощная генераторная (старое название).

М — модуляторная.

Б — мощная генераторная (старое название).

К — кенотрон.

В — выпрямительная.

С — специальная.

Род катода указывают следующие буквы:

Т — торированный, О — оксидированный, К — карбонированный, Б — бариевый.

Таким образом СО-124 означает: специальная оксидная № 124.

В генераторных лампах цифра, стоящая при букве Г, указывает полезную отдаваемую мощность лампы, при чем для маломощных ламп (с естественным охлаждением) эта мощность указана в ваттах, а для ламп с водяным охлаждением — в киловаттах.

90. Что обозначают буквы «С» и «РЛ» на баллонах наших радиоламп?

Буква «С» в кружке марка ленинградского завода «Светлана», «РЛ» — московского завода «Радиолампа».

91. Как образуются названия ламп?

Все современные радиолампы можно разделить на две категории: лампы одинарные, имеющие в своем баллоне одну лампу, и лампы комбинированные, представляющие собой сочетание двух или нескольких ламп, имеющих иногда один (общий), а иногда несколько самостоятельных катодов.

Для ламп первого типа существуют два способа составления названий. Названия, составляемые по первому способу, указывают количество сеток, при чем число сеток указывается греческим словом, а сетка — английским (грид). Таким образом, по этому способу пятисеточная лампа будет называться «пентагрид». По второму способу в названии указывается количество электродов, из которых один является катодом, другой анодом, а все остальные сетками. Лампа, имеющая всего два электрода (анод и катод), называется диодом, трехэлектродная — триодом, четырехэлектродная — тетродом, пятиэлектродная — пентодом, шестиэлектродная — гексодом, семиэлектродная — гептодом, восьмиэлектродная — октодом. Таким образом лампа, имеющая семь электродов (анод, катод и пять сеток), по одному способу может быть названа пентагридом, по другому — гептодом.

Комбинированные лампы имеют названия, указывающие типы заключенных в одном баллоне ламп, например: диод-пентод, диод-триод, двойной диод-триод (последнее название указывает, что в одном баллоне заключены две диодных лампы и одна триодная).

92. Какая разница между многосеточными и многоэлектродными лампами?

В последнее время в связи с выпуском ламп, имеющих много электродов, предложена следующая, не получившая пока еще общего признания, классификация ламп. Многосеточными лампами предложено называть такие лампы, у которых имеется один катод, один анод и несколько сеток. Многоэлектродными лампами такие, у которых имеется два или больше анодов. Многоэлектродной лампой будет называться и такая, у которой два или больше катодов. Лампа экранированная, пентод, пентагрид, октод являются многосеточными, так как у каждой из них имеется по одному аноду и по одному катоду и соответственно две, три, пять и шесть сеток. Такие же лампы, как двойной диод-триод, триод-пентод и т. д. считаются многоэлектродными, так как у двойного диода-триода имеется три анода, у триод-пентода — два анода и т. д.

93. Что такое лампа с переменной крутизной («варимю»)?

Лампы, обладающие переменной крутизной, имеют ту отличительную особенность, что характеристика их при малых смещениях вблизи нуля обладает большой крутизной и коэффициент усиления при этом возрастает до максимума. С увеличением отрицательного смещения, крутизна характеристики и коэффициент усиления лампы падают. Это свойство лампы с переменной крутизной позволяет применять ее в каскаде усиления высокой частоты приемника для автоматической регулировки силы приема: при слабых сигналах (смещение мало) лампа усиливает максимально, при сильных сигналах усиление падает. На рисунке слева приведена характеристика лампы с переменной крутизной 6SK7 и справа характеристика обычной лампы 6SJ7. Отличительная особенность лампы с переменной крутизной — длинный «хвост» в нижней части характеристики.

94. Что значит ДДТ и ДДП?

ДДТ является сокращенным названием двойного диода-триода, а ДДП — сокращенным названием двойного диода- пентода.

95. Как выведены электроды у приемных ламп?

Выводы электродов у различных ламп показаны на рисунке. (Разметка штырьков дана так, как если бы на цоколь смотреть снизу).

1 — триод прямого накала; 2 — экранированная лампа прямого накала; 3 — двуханодный кенотрон; 4 — пентод прямого накала; 5 — триод косвенного накала; 6 — экранированная лампа с косвенным накалом; 7 — пентагрид прямого накала; 8 — пентагрид косвенного накала; 9 — двойной триод прямого накала; 10 — двойной диод-триод прямого накала; 11 — двойной диод-триод косвенного накала; 12 — пентод с косвенным накалом; 13 — двойной диод-пентод с косвенным накалом; 14 — мощный триод; 15 — мощный одноанодный кенотрон.

96. Что называется параметрами лампы?

Каждая электронная лампа обладает некоторыми отличительными особенностями, характеризующими ее пригодность для работы в известных условиях, и усиление, которое эта лампа может дать. Эти характерные для лампы данные называются ее параметрами. К основным параметрам принадлежат: коэффициент усиления лампы, крутизна характеристики, внутреннее сопротивление, добротность, величина междуэлектродной емкости.

97. Что такое коэффициент усиления?

Коэффициент усиления (обозначаемый обычно греческой буквой μ) показывает, во сколько раз сильнее, по сравнению с действием анода, действие управляющей сетки на поток электронов, излучаемых нитью накала. Общесоюзный стандарт 7768 определяет коэффициент усиления, как «параметр электронной лампы, выражающий отношение изменения анодного напряжения к соответствующему обратному изменению сеточного напряжения, необходимому для того, чтобы величина анодного тока оставалась постоянной».

98. Что такое крутизна характеристики?

Крутизной характеристики называется отношение изменения анодного тока к соответствующему изменению напряжения управляющей сетки при постоянном напряжении на аноде. Крутизна характеристики обозначается обычно буквой S и выражается в миллиамперах на вольт (mA/V). Крутизна характеристики является одним из самых важных параметров лампы. Можно считать, что чем крутизна больше, тем лампа лучше.

99. Что такое внутреннее сопротивление лампы?

Внутренним сопротивлением лампы называется отношение изменения анодного напряжения к соответствующему изменению анодного тока при постоянном напряжении на сетке. Обозначается внутреннее сопротивление буквой Ri выражается в омах.

100. Что такое добротность лампы?

Добротностью называется произведение коэффициента усиления на крутизну лампы, т. е. произведение μ на S. Добротность обозначается буквой G. Добротность характеризует лампу в целом. Чем добротность лампы больше, тем лампа лучше. Добротность выражается в милливаттах, деленных на вольты в квадрате (mW/V²).

101. Что такое внутреннее уравнение лампы?

Внутренним уравнением лампы (оно всегда равно 1) называется отношение крутизны характеристики S, помноженной на внутреннее сопротивление Ri и деленной на коэффициент усиления μ, т. е. S·Ri/μ= 1.

Отсюда: S=μ/Ri, μ=S·Ri, Ri=μ/S.

102. Что такое междуэлектродная емкость?

Междуэлектродной емкостью называется электростатическая емкость, существующая между различными электродами лампы, например, между анодом и катодом, анодом и сеткой и т. д. Наибольшее значение имеет величина емкости между анодом и управляющей сеткой (Cga), так как она ограничивает усиление, которое можно получить от лампы. В экранированных лампах, предназначенных для усиления высокой частоты, Cga измеряется обыкновенно сотыми или тысячными долями микромикрофарады.

103. Что такое входная емкость лампы?

Входной емкостью лампы (Cgf) называется емкость между управляющей сеткой и катодом. Эта емкость обычно присоединяется к емкости переменного конденсатора настраивающегося контура и уменьшает перекрытие контура. В среднем можно считать, что входная емкость применяющихся в настоящее время ламп лежит в пределах 15–30 см.

104. Что такое мощность рассеяния на аноде?

Во время работы лампы к аноду ее летит поток электронов. Удары электронов об анод вызывают нагревание последнего. Если рассеивать (выделять) на аноде большую мощность, то анод может расплавиться, что приведет к гибели лампы. Мощностью рассеяния на аноде называется та предельная мощность, на которую рассчитан анод данной лампы. Эта мощность численно равна анодному напряжению, помноженному на силу анодного тока, и выражается в ваттах. Если, например, через лампу при анодном напряжении в 200 В протекает анодный ток в 20 мА, то на аноде рассеивается 200·0,02=4 Вт.

105. Как определить мощность рассеяния на аноде лампы?

Наибольшая мощность, которую можно рассеивать на аноде, обычно указывается в паспорте лампы. Зная мощность рассеяния и задавшись определенным анодным напряжением, можно рассчитать, какой предельный ток допустим для данной лампы. Так, мощность рассеяния на аноде лампы УО-104 равна 10 Вт. Следовательно, при анодном напряжении в 250 В анодный ток лампы не должен превышать 40 мА, так как при таком напряжении на аноде будет рассеиваться как раз 10 Вт.

106. Почему раскаливается анод выходной лампы?

Анод выходной лампы раскаливается потому, что на нем выделяется большая мощность, чем та, на которую лампа рассчитана. Обычно это происходит в тех случаях, когда на анод подано высокое напряжение, а смещение, заданное на управляющую сетку, мало; в этом случае через лампу протекает большой анодный ток, и в результате мощность рассеивания превышает допустимую. Для избежания этого явления нужно или снизить анодное напряжение или увеличить смещение на управляющей сетке. Точно так же, в лампе может раскаливаться не анод, а сетка. Так, например, иногда в экранированных лампах и пентодах раскаливаются экранирующие сетки. Это может происходить как при слишком высоком анодном напряжении на этих лампах и при малом смещении на управляющих сетках, так и в тех случаях, когда вследствие какой-нибудь ошибки на анод лампы не попадает анодное напряжение. В этих случаях значительная часть тока лампы устремляется через сетку и раскаляет ее.

107. Почему в последнее время аноды ламп стали делать черными?

Чернение анодов ламп производится для лучшей теплоотдачи. На зачерненном аноде можно рассеивать большую мощность.

108. Как разобраться в показаниях приборов при испытании в магазине покупаемой радиолампы?

Испытательные установки, которые применяются в радиомагазинах при проверке покупаемых ламп, чрезвычайно примитивны и не дают действительного представления о годности лампы для работы. Все эти установки чаще всего рассчитаны на проверку трехэлектродных ламп. Экранированные лампы или высокочастотные пентоды проверяются в тех же панелях и потому приборы испытательной установки показывают ток не анода лампы, а ток экранирующей сетки, так как к анодному штырьку на цоколе таких ламп подведена экранирующая сетка. Таким образом, если в лампе имеется замыкание между экранирующей сеткой и анодом, то на испытательной установке в магазине эта неисправность обнаружена не будет и лампа будет считаться годной. По этим приборам можно судить только о том, что нить накала цела и эмиссия имеется.

109. Может ли являться признаком годности лампы целость ее нити накала?

Целость нити накала может считаться сравнительно верным признаком пригодности лампы для работы только применительно к лампам с чисто вольфрамовым катодом (к таким лампам относится, например, лампа Р-5, которая в настоящее время снята с производства). У ламп подогревных и современных ламп прямого накала целость нити еще не свидетельствует о том, что лампа годна для работы, так как лампа и при целой нити может не иметь эмиссии. Кроме того, целость нити и даже наличие эмиссии еще не обозначают, что лампа совершенно пригодна для работы, потому что в лампе могут быть короткие замыкания между анодом и сеткой и т. д.

110. Чем отличается полноценная лампа от неполноценной?

На ламповых заводах все лампы, перед отправлением их с завода проверяются и осматриваются. Заводские нормы предусматривают известные допуски параметров ламп, и лампы, удовлетворяющие этим допускам, т. е. лампы, параметры которых не выходят за пределы этих допусков, считаются полноценными лампами. Лампа же, у которой хотя бы один из параметров выходит за пределы этих допусков, считается неполноценной. К неполноценным относятся также и лампы, имеющие внешний брак, например, криво поставленные электроды, криво насажанный баллон, трещины, царапины на цоколе и т. д. На лампы такого рода ставится клеймо «неполноценная» или «2-й сорт» и они выпускаются в продажу по пониженной цене. Обычно неполноценные лампы в отношении работоспособности мало чем отличаются от полноценных. При покупке неполноценных ламп желательно выбирать такую, у которой имеется явный внешний брак, так как подобная неполноценная лампа почти всегда имеет совершенно нормальные параметры.

111. Что называется катодом лампы?

Катодом лампы называется тот электрод, который при нагревании излучает электроны, поток которых образует анодный ток лампы.

112. Что такое лампы с прямым накалом?

У ламп с прямым накалом электроны излучаются непосредственно из нити накала. Следовательно, в лампах с прямым накалом нить накала является одновременно и катодом. К числу таких ламп относятся лампы УО-104, все бариевые лампы, кенотроны.

113. Что такое лампа с подогревом?

В подогревной лампе нить накала не является ее катодом, а используется только для подогревания до нужной температуры фарфорового цилиндрика, внутри которого проходит эта нить. На этот цилиндрик надевается никелевый чехол с нанесенным на него специальным активным слоем, излучающим при нагревании электроны. Этот излучающий электроны слой и является катодом лампы. Вследствие большой тепловой инерции фарфорового цилиндрика, он не успевает охладиться во время перемен направления тока и потому фон переменного тока при работе приемника практически не будет заметен. Подогревные лампы иначе называются лампами с косвенным подогревом или с косвенным накалом, а также лампами с эквипотенциальным катодом.

114. Почему делают лампы с косвенным накалом, когда было бы проще делать лампы с прямым накалом и толстой нитью?

Если лампу с прямым накалом накаливать переменным током, то обычно прослушивается шум переменного тока. Этот шум в значительной степени объясняется тем, что при переменах направления тока и при спадании в эти моменты тока до нуля, нить лампы несколько охлаждается и эмиссия ее уменьшается. Избежать шума переменного тока казалось можно бы, делая нить накала очень толстой, так как толстая нить не будет успевать сколько-нибудь значительно охлаждаться. Однако, практически применять лампы с такими нитями очень невыгодно, так как они будут потреблять на накал очень большой ток. Кроме того нужно отметить, что фон переменного тока, при питании нити накала, происходит не только вследствие периодического остывания нити. Фон в известной степени зависит и от того, что потенциал нити накала 50 раз в минуту меняет свой знак, а так как сетка лампы в схеме соединяется с нитью накала, то эта перемена направления передается сетке, вызывает пульсацию анодного тока, которая и слышна в громкоговорителе в виде фона. Поэтому гораздо выгоднее делать лампы с косвенным подогревом, так как такие лампы свободны от перечисленных недостатков.

115. Что такое эквипотенциальный катод?

Эквипотенциальным катодом называется подогревный катод. Применяется название «эквипотенциальный» потому, что потенциал по всей длине катода одинаков. В катодах прямого накала потенциал не одинаков: он изменяется в 4- вольтовых лампах в пределах от 0 до 4 В, в 2-вольтовых лампах от 0 до 2 В.

116. Что такое лампа с активированным катодом?

Электронные лампы имели ранее чисто вольфрамовый катод. Значительная эмиссия у этих катодов начинается только при очень высокой температуре (около 2 400°). Для создания этой температуры нужен сильный ток и таким образом лампы с вольфрамовым катодом очень не экономичны. Было замечено, что при покрывании катодов окислами так называемых щелочноземельных металлов, эмиссия из катодов начинается при значительно более низкой температуре (800-1 200°) и поэтому для соответствующего накала лампы нужен значительно более слабый ток, т. е. такая лампа становится более экономичной в расходовании батарей или аккумуляторов. Такие катоды, покрытые окислами щелочноземельных металлов, называются активированными, а процесс такого покрывания называется активированием катода. Наиболее распространенным активатором в настоящее время является барий.

117. Какая разница между торированными, карбонированными, оксидными и бариевыми лампами?

Разница между этими типами ламп заключается в методе обработки (активирования) катодов ламп. Для повышения эмиссионной способности, катод покрывается слоем тория, оксида, бария. Лампы с катодом, покрытым торием, называются торированными. Лампы, покрытые слоем бария, называются бариевыми. Оксидные лампы тоже, в большинстве случаев, являются бариевыми лампами, а разница в их названии объясняется только способом активирования катода. У некоторых ламп (мощных), для прочного закрепления слоя тория, катод после активирования обрабатывается углеродом. Такого рода лампы называются карбонированными.

118. Можно ли судить по цвету накала лампы о правильности режима лампы?

В некоторых пределах по цвету накала можно судить о правильности величины накала лампы, но для этого нужен известный опыт, так как лампы разных типов имеют неодинаковое свечение катода.

119. Опасно ли нагревание цоколя лампы?

Нагревание цоколя лампы во время ее работы не представляет никакой опасности для лампы и объясняется передачей тепла от баллона и внутренних частей лампы цоколю.

120. Для чего в некоторых лампах (например, УО-104) внутри баллона против цоколя помещен слюдяной диск?

Этот слюдяной диск служит для защиты цоколя от тепловых излучений ламповых электродов. Без такого «термоэкрана» цоколь лампы слишком нагревался бы. Подобные термоэкраны применяются во всех мощных лампах.

121. Почему при перевертывании некоторых ламп слышно, что внутри их цоколя что-то перекатывается?

Подобное перекатывание происходит вследствие того, что на проводнички, которые находятся внутри цоколя и соединяют электроды со штырьками, при цоколевке ламп надеваются изоляторы — стеклянные трубочки, которые предохраняют выводные проводнички от замыкания между собою. Эти трубочки в некоторых лампах перемещаются по проводу при перевертывании ламп.

122. Почему баллоны современных ламп делаются ступенчатыми?

В лампах старого типа электроды закреплялись только с одной стороны, в том месте лампы, где стойки, на которых укреплены электроды, соединяются со стеклянной ножкой. При такой конструкции крепления, вследствие упругости держателей, электроды легко подвергаются вибрации. В баллонах современных ламп крепление электродов происходит в двух точках — внизу они крепятся держателями к стеклянной ножке, а вверху — к слюдяной пластинке, которая вжимается в «купол» лампы. Таким образом, вся конструкция лампы становится более надежной и жесткой, что увеличивает долговечность ламп, когда им приходится работать, например, в передвижках и т. п. Лампы такой конструкции менее склонны к микрофонному эффекту.

123. Для чего баллоны ламп покрываются серебристым или коричневым налетом?

Для нормальной работы ламп степень разрежения воздуха внутри баллона (вакуум) должна быть очень высокой. Давление в лампе исчисляется миллионными долями миллиметра ртутного столба. Получить такое разрежение при помощи самых совершенных насосов чрезвычайно трудно. Но и это разрежение еще не предохраняет лампу от ухудшения вакуума в дальнейшем. В металле, из которого сделаны анод и сетка, может находиться поглощенный («окклюдированный») газ, который при работе лампы и разогревании анода может затем выделиться и ухудшить вакуум. Для борьбы с этим явлением, лампу при откачке ее вводят в поле высокой частоты, разогревающее электроды лампы. Еще до этого вводят заранее в баллон так называемый «геттер» (поглотитель), т. е. такие вещества как магний или барий, которые обладают способностью поглощать газы. Распыляясь под действием поля высокой частоты, эти вещества поглощают газы. Распыленный геттер осаждается на баллоне лампы и покрывает его видимым снаружи налетом. Если в качестве геттера был применен магний, то баллон имеет серебристый оттенок, при бариевом геттере налет получается золотисто-коричневым.

124. Почему лампы светятся голубым светом?

Наиболее часто лампа дает голубое газовое свечение, потому что в лампе появился газ. В этом случае, если включить накал лампы и подать напряжение на анод ее, весь баллон лампы заполняется голубым светом. Такая лампа непригодна для работы. Иногда же при работе лампы поверхность анода начинает светиться. Причина этого явления — оседание на анод и сетку лампы активного слоя во время активировки катода. В этом случае часто светится лишь внутренняя поверхность анода. Это явление не мешает лампе нормально работать и не является признаком ее порчи.

125. Как влияет на работу лампы появление в ней газа?

При наличии в баллоне лампы газа, во время работы происходит ионизация этого газа. Процесс ионизации заключается в следующем: электроны, несущиеся от катода к аноду, встречают на своем пути молекулы газа, ударяются о них и выбивают из них электроны. Выбитые электроны в свою очередь устремляются к аноду и увеличивают анодный ток, при чем это увеличение анодного тока происходит неравномерно, скачками, и ухудшает работу лампы. Те молекулы газа, из которых были выбиты электроны и получившие вследствие этого положительные заряды (так называемые ионы) устремляются к отрицательно заряженному катоду и ударяются о него. При значительных количествах газа в лампе ионная бомбардировка катода может привести к сбиванию с него активного слоя, и даже к перегоранию катода. Положительно заряженные ионы осаждаются также и на сетке, имеющей отрицательный потенциал, и образуют так называемый ионный ток сетки, направление которого противоположно обычному сеточному току лампы. Этот ионный ток значительно ухудшает работу каскада, уменьшая усиление и внося подчас искажения.

126. Что такое термоэлектронный ток?

Электроны, находящиеся в массе какого-нибудь тела, постоянно пребывают в движении. Однако скорость этого движения настолько невелика, что электроны не могут преодолеть сопротивления поверхностного слоя материала и вылететь за пределы его. Если тело это нагревать, то скорость движения электронов возрастет и в конце концов может дойти до такого предела, что электроны вылетят за пределы тела. Такие электроны, появление которых обусловлено нагреванием тела, носят название термоэлектронов, а ток, образованный этими электронами, называется термоэлектронным током.

127. Что такое эмиссия?

Эмиссией называется излучение электронов катодом лампы.

128. Когда лампа теряет эмиссию?

Потеря эмиссии наблюдается только у ламп с активированным катодом. Потеря эмиссии является следствием исчезновения активного слоя, что может происходить по разным причинам, например, от перекала при подаче более высокого напряжения накала, чем нормальное, а также при наличии в баллоне газа и происходящей вследствие этого ионной бомбардировки катода (см. вопрос 125).

129. Что называется режимом лампы приемника?

Режимом работы лампы называется комплекс всех постоянных напряжений, которые подаются на лампу, т. е. напряжение накала, напряжение анода, напряжение на экранирующей сетке, смещение на управляющей сетке и т. д. Если все эти напряжения соответствуют требуемым для данной лампы напряжениям, то лампа работает в правильном режиме.

130. Что значит поставить лампу в нужный режим работы?

Это значит, что на все электроды должны быть поданы такие напряжения, которые соответствуют указанным в паспорте лампы или в инструкции. Если в описании приемника не имеется специальных указаний о режиме лампы, то следует руководствоваться теми данными режима, которые приведены в паспорте лампы.

131. Что значит выражение «лампа заперта»?

Под «запиранием» лампы подразумевается тот случай, когда на управляющей сетке лампы создается столь большой отрицательный потенциал, что анодный ток прекращается. Такое запирание может происходить при слишком большом отрицательном смещении на сетке лампы, а также при обрыве в цепи сетки лампы. В этом случае электроны, осевшие на сетке, не имеют возможности стечь на катод и этим «запирают» лампу.