Urządzenia próżniowe wczoraj i dziś

W dobie układów scalonych i smartfonów, układów scalonych i superkomputerów wydawałoby się śmieszne myślenie o urządzeniach elektro-próżniowych, takich jak elektroniczne lampy radiowe. Zastąpił je wszędzie tranzystoryi miejsce dla nich przez długi czas w muzeum. Oczywiście w tych stwierdzeniach jest trochę prawdy, obecnie lampy naprawdę nie są tak szeroko stosowane, jak do tej pory, jednak do dziś są obszary, w których są one niezbędne i bardzo popularne.

Rzeczywiście, zasada działania kenotronu, triody i innych urządzeń podciśnieniowych nie jest tak skomplikowana. Pomiędzy elektrodami wewnątrz opróżnionej obudowy inicjowany jest przepływ elektronów. Intensywność i kierunek tego przepływu elektronów można kontrolować za pomocą pola elektrycznego lub magnetycznego.

Prąd elektryczny w próżni uderza swoimi właściwościami: lampa może generować oscylacje w najszerszym zakresie częstotliwości, od dźwięku po fale radiowe o częstotliwościach mikrofalowych. Może wzmacniać oscylacje bez wprowadzania zniekształceń do wzmacnianego sygnału, podczas gdy analog półprzewodnikowy nie może się pochwalić takimi zdolnościami.

Pierwszym, który spotkał się ze zjawiskiem prądu elektrycznego w próżni, był Thomas Alva Edison. W 1883 roku odkrył ten efekt, ale nie znalazł dla niego żadnego praktycznego zastosowania.

Pierwsza dioda próżniowa pojawiła się dopiero w 1905 roku, została wynaleziona przez Anglika John Fleming. Lampa miała odbierać prąd stały z prądu przemiennego; jej urządzenie było bardzo proste: próżniowa szklana żarówka, a wewnątrz niej dwie elektrody - katoda i anoda.

Ogrzana katoda emitowała elektrony, które przemieszczały się przez próżnię do dodatnio naładowanej anody, ale nie z powrotem - taka jest zasada działania prostownika.

Rok później Lee de Frost dodała kolejną elektrodę wewnątrz diody, umieszczając ją między katodą i anodą - okazało się trioda. Trzecia elektroda została nazwana siatkaZostał wykonany z sieci cienkich drutów. Siatka została wykorzystana do kontroli przepływu elektronów. Później dodano więcej elektrod, wraz z nimi poprawiono charakterystykę i możliwości lamp.

Począwszy od lat dwudziestych i czterdziestych XX wieku, opracowano jeszcze kilka rodzajów urządzeń z próżnią elektryczną, które działały na zasadzie kontrolowania ruchu strumienia elektronów w próżni. Ale były one już dalekie od lamp, które pojawiły się na samym początku.

Magnetron, klistron tranzytowy i refleksyjny, lampy podróżne i falowanie wsteczne itp. - nie miały już szklanych żarówek, a zasady ich pracy tylko zdalnie przypominały triody, chociaż w rzeczywistości wszyscy są krewnymi.

Trzy dekady temu lampy elektroniczne były szeroko stosowane w radiach i telewizorach; w latach 50. pierwsze komputery działały tylko na lampach z przekaźnikami. Ale z każdym rokiem lampy zaczęły być coraz rzadziej używane, zwłaszcza do dziś. Niemniej jednak niektóre branże do dziś nieuchronnie używają lamp, ponieważ tylko one są w stanie zapewnić tak wysokie właściwości, że żaden analog półprzewodnikowy nie może zapewnić.

Co samo kosztuje Wysokiej jakości dźwięk wysokiej jakości, gdzie wszystko jest zbudowane zasadniczo tylko na lampach radiowych. Wielu zagranicznych producentów wzmacniaczy korzysta z niektórych rodzajów lamp wyprodukowanych wyłącznie w Rosji. Ale jeśli mówimy o głośnikach.

Magnetrony są wszędzie stosowane w kuchenkach mikrofalowych, gdzie wytwarzają potężne fale radiowe o ultrawysokiej częstotliwości, działają również w potężnych odbiornikach i nadajnikach radiowych, w niektórych przypadkach przydatne są klistrony, lampy podróżne i lampy fal wstecznych oraz inne elektryczne urządzenia próżniowe.

Urządzenia podciśnieniowe są niezbędne do stosowania w nadajnikach satelitarnych, w samolotach, na statkach oraz w centrach komunikacyjnych na Ziemi. Tylko urządzenia z elektropróżnią są w stanie zapewnić ultrawysokie częstotliwości o wysokiej stabilności i ogromnej mocy; tranzystory nie mogą tego zrobić. Jest więc zbyt wcześnie, aby zrzucać urządzenia z elektropróżni z ekranów, wciąż służą one w technologii, radar, tylko dzięki nim jest prawdziwa komunikacja radiowa na bardzo krótkich falach, zdolna do przesyłania danych między satelitami w kosmosie.