Як працює радиолампа і чому вона підсилює

Глава 1. Як називаються електроди пентода і для чого вони потрібні.

Глава 2. Як лампа підсилює, навіщо їй зміщення і чому воно зазвичай негативне.

Ти напевно бачив малюнки під назвою “сімейство характеристик лампи”. Поклади перед собою будь-який з них. На такому малюнку по горизонтальній координаті показано напруга на аноді в вольтах, а по вертикальній – струм анода в міліампер. Ще на такому малюнку є відразу кілька графіків, поряд з якими зазначено деяке напруження у вольтах – позитивне або негативне. Це і є напруга зсуву. Подають його на керуючу сітку.

Тепер візьми лінійку і приклади до тієї або іншої ділянки сімейства характеристик лампи строго вертикально. Зверни увагу: один з графіків, що відповідає одному напрузі на сітці, перетинає лінійку в одній точці, а інший, відповідний трохи більшого або трохи меншій напрузі на сітці – відповідно, набагато вище або набагато нижче. Іншими словами, порівняно невеликої зміни напруги на керуючій сітці відповідає порівняно велика зміна струму анода. І чим воно більше, тим краще лампа підсилює. Іншими словами, лампа має параметром, який називається крутизною. Наприклад, якщо при зміні напруги на керуючій сітці на 1 В струм лампи змінюється на n міліампер, то крутизна лампи становить n ма / В.
Зрозуміло, що анод лампи з’єднаний з джерелом високої напруги не безпосередньо, а через навантаження, наприклад, опір або первинну обмотку вихідного трансформатора. У першому випадку лампа здійснює так зване посилення по напрузі, в другому – так зване посилення по потужності.
Думаю, ти вже знаєш закон Ома і можеш розрахувати, яким буде падіння напруги на тому чи іншому опорі при тому чи іншому струмі. Уяви собі, що навантаженням лампи є опір в кілька кіло. Тепер уяви, що напруга на керуючій сітці змінилося на 1 В. Сам подивися по сімейству характеристик, як при цьому змінився анодний струм. А потім сам розрахуй, наскільки змінилося падіння напруги на опорі. Так ти зрозумієш, чому лампа підсилює за напругою.
Тепер про те, як лампа підсилює по потужності. Тут все ще простіше. Справа в тому, що потужність, споживана керуючої сіткою лампи, дуже мала. В анодному ж ланцюга діє досить великий струм, і при зміні напруги на керуючій сітці він досить сильно змінюється. Настільки ж сильно змінюється і виділяється на навантаженні потужність. Коли навантаження – опір, ця потужність марно розсіюється у вигляді тепла, тому так роблять тільки в попередніх каскадах, де посилення здійснюють по напрузі. У крайовому ж каскаді навантаженням є первинна обмотка вихідного трансформатора. Постійна складова анодного струму розсіюється у вигляді тепла і в цьому випадку, а ось змінна – узгоджується трансформатором з гучномовцем і подається на нього. При цьому, потужність, що виділяється на гучномовці, виявиться значно більшою у порівнянні з потужністю, споживаної каскадом від джерела сигналу. Так лампа підсилює по потужності.
Якщо напруга зсуву на сітці лампи буде нульовим, то при високому анодній напрузі постійна складова анодного струму може виявитися настільки великий, що розплавиться анод і перегорить вихідний трансформатор. Тому на керуючу сітку зазвичай подають щодо катода негативне напруга зсуву. Воно зручно ще й тим, що при цьому струм від джерела живлення зміщення не споживається взагалі (вірніше, він, звичайно є, але настільки малий, що ним можна знехтувати). Про те, як отримують негативне напруга зсуву, а також як розв’язують вхід і вихід каскаду конденсаторами – в наступному розділі.

Вже такого розміру картинку можна було і тегом вставити.

Глава 3. Де беруть негативна напруга зсуву і як розв’язують ламповий каскад від попередніх і наступних каскадів конденсаторами.

Можливо, ти вже задавався питанням: а яким чином на керуючу сітку лампи подають відразу два напруги: постійна напруга зміщення і змінну напругу сигналу? Дуже простим способом. Джерело постійної напруги зміщення навмисно роблять зі значним внутрішнім опором. А напруга сигналу подають через конденсатор. Припустимо, напруга зсуву одно -8 В, а напруга сигналу являє собою синусоїду з розмахом 0,5 В. Поки сигнал не подано, на сітку подається тільки напруга зсуву, рівне 8 В. А ось коли він поданий, то в “нижніх” точках синусоїди сумарне напруга на сітці лампи дорівнюватиме 7,5 в, в “середині” – 8 в, а в “верхніх” – 8,5 В. Іншими словами, напруга на сітці буде періодично змінюватися за синусоїдальним законом від 7,5 в до 8,5, а потім назад від 8,5 до 7,5. Тепер ти знаєш, як розрахувати, в яких межах буде при цьому змінюватися напруга на опорі навантаження. Конденсатор ж, володіючи властивістю не пропускати постійний струм, запобіжить як потрапляння постійної напруги зміщення лампи в попередній каскад, так і потрапляння постійної складової анодного напруги попереднього каскаду на сітку.

А посилений сигнал з точки з’єднання анода лампи з опором навантаження подається на сітку лампи наступного каскаду тим же способом – через конденсатор. Ось так все просто: з режимом лампи по постійному струму нічого не відбувається, а по змінному він в деяких межах при наявності сигналу змінюється – і досягається це застосуванням конденсаторів.
Але так відбувається тільки тоді, коли конденсатори хороші, тобто, їх витік по постійному струму настільки мала, що їй можна знехтувати. У паперових конденсаторів вона може зростати до неприйнятно великих величин. Тоді позитивна напруга з анода попередньої лампи може потрапляти на керуючу сітку наступної, “забираючи” зміщення “вгору”. При цьому, постійна складова анодного струму цієї лампи може зрости до небезпечної для неї і навантаження величини. Саме тому такі конденсатори слід міняти.
Тепер про те, де беруть негативна напруга зсуву. Раніше для цього “городили” окреме джерело – батарею або випрямляч. Таке рішення іноді застосовується і сьогодні – в деяких дожили до наших днів батарейних приймачах минулого, а також в деяких підсилювачах, які будують аудіофіли – адже, на їхню думку, харчування зміщення від окремого джерела здатне, нібито, покращувати звук.
Найбільш же поширеним сьогодні є так зване автоматичне зміщення. Саме воно застосовується у всіх твоїх радіолах. Це дуже дотепне винахід. У чому ж полягає його суть?
Ти напевно помічав на схемі радіоли дивні опору, включені між катодом і масою. На них падає всього кілька вольт. Вони, власне, для того і призначені – щоб на катоді було деяке невелике позитивне напруга щодо маси.
Є в каскадах радіоли і інші опору – набагато більшого номіналу, включені між масою і керуючими сітками ламп. Оскільки вхідний опір лампи велике, то, незважаючи на великий номінал цих опорів, падіння напруги на них близько до нуля. А значить, потенціал керуючої сітки по постійному струму близький до потенціалу маси! З іншого боку, великий номінал цих опорів дозволяє змінної складової сигналу з попереднього каскаду безперешкодно надходити на керуючу сітку.
А тепер дивись. На сітці – майже нуль щодо маси, а на катоді – позитивне напруга щодо маси. Але ж це еквівалентно мінусової напруги на керуючій сітці щодо катода! А це як раз те, що треба для зміщення. Ось таким дотепним способом отримують негативне напруга зсуву ламп в радіолі, де окреме джерело живлення для цього відсутня. Такий вид зміщення називають автоматичним, оскільки при зміні анодної напруги (воно не стабілізована) пропорційно змінюється і напруга зсуву, і режим лампи залишається близьким до оптимального. Якщо ж напруга анода стабілізовано, то є сенс стабілізувати і напруга зсуву, замінивши опір в ланцюзі катода на стабілітрон з відповідною напругою стабілізації. При нестабілізованому ж анодній напрузі (найпоширеніший випадок) так краще не робити. Тому що якщо напруга анода буде “плавати”, а напруга зсуву – синхронно з ним – не буде, то нічого хорошого в сенсі якості роботи від такого каскаду чекати не доводиться.
Тепер про конденсаторі, підключеному паралельно катодного опору. Він потрібен для так званої негативного зворотного зв’язку. Поки я не буду розповідати тобі, що це таке, скажу лише, що вона дозволяє ціною деякого зниження посилення каскаду зменшувати і внесені їм спотворення.

Глава 4, заключна. Як “обдурити” пентод і змусити його працювати при низькому анодній напрузі.

Немає сенсу. Акустична система “відкрито-повітряного” типу (з отворами в задній стінці і без поролону в ящику) має хороший ккд, їй 2..3 Вт для гучного озвучування великої кімнати ось так вистачає.
“Закрито-повітряну” АС придумали для того, щоб при менших габаритах краще передавати баси, але ціною зниження ккд. Ось тоді-то і почали будувати домашні підсилювачі на 15 Вт і більше. А що стало потім, всі знають ( “китайські вати”, “P.M.P.O” та інше).

Це я до того, що ні чого нового Ви не здогадаєтесь (крім стилю та послідовності викладу), з цього, все одно, “вистраданності” Вами текст буде виглядати як цитати з підручників. Питається – навіщо переказувати своїми словами те, що вже є?
“Обточувати” своє літературне “перо”? Так тим більше, даний форум не для цього призначений.
В цитуванні або переказування є сенс тільки коли хочете дати конкретну пораду в темі.

Так що, не треба “ля-ля”. Самі Ви таке скласти не могли! Ви просто переказали своїми словами те, що прочитали в книгах.
Для іспиту або реферату – це навіть чудово (як спосіб показати свої знання), але для “нової” книги (або з претензією на неї) – немає.
Правда, я не Новомосковскл, що Ви написали, але, думаю, Вам вистачить розуму, щоб не перекручувати відомі факти, і пам’яті – для достовірного переказу.

Схожі статті

Види ламп

До сих пір є найпопулярнішим джерелом світла. Складається зі скляної колби всередині якої закріплена вольфрамова нитка. Напруга до нитки підводиться двома електродами, один з них під’єднаний до центральної частини, а інший до різьби цоколя. При проходженні струму через нитку вона розжарюється та випромінює світло.

Головною перевагою ламп розжарювання є невисока вартість, зручність та простоту експлуатації.

Недоліками є низька світловіддача, недостатня механічна міцність та високе споживання електроенергії.

Галогенні лампи (відносяться до ламп розжарювання)

Дуже схожі на звичайні лампи розжарювання, адже джерелом світла є таж вольфрамова нитка тільки в колбу додано пари галогенів наприклад брому або йоду. Це збільшує тривалість життя і дозволяє підвищити температуру спіралі, а отже і яскравість світла. Принцип роботи такий як і в лампі розжарення крізь нитку розжарювання проходить струм це нагріває її та вона починає випромінювати світло.

Газорозрядні лампи

Люмінесцентні лампи.

Трубчасті лампи що являють собою запаяну з обох кінців скляну трубку, внутрішня поверхня якої покрита люмінофором. З трубки викачано повітря і замінене аргоном під тиском 400 Па з добавлянням ртуті яка при нагріванні перетворюється в пари ртуті. В трубці на її кінцях впаяні електроди з вольфрамовою біспіральною ниткою яка покрита оксидами барія або калію, стронцію. Електроди під’єднані до контактних штирків що закріплені в цоколі.

Газ аргон що знаходиться в трубці до підключення живлення є хорошим ізолятором. Для проходження струму через газ необхідно створити в ньому штучну електричну провідність, яка досягається іонізацією. При включенні лампи електромережу процес іонізацї газу проходить за рахунок вільних електронів, що випромінюють електроди розігріті до 800 градусів по цельсію (термоелектронна емісія). Вилітаючи з електродів електрони під час свого руху бомбардують нейтральні атоми газа і перетворюють їх в часточки з електричним зарядом. Процес іонізації зростає, зростає його електрична провідність і наступає момент коли в лампі виникає електричний розряд спочатку в парах аргона, потім в парах ртуті, що викликає сильне ультрафіолетове випромінювання. Потрапляючи на шар люмінофору яким вкрита лампа ультрафіолетове випромінювання перетворюється в видиме світло.

Схема включення люмінесцентних ламп

Для розпалювання люмінісцентної лампи і її роботи необхідно: стартер, дросель та конденсатори.

Стартер необхідний для автоматичного вмикання та вимикання попереднього розпалювання та являє собою скляний балон що наповнений інертним газом, зазвичай ксеноном. Також в колбі є два електорди, один біметалевий, а інший металевий між ними зазаор в 2-3 мм. Величину зазору встановлюють виробники вона залежить від напруги в мережі.

Дросель – це обмотка, що намотана на сердечник з листової електротехнічної сталі та полегшує розпал лампи, а також обмежує струм та забезпечує її стабільну роботу.

Дросель L що включений в коло люмінісцентної лампи визиває додаткову витрату електроенергії порядка 20% від споживаємої, а також зменшує коефіцієнт потужності до 0.5-0.6.

Для його підвищення в схему встановлюють конденсатор С1. Конденсатор С2 що підключений паралельно стартеру слугує для компенсації радіоперешкод, які виникають в наслідок роботи лампи.

Газорозрядні лампи високого тиску

Дугова ртутна люмінесцентна лампа (ДРЛ). Складається з кварцевої трубки що розміщена в скляній колбі, внутрішня поверхня якої покрита люмінофором. В трубку що виконана з кварцевого скла впаяні два основних вольфрамових електроди (ті які горять) і під’єднані до центральної частини цоколя та два додаткових (запалюючих). В трубці є ртуть. Після відкачування повітря колба наповнюється аргоном. При подачі напруги виникає електричний розряд, що супроводжується ультрафіолетовим випромінюванням ртутних парів з синім відтінком. Випромінювання діє на люмінофор та викликає його світіння. Загальний колір світла лампи і випромінювання ртутного розряду люмінофора наближається до білого.

Схема включення ДРЛ

Стабілізація електричних та світлових параметрів настає після 10-15 хвилин після включення.

Протягом цього часу струм лампи значно перевищує номінальний і обмежується тільки пускорегулюючим апаратом. Тривалість пускового режиму сильно залежить від температури навколишнього середовища, чим холодніше тим довше буде розгоратись лампа.

Металогалогенні лампи

Виникли внаслідок розвитку і вдосконалення ДРЛ. Будова майже така ж як і ДРЛ. В прозорій колбі знаходиться розрядна трубка з обох сторін якої впаяні електроди. В основі трубки знаходиться екран. В розрядну трубку металогалогенної лампи окрім ртуті добавляють галоїдні з’єднання різних металів. Ці з’єднання розпадаються в гарячій зоні на атоми йоду та метала. З гарячої зони вони переміщаються в холодну і повертаються в початковий стан. Світло що випромінюється залежить від метала що використовується, це дозволяє відмовитись від люмінофора. Металогалогенні лампи відрізняються від люмінесцентних відсутністю люмінофора.

Схема підключення металогалогенних ламп

Окрім дроселя в схемі є пристрій підпалу IGN – ігнітер і конденсатор С для компенсації реактивної потужності.

Ксенонові лампи

В цих лампах дуговий розряд виникає в тяжкому інертному газі ксеноні, в наслідок чого виникають промені в близькій до ультрафіолетової видимої і близької до інфрачервоних областей спектра електромагнітного випромінювання. Розрізняють ксенонові лампи з повітряним охолодженням і водним, а також надвисокого тиску з природним та примусовим повітряним та водним охолодженням.

При природному охолодженні лампочка являє собою трубку з кварцового скла заповнену ксеноном по кінцям трубки впаяні вольфрамові активовані електроди. В лампочках з водним охолодженням пальник розміщується коаксіально (співвісно) в скляному циліндрі, який має в основі прилад для підведення води.

Натрієві лампи високого тиску

Являють собою пальник зі світлопропускаючої полікристалічної кераміки, яка заповнена ксеноном з добавленням натрію і ртуті в вигляді амальгами. Пальник розміщений в колбі яка має циліндричну форму і має різьбовий цоколь. При роботі розряд в пальнику здійснюється в парах ртуті й натрію. Для відкачки повітря і заповнення інертними газами в процесі виготовлення використовують штенгель. Під час роботи лампи він виконує роль струмо відводу і тримача електроду, а його зовнішня частина слугує холодною зоною що є резервуаром для амальгами натрію. Штенгель це безшовна трубка з ніобія, кінець якої входить в середину лампи та має спеціальну форму для кріплення електрода.

Схема підключення натрієвої лампи високого тиску

Окрім дроселя в схемі є пристрій підпалу IGN – ігнітер і конденсатор С для компенсації реактивної потужності.

Світлодіодні лампи

Світлодіодні лампи – це лампи які використовують світлодіод в якості джерела світла.

Світлодіод – це напівпровідниковий прилад заснований на р-n переході й призначений для випромінювання світла в видимому спектрі. р-n перехід це з’єднані разом дві частини напівпровідників з різним типом провідності.

До основних плюсів світлодіодних лампочок можна віднести їх ударостійкість, довгий строк служби, економія електроенергії, не мають ультрафіолетового та інфрачервоного випромінювання.

Як посилити сигнал мобільного зв’язку та що для цього потрібно

Пошкоджена енергомережа України та тривалі відключення світла призводять до проблем з мобільним зв’язком.

Інтернет значно уповільнюється, а звʼязок може періодично зникати, навіть якщо електроенергію вже увімкнули. Але покращити зв’язок та підвищити швидкість мобільного інтернету цілком можливо.

Як посилити сигнал мобільного звʼязку та що для цього потрібно – далі у матеріалі Фактів ICTV.

Як покращити мобільний звʼязок

Для цього потрібно купити та встановити спеціальний підсилювач сигналу.

Називаються вони по-різному: репітер або повторювач мобільного сигналу. Простими словами, це мережеве обладнання для підсилювання сигналу, призначене для збільшення відстані мережевого з’єднання шляхом повторення електричного сигналу один на один.

Підсилювачі не є генераторами сигналу, вони лише повторювачі, здатні посилити лише той сигнал, який фізично є в цій місцевості.

Підсилювач складається із зовнішньої приймальної антени (репітера), внутрішньої антени, джерел живлення та кабелів.

Для посилення мобільного сигналу можна використовувати:

• GSM Репітер 900 МГц – посилювач стільникового зв’язку в зонах слабкого покриття, який складається з репітера, внутрішньої антени, зовнішньої антени, кабелю та блоку живлення для репітера. Він покриває площу 200 кв. м та посилює зв’язок на близько 60 dB.
• GSM /3G/4G Репітер KW20 1800/2100 МГц – комплект дозволить отримати доступ до зв’язку навіть там, де ваш телефон не бачить мережі взагалі. Також він працює в мережах 3G/4G/LTE, покриває Wi-Fi площу до 2 тис. кв. м, а також має посилення близько 65 dB.

Як підключити підсилювач

Спочатку потрібно обрати місце для зовнішньої антени (репітера). Це повинна бути відкрита місцевість, аби антена могла знайти найближчу вишку мобільного оператора. Дах будинку чи підвіконня підійдуть.

Коли місце обрано, встановіть антену так, щоб вона була спрямована в бік найближчої мобільної вишки.

Тепер потрібно поставити внутрішню антену. Щоб підсилювач працював якісно, репітер повинен перебувати на вищому рівні, ніж внутрішня антена.

Також важливо, аби відстань між ними була якомога більшою, так якість сигнал буде краще. Тепер потрібно підʼєднати кабель зовнішньої антени до розʼємів BTS та Mobile.

Коли усі етапи буде пройдено, можна підключити репітер до мережі живлення.

Якщо ви все правильно зробили, через кілька хвилин підсилювач почне працювати, а сигнал від операторів зв’язку буде посилено до високого рівня.

У випадку, якщо ви все підʼєднали, але сигналу немає:

• можливо зовнішня антена направлена не на мобільну вежу оператора. Знайдіть найближчу вишку стільникового оператора та поверніть антену в її бік;
• переконайтеся, що сигнал у зоні зовнішньої антени не слабше 70 dBm;
• якщо довжина кабелю дозволяє, збільште дистанцію між антенами, це має покращити сигнал.