В книге излагаются основные элементы теории электрического, теплового и механического расчетов как деталей современных электронных ламп, так и ламп в целом по заданным параметрам. Приводятся также конструкции деталей и принципы конструирования ламп. В приложениях дан справочный материал, необходимый при подобного рода расчетах.
Книга может быть использована в качестве учебного пособия и справочника при курсовом и дипломном проектировании по курсам “Электронные лампы”, читаемым студентам электровакуумных специальностей электротехнических вузов и факультетов.
Кроме того, книга может быть полезна инженерно-техническим работникам электровакуумных заводов, а также ряда институтов н лабораторий при решении задач, связанных с конструированием различных типов электронных ламп или других электровакуумных приборов.
ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ
С момента выпуска первого издания настоящей книги прошло уже около 8 лет. За это время появилось несколько книг, посвященных целиком или частично вопросам расчета и конструирования ламп. Однако специально посвященные этим вопросам книги по-прежнему немногочисленны: это книга Ю.А. Кацмана “Основы расчета радиоламп” 1952 г. и единственная из зарубежных изданий (после книги И. Кузунозе 1928 г.) книга Радована Н. Марковича, выпущенная в Белграде в 1953 г.
В 1952 г. было выпущено новое, переработанное Г.А. Тягуновым издание хорошо известной советскому читателю книги А.А. Шапошникова, где широко рассматриваются элементы расчета ламп и приводятся многочисленные примеры. В 1953 г. был издан перевод книги К. Р. Шпангенберга “Электронные лампы”, в первой части которой много внимания уделено расчету параметров многосеточных ламп и вопросам моделирования и токораспределения в сложных лампах. Вопросам расчета ламп уделено много места также и в книге А. Бека “Термоэлектронные приборы, теория и расчет”, перевод которой недавно вьгпущен издательством “Советское радио”.
Вопросам тепловых расчетов посвящена выпущенная в 1957 г. книга П. А. Острякова “Тепловые расчеты электронных ламп с сетками”. Сюда же можно отнести и некоторые статьи из зарубежной периодики, иногда обзорного характера.
Однако, несмотря на появление всех перечисленных изданий, уже давно назрел вопрос о переиздании настоящей книги. Первое издание книги быстро разошлось, так как она широко использовалась в качестве учебного пособия во многих вузах и техникумах по специальным курсам расчета и конструирования электронных ламп и при курсовом проектировании. Все изданные за это время книги не удовлетворяют в полной мере предъявляемым при этом требованиям. Единственная из них книга Ю.А. Кацмана посвящена систематическому изложению только вопросов расчета ламп. Вопросам же конструирования ламп автор не уделяет никакого внимания, ограничиваясь при обсуждении вопросов проектирования ламп и их деталей приведением лишь в отдельных случаях схематических эскизов, не дающих реального представления о самих деталях. Конструкции же ламп в целом не освещены автором ни в какой мере.
Помимо учебных заведений, книга используется как руководство во многих лабораториях, исследовательских институтах и многочисленных предприятиях отечественной электровакуумной промышленности. За истекшее время первое издание настоящей книги нашло также широкое распространение за рубежом. Так, например, соответствующие переводы первого издания были выпущены в Будапеште (1954 г.), в Берлине (ГДР, 1955 г.) и в Праге (1956 г.). В Китайской Народной Республике сначала была выпущена репродукция книги на русском языке, а затем и ее перевод на китайский язык.
Успех первого издания, а также отзывы на него и пожелания, полученные автором от ряда лиц, послужили поводом к подготовке второго, значительно расширенного издания. При этом все разделы книги были подвергнуты коренной переработке. Помимо введенных при этом многочисленных дополнений и изменений, в книгу включены пять новых глав, посвященных методам моделирования, внутриламповым шумам, спаям стекла и керамики с металлами и многочисленным специальным типам ламп, таким, как электрометрические лампы, электронные индикаторы настройки и т. п. Наряду с дополнениями, выделенными во многих местах в самостоятельные параграфы, значительно расширен также и раздел приложений, в котором даны выводы некоторых приводимых в тексте формул, добавлены многочисленные справочные таблицы и графики (в основном по свойствам новых материалов, нашедших в последнее время применение в конструкциях современных ламп). В тексте при этом оставлены лишь основные, наиболее проверенные практикой формулы. Сводки же формул, играющих второстепенную роль, но могущих быть полезными читателям при разработке новых методов расчета деталей или ламп, даны в приложениях.
Кроме того, в ряде дополнений к отдельным главам и параграфам даны появившиеся в последнее время в отечественной и зарубежной литературе описания некоторых конструктивных и технологических оформлений приборов и применений новых материалов, хотя, быть может, и не вышедших еще из стадии опытного производства или даже лабораторного исследования. Сюда относятся, например, охлаждение анодов генераторных ламп испарением или с помощью жидких металлов, применение титана или циркония в качестве конструктивных материалов и т.п. Автор надеется, что эти добавления помогут читателям в их работе по созданию новых конструкций электронных ламп на основе применения новой технологии н использования новых материалов.
В заключение автор считает своим долгом выразить искреннюю признательность дирекции и сотрудникам Госэнергоиздата, принявшим на себя труд по переизданию книги, а также всем лицам и организациям, приславшим или сообщившим в личной беседе свои замечания по первому изданию и пожелания, значительно облегчившие и ускорившие работу автора по подготовке рукописи второго издания к печати.
Автор.
Комментарии
КОНСТРУКЦИИ ЭЛЕКТРОННЫХ
КОНСТРУКЦИИ ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМП
ДВУХЭЛЕКТРОДНЫЕ ЛАМПЫ
ОСНОВНЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ДВУХЭЛЕКТРОДНЫХ ЛАМП
Двухэлектродные лампы применяются главным образом в следующих областях:
1) выпрямление токов, т.е. преобразование переменных токов различной частоты в постоянный для питания аппаратуры, работающей на постоянном токе, от сетей переменного тока;
2) детектирование или демодуляция амплитудно-модулированных колебаний высокой частоты;
3) детектирование, а также преобразование частоты в области дециметровых и сантиметровых волн;
4) измерения в области дециметровых и сантиметровых волн.
Выпрямительные двухэлектродные лампы, так называемые кенотроны, значительно отличаются друг от друга в конструктивном оформлении в зависимости от величины выпрямляемых напряжений и токов. По этим признакам кенотроны делятся на следующие группы:
1. Низковольтные кенотроны, применяемые в схемах питания постоянным током при напряжениях в несколько сотен вольт.
2. Высоковольтные кенотроны, применяемые при сравнительно небольших токах (так как в области больших токов они вытесняются газоразрядными приборами - газотронами, тиратронами и ртутными колбами). Сюда относятся следующие виды кенотронов:
а) кенотроны для высоковольтного питания телевизионных и локационных установок;
б) кенотроны для выпрямления токов повышенных и высоких частот при высоком напряжении;
в) кенотроны для питания рентгеновских установок.
РАСЧЕТ И КОНСТРУКЦИИ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ ЛАМП ДЛЯ РАДИОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ
Основной тип кенотронов для радиоприемных устройств - двуханодный кенотрон. Такой тип определяется наиболее широко применяемой схемой двухполупериодного выпрямления. Однако применение двуханодных кенотронов ограничивается максимальным амплитудным значением обратного напряжения, равным приблизительно 1 500 В, что соответствует максимальному напряжению между анодами, равному 3 кВ. При более высоких напряжениях возможны пробои между вводами в ножке лампы (в случае вывода обоих анодов в общий цоколь).
Низковольтные одноанодные кенотроны с подогревными катодами применяются лишь в бестрансформаторных приемниках, особенно при выпрямлении напряжения от сети 220 В. В этих приемниках применяются также схемы удвоения напряжения со специальными двуханодньими кенотронами, имеющими отдельные выводы обоих подогревных катодов. В этом случае изоляция между подогревателем и катодом должна быть рассчитана на полное обратное напряжение между анодом и катодом, поэтому такие схемы применяются для выпрямления сравнительно низких напряжений (120 - 220 В).
Наиболее тяжелый режим работы кенотрона имеет место при работе выпрямителя на нагрузку через фильтр с емкостным входом (рис. 16-1,а). В простейшем случае (рис. 1'5-1,б) такой фильтр состоит из одного конденсатора достаточно .большой емкости, необходимой для требуемого сглаживания пульсации. Наиболее опасным моментом работы кенотрона является момент включения выпрямляемого напряжения при накаленном катоде. В этот момент наблюдается бросок тока, идущего на зарядку конденсатора фильтра С. В случае отсутствия специально включаемого для ограничения этого тока сопротивления R и при достаточно большой емкости конденсатора С (20 - 40 мкФ) диод практически оказывается включенным на .полное напряжение вторичной обмотки трансформатора. Эквивалентная схема выпрямителя в момент броска тока через конденсатор изображена на риг. 15-1,в. Так как подобный бросок тока может быть опасным для работы катода и приводит во многих случаях к местным перегревам катода и к пробою кенотрона с неизбежным разрушением оксидного слоя на катоде, то для ограничения этого тока необходимо включать защитное сопротивление R. Величина этого сопротивления включает и сопротивление обмотки трансформатора, учитывая пересчитатанное на вторичную обмотку значение сопротивления первичной обмотки.