Информация по генераторным лампам. Генераторные лампы

В 1913 нем. учёный А. Мейснер впервые применил триод для генерации колебаний высокой частоты. В первые годы Советской власти наиболее существенные разработки Г. л. были проведены под руководством советского учёного М. А. Бонч-Бруевича в Нижегородской лаборатории (г. Горький). В 1919 он впервые применил водяное охлаждение анода Г. л., доказав возможность создания мощных Г. л. В 1923 им была создана Г. л. мощностью 25 квт , а в 1924-25 - мощностью 40 квт . С 1922 под руководством советских учёных М. М. Богословского, С. А. Векшинского и С. А. Зусмановского было налажено массовое производство Г. л. В 1930 советский учёный П. А. Остряков предложил конструкции мощных Г. л. с принудительным воздушным охлаждением. В 1933-34 сов. академиком А. Л. Минцем и инженером Н. И. Огановым был разработан первый отечественный разборный триод мощностью 200 квт , а в 1956 совместно с инженером М. И. Басалаевым - разборный триод мощностью 500 квт .

Лит.: Власов В. Ф., Электронные и ионные приборы, 3 изд., М., 1960; Тягунов Г. А., Электровакуумные и полупроводниковые приборы, М. - Л., 1962; Царев Б. М., Расчет и конструирование электронных ламп, 3 изд., М., 1967.

Ю. Б. Любченко.

Генераторные лампы: а - пентод ГУ-80 (мощность 450 вт , наибольший диаметр 110 мм , высота 285 мм ); б - триод ГУ-91 с принудительным воздушным охлаждением (мощность 5 квт , наибольший диаметр 240 мм , высота 500 мм ); в - триод ГК-1А с водяным охлаждением (мощность 200 квт , наибольший диаметр 205 мм , высота 880 мм ).

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Генераторная лампа" в других словарях:

Электронная лампа для преобразования энергии источника тока в энергию электромагнитных колебаний. Применяют в радиопередатчиках, измерительных приборах, установках индукционного нагрева и др … Большой Энциклопедический словарь - электронная лампа для преобразования энергии источника тока в энергию электромагнитных колебаний. Применяют в радиопередатчиках, измерительных приборах, установках индукционного нагрева и др. * * * ГЕНЕРАТОРНАЯ ЛАМПА ГЕНЕРАТОРНАЯ ЛАМПА,… … Энциклопедический словарь

Генераторная лампа - 1. Генераторная лампа*(ГЛ) E. Oscillator tube F. Tube oscillateur Вакуумная электронно управляемая лампа, предназначенная для генерирования и (или) усиления, а также умножения частоты высокочастотных колебаний

Которая предназначена для генерирования энергии источника переменного или постоянного тока в энергию электромагнитных колебаний.

Используются генераторные лампы в различных радиопередатчиках , физических и медицинских радиоэлектронных устройствах, измерительных приборах, а также в установке индукционного нагрева. Применяются генераторные лампы и в диапазонах волн: УКВ и коротковолновом. У таких ламп небольшие расстояния между электродами, их выводы утолщены и снабжены малыми индуктивностями, а изолирующие элементы изготовлены из материалов, характеризующихся малыми диэлектрическими потерями.

В дециметровом диапазоне волн генераторные лампы обладают резонансной системой колебаний, которая относится к составу и конструкции данной генераторной лампы.

Такие колебательные системы встречаются в металлокерамических, маячковых лампах и резонатронах. В отличие от предыдущих в миллиметровом, сантиметровом и дециметровом диапазонах волн используются лампы бегущей и обратной волн, магнетроны и клистроны.

Генераторную лампу с тройным количеством электродов - триод - впервые применил А. Мейснер в 1913 г. С ее помощью немецкий ученый преобразовывал высокочастотные колебания. В России генераторная лампа стала использоваться с первых лет становления Советской власти. М. А. Бонч-Бруевич в лаборатории города Горький производил новейшие разработки. В 1919 г. он доказал возможность создания мощных генераторных ламп, применив охлаждение анода водяным способом. Через
4 года Бонч-Бруевич изобрел генераторную лампу, мощность которой была 25 кВт, а еще через 1,5 года лампу мощностью 40 кВт. Под руководством С. А. Векшинского и С. А. Зусмановского с 1922 г. производство генераторных ламп было поставлено на поток. Дальнейший период развития генераторных ламп связан с их усовершенствованием. В 1930 г. П. А. Остряков впервые сконструировал генераторную лампу с принудительным воздушным охлаждением. Спустя 3 года инженер Н. И. Оганов и академик А. Л. Минц разработали первый разборный триод, мощность которого была равна 200 кВт. В 1956 г. эти же ученые совместно с инженером М. И. Басалаевым сконструировали разборный триод с мощностью в 500 кВт.

Различаются генераторные лампы по числу электродов, по диапазонам радиочастот, по самой большой мощности, которую рассеивает отрицательный заряд , а также по конструкции баллона и по характеристике работы. Число электродов бывает разным и носит название триод, пентод, тетрод и т. д. Анод рассеивает мощности малую - 50 Вт, среднюю - 5 кВт, большую - более 5 кВт. Баллон может состоять из стекла, металла, металла и стекла вкупе и из металлокерамики. Работа генераторной лампы делится на импульсную и работу непрерывного действия.

В связи с вырабатываемым генераторной лампой диапазоном волн и мощностью конструкции их различны и каждая обладает конкретной особенностью. Маломощные генераторные лампы работают при отрицательном напряжении в 500 Вт, по своему строению схожи с приемно-усилительными лампами. Некоторая часть электрической энергии источника питания, подводимая к генераторной лампе, генерируется в полезную энергию. Другая часть энергии нагревает анод и рассеивается им. Генераторные лампы со средней и большой мощностью работают при напряжении отрицательного заряда в 20 кВт. В них применяются разнообразные катоды и аноды. Вольфрамовый, вольфрамовый торированный и карбидированный катоды используются с подогревом. Медный анод охлаждают воздушным или водяным способом. Анод становится частью баллона генераторной лампы и снабжается специальным радиатором. По другому способу анод вместе с сетками выплавляют из молибдена и вольфрама, металлов, которые являются тугоплавкими.

При изготовлении очень мощных генераторных ламп, мощностью 500- 1500 кВт, их конструируют полуразборными или полностью разборными. Полуразборные генераторные лампы охлаждают водяным способом, а в разборных лампах постоянно откачивают воздух вакуумными насосами.

Следующее:

Основным назначением генераторной лампы является отдача нагрузке максимальной мощности полезного сигнала. Максимальную мощность Р в сопротивлении нагрузки R н можно получить при прохождении по нему наибольшего тока. Если нагрузка включена в анодную цепь лампы, то

где I ma - амплитуда анодного тока; R н - сопротивление нагрузки; I mн и U mн - амплитудные значения тока и напряжения в нагрузке; ζ - коэффициент использования анодного напряжения; Е а - напряжение источника анодного питания.

Для получения большей амплитуды переменной составляющей анодного тока напряжение на управляющей сетке следует изменять в широких пределах, заходя в область положительных напряжений на управляющей сетке, что приводит к появлению значительных сеточных токов. Из формулы (54) также следует, что генераторные лампы должны работать при высоких анодных напряжениях.

Катоды генераторных ламп должны быть наиболее эффективными. С этой целью обычно используют оксидные катоды. Однако их применение ограничено лампами малой и средней мощности (до 1 квт), так как при анодных напряжениях свыше 1,5 кв, вследствие ионизации остаточного газа, оксидные катоды быстро теряют эмиссию. Поэтому в генераторных лампах большой мощности применяют более стойкие пленочные катоды.

Аноды генераторных ламп мощностью до 1-1,5 квт изготовляют из никеля, молибдена, тантала. Часто их покрывают тонким слоем циркония, что способствует увеличению лучеиспускательной способности анода и поглощению остаточных газов в лампе. Аноды более мощных ламп требуют принудительного охлаждения и поэтому имеют особую конструкцию, описываемую ниже. Тепло, выделяемое на аноде лампы, либо отдается омывающему анод потоку воды, либо уносится потоком обдувающего его воздуха.

Искусственное, принудительное охлаждение анода дает возможность изготовлять генераторные лампы с полезной мощностью до тысяч киловатт.

Мощность Ра, рассеиваемая на аноде, зависит от энергетических показателей схемы:

(55)

где η - коэффициент полезного действия схемы; Р - колебательная мощность, отдаваемая нагрузке.

Как видно из формулы (55), чем выше значение η, тем меньше величина Р а. Рассеиваемая на аноде мощность не должна превышать допустимую, которая приводится в справочниках для каждого типа лампы.

Сетки генераторных ламп изготовляют из молибдена или вольфрама. В процессе работы схемы напряжение на аноде меняется. Когда оно становится минимальным, токи сеток могут достигать значительных величин. Поэтому сетки должны иметь достаточную поверхность охлаждения. В особенно трудных тепловых условиях работает управляющая сетка, которая дополнительно нагревается горячим катодом. Разогретая сетка может начать эмиттировать электроны, появится ток обратного направления, что приводит к изменению режима работы лампы. В связи с этим в генераторных лампах управляющую сетку располагают несколько дальше от катода, чем у приемно-усилительных ламп. Крутизна генераторной лампы по этой причине невелика.

В генераторных пентодах третья, защитная, сетка делается значительно гуще, чем в приемно-усилительных лампах. При нулевом потенциале на этой сетке (когда она соединена с катодом), вследствие неравномерности распределения электрического поля в плоскости ее витков, начальный участок анодной характеристики очень плавно переходит в пологую часть ее.

Для уменьшения термоэлектронной эмиссии и динатронного эффекта сетки покрывают цирконием.

Существенную роль при работе генераторных ламп играют междуэлектродные емкости. Особенно вредна проходная емкость С ас. Для снижения ее уменьшают размеры электродов, разносят выводы анода и управляющей сетки, используют вместо триодов экранированные лампы.

Генераторные лампы с лучистым охлаждением внешне мало отличаются от обычных приемно-усилительных ламп. Они имеют лишь несколько большие габариты, разнесенные выводы анода и управляющей сетки.

Однако при конструировании мощных генераторных ламп встречаются трудности с отводом тепла от сеток (особенно от экранирующей). Поэтому в большинстве случаев мощные генераторные лампы изготовляют в триодном исполнении. При воздушном охлаждении изготовляют триоды мощностью до 100 квт. Конструкции, рассчитанные на большую мощность, имеют, как правило, водяное охлаждение.

Значительный интерес представляют разборные конструкции корпусов мощных генераторных ламп, которые позволяют в условиях эксплуатации заменять отдельные неисправные детали лампы, удешевляет конструкцию и увеличивает срок службы ламп. Мощные генераторные лампы (рис. 44 ) состоят из медного цилиндра, закрытого с одной стороны; с другой стороны к нему приварен стеклянный баллон. Цилиндр является анодом. Внутри него помещаются катод и управляющая сетка. Медный цилиндр помещают в кожух с проточной водой.

Рис. 44. Мощный генераторный триод. 1-стеклянный баллон; 2 - сетка; 3 - анод: 4 - бачок с водой; 5 - катод; 6 - кода.

Генераторные лампы, предназначенные для работы на сверхвысоких частотах (на частотах более 30 Мгц), имеют особое конструктивное исполнение, связанное с необходимостью обеспечить:

малое время пролета электронов между электродами, что достигается сближением электродов и увеличением напряжений на них;
малые междуэлектронные емкости и индуктивности вводов (за счет уменьшения размеров электродов и применения кольцевых вводов всех или части электродов);
малые диэлектрические потери в баллоне и цоколе лампы (для этой цели вместо стекла используют специальную керамику).

Типы и маркировка генераторных и импульсных ламп

Генераторные лампы по мощности распределяются на следующие три класса:

генераторные лампы малой мощности - с колебательной мощностью до 20-25 вт. Конструктивно эти лампы ничем не отличаются от обычных приемно-усилительных ламп;
генераторные лампы средней мощности - с колебательной мощностью до 1 квт;
мощные генераторные лампы - с колебательной мощностью свыше 1 квт.

Наиболее распространенным типом генераторных ламп малой и средней мощности являются пентоды и лучевые тетроды. Благодаря небольшой величине проходной емкости Сас пентоды и лучевые тетроды можно использовать в схемах, работающих на весьма высоких частотах.

В обозначениях генераторных ламп используются следующие общие правила маркировки. На первом месте ставятся буквы:

ГМ - для модуляторных ламп;
ГС - для генераторных ламп, работающих на волнах короче 50 см;
ГУ - для генераторных ламп, работающих в диапазоне волн от 50 до 12 см;
ГК - для генераторных ламп, работающих в диапазоне воли больше 12 м;
ГИ - для генераторных импульсных ламп;
ГМИ - для модуляторных импульсных ламп.

Следующая за этими буквами цифра соответствует номеру разработки. Если лампа имеет принудительное охлаждение, то в конце обозначения добавляется еще буква Б, указывающая на воздушное охлаждение, или буква А -для ламп с водяным охлаждением. Например, маркировка лампы ГУ-28А означает, что это генераторный пентод с водяным охлаждением, который может работать в диапазоне волн от 50 до 12 см.