Elektroncső
Tartalomjegyzék
Alapok
Az elektroncsövek (ang. electron tubes/valves, ném. Elektronenröhre) légritka térben lezajló eletronfizikai jelenségeken alapuló eszközök. Az elktroncsövek fénykora a XX. század első felére esett. Első aktív eszközként meghatározták az elektronika, a rádiótechnika fejlődését.
A csövek legalább két elektródával rendelkeznek: a katóddal és az anóddal. A legtöbb elekroncső elektromosan fűtött katóddal rendelkezik. A forró katódból elektronok lépnek ki (ez a termikus elektronemisszió) és ha az anódra a katódhoz képest pozitív feszültségek kapcsolunk, akkor megindul az elektronáram. Ha viszont az anód feszültsége negatív, akkor nem tud áram folyni, mert az anód nem fűtött, tehát nincsenek körülötte elektronok. Ez az eszköz a dióda, amely egyenirányításra alkalmazható.
Az elektroncsövek őse az izzólámpa volt. Az magyar technikai irodalomban is először nem csöveknek, hanem lámpáknak nevezték őket.
Előnyök - hátrányok
A csövek előnyei
- túlterhelésre kevésbé érzékenyek, mint a félvezetők
- nagyobb teljesítmények és feszültségek erősíthetők velük
Hátrányai
- nagy méret
- a fűtés komoly teljesítményt kíván
- magas anódfeszültség szükséges
- zajtulajdonságaik rosszabbak, mint a félvezetőké
Jelenleg is használt csöves felépítésű eszközök:
- "hagyományos" (képcsöves) TV-k, monitorok
- mikrohullámú sütők
- műsorszóró rádióadók
A fűtés és a katód
A régebbi csövekben a fűtőáram úgy melegítette a katódot, hogy egyszerűen átfolyt rajta. Ezek a közvetlen fűtésű csövek. Itt a katód és a fűtés áramköre galvanikus kapcsolatban van egymással. Erre a cső használatakor feltétlenül ügyelni kell. A katód kezdeteben (mint az izzólámpákban) egy wolframszál volt. Ez kb. 2000 C körül kezdi emittálni, ami elég nagy fűtőteljesítményt kíván. Később megjelentek a bevonatos (bárium, stroncium és ezek oxidjai) katódok. Ezek már 1000 C körüli hőmérsékleten is jól emittálnak, a katód csak halvány vörösen izzik.
Az korszerűbb csövekben a katód anyagát egy szigetelő hengerre viszik fel, és ebben a hengerben fut a fűtőszál (közvetett fűtésű csövek). Így a két kör el van egymástól szigetelve, ami egyszerűsíti az áramköri felhasználást (csak a fűtés-katód kapacitásra kell figyelni). Arra is ügyelni kell, hogy a fűtőkör meghatározott potenciálon legyen (ne lebegjen), ellenkező esetben a fűtés-katód szigetelés átüthet. A közvetett fűtés további előnye, hogy a fűtőszál-katód rendszer tömege és ezáltal a hőtehetetlensége megnő, ami által csak alig lesz érzékeny a váltóáramú fűtés lüktetéseire.
A csövek adatlapján mindig megadják a szükséges fűtőfeszültséget vagy -áramot. Az előírt értéket mindig be kell tartani. Amennyiben kisebb teljesítménnyt kap a fűtés (alulfűtés), akkor a katód eletronkibocsájtó képessége csökken és egyenetlen lesz. Ezáltal a cső paraméterei romlanak és a katódon kráterek képződnek, ami hosszútávon a cső tönkremeneteléhez vezet. Nagyobb fűtőteljesítmény (túlfűtés) nagyon igénybe veszi a katódot, anélkül, hogy az emisszió növekedne. Ezáltal rendkívüli módon csökken a cső élettartama.
A fűtés kapcsolása két csoportra osztható
- párhuzamos fűtés - a fűtőfeszültség adott (pl. 6,3 V), több cső párhuzamosan kapcsolandó a fűtőfeszültségre;
- soros fűtés - a fűtőáram adott (pl. 300 mA), több cső esetén a csövek fűtéseit sorba kell kapcsolni.
A soros fűtést elterjedten alkalmazták TV készülékekben, ahol a nagy csőszám miatt a teljes fűtőfeszültség a hálózati feszültséghez közelinek adódott és így nem volt szükség fűtőtranszformátorra.
Ugyan legtöbbször váltóáramú fűtést alkalmaznak, de a csövek egyenárammal is fűthetők. A közvetlen fűtésű csöveket pedig kifejezetten egyenárammal kell fűteni, különben a fűtésen keresztül brummos lesz az áramkör.
Az anód
Dióda
Kételektródás elektroncső, mely anóddal és katóddal rendelkezik. Ha az anódra a katódhoz képest pozitív feszültséget kapcsolnak, akkor vezet. Különben lezár, azaz egyenirányításra alkalmas.
Érdekes megjegyezni, hogy a (vákum)diódán (ellentétben a félvezető diódával) akkor is folyik áram, ha az anód feszültsége nulla. Ennek oka az, hogy a katódból kilépő eletronok valamekkora sebességgel rendelkeznek, ami által el tudják érni az anódot, azaz áramot hoznak létre.
A dióda nyitófeszültsége nem olyan jól meghatározott, mint a félvezetőknél. Az értéke tipikusan nehány volt.
Felhasználási területe: egyenirányítás, demodulálás.
Trióda
A trióda egy háromelektódás elektroncső, mely anóddal, katóddal és vezérlőráccsal rendelkezik.
Tetróda
Hexóda, heptóda
Egyéb csőtípusok
Feszültségszabályozó cső
Glimmlámpa
Számkijelző cső (Nixie-cső)
Varázsszem
Katódsugárcső (CRT)
Magnetron, klisztron
Röntgen cső
Fotodióda
Geiger-Müller cső
Csövek jelölése
Az elektroncső típusjelzése majdnem minden esetben utal a cső felépítésére és paramétereire.
Európai (betűjelzésű) rendszer
Az első betű a fűtés adatait adja meg. A legtöbbször előforduló betűk jelentése:
Betű | A cső fűtése | Megjegyzés |
---|---|---|
A.. | 4 V | |
D.. | 0,52 ... 1,5 V | telepes cső |
E.. | 6,3 V | nagyon elterjedt |
F.. | 12,6 V | |
P.. | 0,3 A | főleg TV csövek |
U.. | 0,1 A | "univerzális" csövek |
A következő betű(k) a cső funkcióját határozzák meg. Ha több betű is szerepel, akkor egy búrába több (részben független) funkciót helyeztek. A fontosabbak:
Betű | Elektróda-rendszer |
---|---|
.A. | dióda |
.B. | duodióda (kettős dióda) |
.C. | trióda |
.E. | tetróda |
.F. | pentóda |
.H. | hexóda vagy heptóda |
.L. | végpentóda |
.M. | eletronsugárcső |
.Y. | egyenirányító dióda |
.Z. | kettős egyenirányító dióda |
Példa: EABC80 egy 6,3 V fűtőfeszültségű cső, amely tartalmaz egy diodát, egy kettős diódát és egy triódát.
Amerikai (számjelzésű) rendszer
A jelölés egy számmal kezdődik, ami a fűtőfeszültség voltban kifejezett értéke. Tehát a 6,3 V-os fűtésű csövek "6"-tal kezdődnek.
Orosz (szovjet) rendszer
Felépítésében hasonlít az ameriaki rendszerre. Vevőcsövek esetén első szám ugyanúgy a fűtést jellemzi. Adócsöveknél a jelölés első tagja a felhasználásra utal:
Betű | Latin betű | Felhasználás |
---|---|---|
ГК | GK | generátor cső 25 MHz-ig |
ГУ | GU | URH generátor cső (25-600 MHz) |
ГС | GSz | SHF generátor cső |
ГМ | GM | modulátor cső |
A második helyen az adócsöveknél típuskód, a vevőcsöveknél pedig a funkcióra utaló betű áll. A fontosabbak:
Betű | Latin betű | Elektróda-rendszer |
---|---|---|
С | Sz | trióda |
Н | N | kettős trióda |
П | P | végpentóda |
Ж | Zs | pentóda |
Külső hivatkozások
Csőkatalógusok:
"Korunk csodája, az elektroncső" diafilm 1960-ból