Nazaj.gif (656 bytes)

efa1_0.gif (3987 bytes)

 

Nekaj za uvod

  Pogosto zapostavljen del študija moderne elektronike so elektronke, poznane tudi kot elektronske cevi ali vakuumske cevi (po domače: "lampe"). Skoraj popolnoma z polprevodniki in integriranimi vezji zasenčeno področje je nekoč dominiralo v elektroniki.
  V resnici je zgodovinski  prehod iz "električnih" v "elektronska" vezja začel z elektronkami in tako se je odprlo čisto novo področje električnih vezij: način krmiljenja električnega toka z drugim elekričnim signalom (v primeru elektronk je krmilni signal male napetosti). Polprevodniški "nasprotnik" elektronki je seveda tranzistor. Tranzistorji opravljajo isto funkcijo kot elektronke: bipolarni tranzistorji kontrolirajo pretok elektronov v nekem električnem krogu z manjšim pretokom elektronov (bipolarni tranzistorji) in z napetostjo pri tranzistorjih z efektom polja. V obeh primerih relativno mali električni signal krmili relativno velik električni tok. To je bistvena razlika med "elektronskim" in "električnim", kjer tok določa Ohmov zakon, vodniki in komponente.
   Čeprav so elektronke zastarele v vseh pogledih, razen nekaterih izjem, so še vedno vredne študija. Če nič drugega je zanimivo kako stvari delujejo, za lažje razumevanje današnjih tehnologij. Zato bom skušal s svojimi besedami opisati nastanek in razvoj elektronk. To ni nikakšno znanstveno delo, samo poskus poljudnega prikaza in naj mi bo ob napakah pomagano in ne kritizirano. Pisal bom kolikor mi bo čas in znanje dovoljevalo.


Začetki razvoja elektronke
Elektronka (žarnica)    Thomas Alva Edison, ta plodovit ameriški izumitelj je poznan kot izumitelj žarnice. Bolje bi bilo reči da je bil ta ki je izpopolnil žarnico. Edisonov uspešen projekt iz 1879 leta je bil pravzaprav posledica demonstracije principa uporabe električnega toka za ogrevanje ozkega kovinskega traku (žarilna nit) do belega sijaja (Sir Humphry Davy).
   Edison je uspel, ker je svojo žarilno nit (narejena iz karbonizirane niti za šivanje) zaprl v prozorno stekleno bučko iz katere je izsesal zrak. V tem vakuumu lahko žarilna nit žari do belega sijaja ne da bi se iztrošila in zgorela.

Dodan kovinski trak (anoda), teče majen tok


   Pri eksperimentiranju (okoli leta 1883) je Edison vstavil kovinski trak skupaj z žarilno nitjo v stekleno vakuumirano bučko. Med trak in enim od priključov žarilne niti je vezal občutljiv galvanormeter. Opazil je da teče nek tok vedno ko je žarilna nitka žarela, ki pa preneha čim se ta ohladi.


Dodana višja napetost


   Do belega razžarjena žarilna nit je sproščala proste elektrone v vakuumu bučke, ki so našli pot preko galvanometra nazaj v žarilno nit. Radovednost ga je gnala da je priključil v krog z gavanometrom baterijo precej visoke napetosti, da bi mali tok podprl. Stekel je dosti večji tok med žarilni nitko in kovinskim trakom.


Če obrnemo polariteto napetosti ne teče tok


   Ko je obrnil polariteto baterije, je tok prenehal. Tako je naletel na princip diode. Na žalost pa ni v tem videl nobene možnosti praktične uporabe le-tega  Nadaljeval je z izpopolnjevanjem svoje žarnice.
   Enosmeren tok elektronov te naprave (imenovan Edison efekt) je ostal samo kot zanimivost, dokler ni  J.A. Fleming začel eksperimentirati z uporabo tega efekta (leta 1895). Fleming je tržil to napravo kot "ventil" in s tem sprožil celo novo študijo električnih krogov.
   Vakuumske diode (tudi Flemingov "ventil") niso sposobne prevajati velikih tokov, tako da Flemingiv izum ni bil uporaben v izmeničnih električnih krogih velike moči, razen za male električne signale.


Dodana mrežica za krmiljenje anodnega toka


   Nato se je začel leta 1906   "igrati" drug izumitelj z imenom Lee De Forest z Edisonovim efektom, da vidi kaj se da iz tega fenomena narediti. Tako je prišel do alamantnega odkritja, ko je postavil med žarilni nitjo in kovinski trak (ki je medtem postala že ploščica zaradi večje površine) kovinski zaslon. S priključitvijo male napetosti med zaslonom in žarilno nitjo se da regulirati tok med gretjem in kovinsko ploščico.
   De Forest je poimenoval ta zaslon med žarilno nitko in kovinsko ploščico mrežica. Ni samo velikost napetosti med mrežico in žarilno nitko tista ki krmili tok, ampak tudi polariteta. Negativna napetost med mrežico in žarilno nitko duši tok med žarilno nitko in kovinsko ploščico in obratno.
   Morda največje odkritje je bilo to da majhna napetost in majhen tok mrežice krmili velike tokove med žarilno nitko in kovinsko ploščico. De Forest je torej naredi njegov ventil nastavljiv, se pravi da ojača slab električni signal.
   Ta njegova iznajdba (poimenoval jo je "Audion") je pomembno pripomogla k razvoju komunikacijske tehnike.


Video izdelave triode v domači delavnici


Izdelava triode
Povzeto s strani F2FO


Tetroda

Še v delu!

Kot že samo ime tetroda pove, ta elektronka vsebuje štiri elemente: katoda (z neizbežnim gretjem), mrežica, anoda in nov element imenovan zaščitna mrežica.

 


Evropske oznake elektronk



Vse strani in slike na  http://users.triera.net/zupanbra/ so zakonsko zaščitene in se jih lahko objavlja izključno z avtorjevim dovoljenjem. Zloraba je kazniva!
All pages and pictures on http://users.triera.net/zupanbra/ copyright C 1996-2012 by Branko Zupan
Please address queries and suggestions to Branko Zupan