Vakuumbuis - Wikipedia
Struktuur van 'n triode vakuumbuis
'n Ou NEC vakuumbuis
'n Vakuumbuis is 'n toestel wat gebruik word om die beweging van elektrone in 'n laëdruk area te beheer. Die elektronbuis, ook genoem radiobuis, radio lamp of vakuumbuis, was die eerste ware elektroniese komponent.
Die eenvoudigste elektronbuis, die diode, bestaan ​​uit 'n vakuum-getrekglasbuis waarin 'n filament geplaas word wat as 'n katode dien, omring deur 'n silindriese metaalplaat, die anode. Wanneer die filament verhit word en die anode positief gepolariseer word met voldoende spanning, sal 'n elektronstroom begin (Edison-effek) wanneer die huidige stroombaan tussen anode en katode gesluit word. As die anode negatief gemaak word ten opsigte van die katode, vloei daar geen stroom nie. Per definisie vloei 'n stroom van plus na min, terwyl die negatief gelaaide elektrone van minus na plus gaan.
Ander elektronbuise het tussen die katode en die anode een of meer roosters, roostervormige elektrodes wat die vloei van elektrone beïnvloed. 'N Negatief gelaaide rooster stoot die elektrone af.
2 Werking van 'n versterkerbuis
3 Soort aanduiding
Die aantal roosters bepaal die naam van die elektronbuis.
Die diode het twee elektrodes, en word gebruik vir regstelling en demodulasie.
Die triode het 1 rooster - die beheerrooster - waarmee 'n relatief groot stroomverandering tussen anode en katode met 'n klein spanningsverandering geïnduseer kan word. Hierdeur was die eerste versterker moontlik.
Die tetrode het 2 roosters, die ekstra rooster, tussen beheerrooster en anode, dien om die wins van die buis te verhoog. (tetra = 4)
Die pentode het 3 roosters: beheerrooster, skermrooster en rooster waarmee die aantal aktiewe verbindings 5 ​​is. (penta = 5)
Die heksode, heptode en oktode het onderskeidelik 4, 5 en 6 roosters en word gebruik as 'n mengbuis in onder andere frekwensie-omsetters en radio ontvangers.
Behalwe die genoemde elektroniese kleppe is ook allerlei kombinasies in die mode, in werklikheid twee of meer elektrodesystemen in 'n enkele buis: dubbeldiode, dubbeltriode, triodepentode, triodeheptode, dubbelpentode. Hierdeur kan die aantal buise beperk word en is dit moontlik om 'n beter gelykheid tussen twee triodes / pentodes vir brugbane en dies meer te verkry.
'n Dubbeldiode (dikwels met gewone katode) kan vir tweefase-regstelling dien. 'n Toevoer-transformator met twee sekondêre wikkelings word dan benodig.
'n Triode heptode is baie geskik vir superheterodyne ontvangers. Die triode word in 'n ossillator gebruik en die heptode dien as 'n mengbuis.
Daar bestaan ​​ook 'n buis met 'n triode en twee eindpentodes, wat bedoel is as eindtrap van 'n balansversterker. Die triode is die faseveranderaar en die pentodes dien as die eindbuis.
Behalwe die gewone radiobuizen is daar ook nog die katodestraalbuis soos wat in (klassieke) TV-stelle, ossilloskope en rekenaar skerms gebruik word, en indicatorbuizen soos wat vir vertoon van opnameniveau van 'n bandopnemer of die seinsterkte van die diensverskaffer golf in 'n radio. X-straalbuise, Geiger-toonbanke, klystrons, mikrogolfoonde, beeldversterkers, vidicons en nixie-buise is ook vorme van elektronbuise.
Werking van 'n versterkerbuis[wysig | wysig bron]
In die vakuum van 'n versterkerbuis hulself die anode (+), uitgevoer as 'n plaat (en daarom in die verlede ook so genoem), en die katode (-), uitgevoer as gloeidraad of as buisie met daarin 'n filament en bedek met 'n stof, gewoonlik bariumoksied, om goeie emissie van elektrone te behaal. Tussen hierdie twee elektrodes word met behulp van 'n hoë spanning (enkele dekades tot honderde volts) 'n elektriese veld opgebou. Elektrone wat uit die verhitte katode vrygestel word, beweeg van die katode na die anode.
Tussen die katode en anode, vlak by die katode, is 'n roostervormige elektrode, die rooster, geplaas, met daarop 'n negatiewe spanning ten opsigte van die katode, waardeur die elektrone moeiliker, of in die geheel nie, die anode kan bereik. Afhangende van die grootte van die negatiewe spanning sal meer of minder elektrone na die anode gaan. Die stroom deur die pyp kan dus gereguleer word deur die negatiewe spanning op die rooster te wissel. Deur in die reeks met die anode 'n weerstand op te neem, kan oor die weerstand as gevolg van die wisselende anodestroom 'n spanningsverandering opgewek word wat aansienlik groter is as die verandering in die negatiewe spanning op die rooster. Dus word (spanning) wins behaal.
Soort aanduiding[wysig | wysig bron]
Die buise het 'n tipe nommer wat bestaan ​​uit letters en syfers. Die Amerikaanse benaming begin met 'n nommer, die Europese met 'n brief. In laasgenoemde geval bestaan ​​die benaming uit twee tot vier letters, gevolg deur een tot drie syfers. Die nommers agter die letters spesifiseer die uitvoering.
Dit lyk dalk vreemd dat die aanvanklike brief soms 'n spanning en soms 'n stroom aandui. Oor die algemeen sal buise met dieselfde aanvanklike letter in 'n toestel gebruik word. Die filamente word in parallel verbind as hulle vir 'n sekere spanning en in serie bedoel is as hulle bedoel is vir 'n stroom. In laasgenoemde geval word gewoonlik 'n reeksweerstand benodig.
Daar is buise wat onder verskillende tipes getalle beskikbaar is. As 'n buis 'n filament van 6.3 V en 0.3 A het, kan die eerste letter 'n E of 'n P wees, terwyl dit presies dieselfde buis is.
Byvoorbeeld: Die gewilde buis ECC83 het 'n filament vir 6.3 V, bevat twee triodes en het 'n nuwe voet. Die ECH21 het ook 'n filament vir 6.3 V, bevat 'n triode en 'n heptode en het 'n oktale voet.
In die professionele uitvoering van die buis word die syfers na die eerste letter geplaas. Voorbeeld ECC81 is die kommersiële weergawe, E81CC is die professionele een. Die eienskappe van beide tipes is gelyk, maar die implementering verskil, bv. Vergulde kontakte.
Die elektronbuis is op 16 November 1904 deur Brit John Ambrose Fleming gepatenteer. Die werking van die elektronbuis is gebaseer op die Edison-effek. Die gloeilamp van Edison het as 'n newe-effek gehad dat die filament verdamp, wat veroorsaak dat die glas swart word. In 1883 ontdek Edison dat dit kon verhinder word deur 'n metaal plaat tussen die filament en die glas, en ook het hy ontdek dat daar 'n stroom het loop as hy die prentjie buite die gloeilamp verbond met die positiewe pool van die filament, 'n gevolg van die losstaande elektrone uit die filament. Fleming was een van die navorsers wat hierdie verskynsel bestudeer het, en op hierdie basis die eerste diode gebou en gepatenteer. Die Amerikaanse Lee De Forest het in 1906 'n derde elektrode by die diode gevoeg, wat die eerste triode 'n feit maak.
Deur die ontwikkeling van die in 1947 uitgevind transistor was die elektronenbuis as versterkerelement middel 1980 feitlik heeltemal verdwyn uit consumentenapparatuur. Die transistor is baie kompak, hoef nie eers warm te word, verbruik minder energie en gaan langer as die elektronenbuis. Die prestasie van elektroniese kleppe verminder deur herhaalde verhitting en afkoeling en selfs deur diffusie van atoom helium uit die lug daardeur die glas, dat die gedrag van die elektrone verwoes.
Wel word elektronenbuisversterkers deur hul kenmerkende oversturingsgedrag nog baie gebruik in die musiek as byvoorbeeld gitaarversterker en basversterker. In sogenaamde "tradisioneel" Hi-Fi-toerusting word hy nog wel gebruik, gewoonlik prominent bo-op die behuising.