historique:
L'origine de technologie des tubes était une ampoule à filament de carbone. Après que les lampes encore remplies d'air aient survécu moins de cinq minutes, l'air a été pompé. Avec ces premières lampes, vous pouviez déjà éclairer quelque chose. Mais l'intérieur des ampoules en verre est rapidement devenu noir, ce qui suggérait qu'un matériau émanait du filament de carbone.
Divers artisanats ont progressivement mené au succès.
Une feuille de métal était montée dans la lampe dans l'espoir que les particules s'y déposeraient. Mais ce n'était pas le cas.
Le tout était comme un grand magasin lors d'une vente. Les particules se sont propagées dans tout le "bâtiment". La tôle n'a eu aucune influence non plus. Il n'a commencé à fonctionner que lorsque la tôle a été rendue électriquement accessible de l'extérieur avec un fil. Il a été constaté que la tôle était légèrement chargée négativement et tant que la lampe brûlait, cette charge négative était "réapprovisionnée" encore et encore. Et parce que vous saviez qu'il y a des électrons et qu'ils ont une charge négative, vous pouviez imaginer le filament émettant des électrons.
Mais tant que l'étain n'était pas relié au filament, c'était comme un entrepôt où l'entrée est ouverte mais il n'y a pas de sortie. À un moment donné, tout était plein d'électrons et un nuage négatif s'est créé, pour ne pas dire une foule d'électrons, de sorte qu'aucun électron ne pouvait plus s'échapper du filament.
Vous avez maintenant connecté la tôle à une extrémité du filament. Les électrons ont ainsi pu quitter la pièce par cette « sortie » et ainsi faire place à de nouveaux électrons. Le fait qu'ils se soient retrouvés au point d'émission n'a pas d'importance pour les électrons.
Malheureusement, l'effet de "nettoyage" sur l'ampoule de verre n'était pas encore grand, car seuls les électrons qui atterrissaient accidentellement sur la tôle (et avec eux les minuscules particules de carbone qu'ils emportaient avec eux) étaient tenus à l'écart du verre. Et une ampoule à incandescence à boîtier métallique ne fait pas beaucoup de lumière.
La tentative suivante consistait à attirer les électrons vers la tôle. Cela a fonctionné au moment où la tôle a été soumise à une tension positive (par rapport au filament). Cette tension positive maintenant (comme la table de fouille) attirait les électrons. Et puisque vous avez également mesuré le courant qui circulait, vous avez vu que vous obteniez un courant plus ou moins important en fonction de la tension.
Le tube électronique est né. Et donc les gens ont commencé à l'expérimenter. Ainsi, dans «l'entrepôt», une grille à passage variable a été installée après l'entrée (cathode) et la sortie (anode). Cela a permis au flux d'électrons entre l'anode et la cathode d'être contrôlé non seulement par le niveau de la tension d'anode, mais également par la tension négative sur la grille.
Vous devez l'imaginer comme ceci : les barres du réseau sont si éloignées que la plupart des électrons peuvent les traverser. Quelques-uns frappent les barreaux, mais pour la plupart, ce n'est pas un obstacle. Si vous rendez maintenant le réseau négatif (les charges du même nom se repoussent et les électrons sont négatifs), cela ressemble à rendre les barres du réseau plus épaisses. Le débit est considérablement ralenti. Dans les cas extrêmes, la grille se ferme, même si une tension d'anode positive attire les électrons.
En retour, un « backlog » se forme à la cathode, c'est-à-dire un nuage d'électrons. Avec ce premier tube contrôlable, les relais étaient commutés sans pertes en téléphonie (ou du moins il y avait une telle idée). Ils étaient donc une sorte de "tubes relais". A cette époque, personne n'avait pensé à une opération d'amplification.
À ce stade, les deux premiers types de tubes que nous "connaissons" maintenant : cathode chauffée (filament en tungstène = cathode de tungstène) et feuille d'anode = deux électrodes = diode.
Cathode, anode et grille chauffées = trois électrodes = Triodes.
Nous avons vu que le courant traversant la triode peut être régulé par la tension de grille d'une part, mais aussi par la tension d'anode d'autre part. Cette circonstance a mis les limites du "tube relais". Si vous utilisez un relais normal avec un courant dans le bobine ferme un contact, donc peu importe pour la bobine désormais magnétique la tension aux bornes du contact fermé. Il est de toute façon nul si le contact est bien fermé. Et la bobine motrice et le contact fermé n'ont rien à voir électriquement l'un avec l'autre.
Mais c'est différent avec le tube : si le tube conduit, il ne le fait que s'il a encore une tension d'anode positive. Cela a le même effet que si le relais téléphonique, qui doit être allumé et éteint avec le tube, était connecté via un Résistance connecté à la tension de fonctionnement. Il faut une tension plus élevée car une partie de la tension reste (doit rester) sur cette résistance (ou sur le tube dans notre cas) et cette chute de tension est une perte de puissance supplémentaire.
L'étape suivante consistait à trouver une électrode qui réduisait considérablement cette réaction de l'anode. Une deuxième grille à mailles assez larges a été intégrée, à travers laquelle les électrons devaient passer. Une tension négative aurait empêché les électrons de voler, de sorte que la grille de l'écran était connectée à une tension positive. D'une part, il y avait maintenant des électrons qui étaient captés par les barres qui se trouvaient sur leur trajectoire. La plupart d'entre eux, cependant, l'ont traversé et ont été considérablement accélérés dans le processus. Et tant que des électrons atterrissent sur une électrode, un courant circule.
Ainsi, si nous utilisons à nouveau notre grand magasin, les clients sont acheminés par tapis roulant après être entrés et passés dans la grille de contrôle, qu'ils veuillent ou non se rendre à cette destination. Ils sont donc acheminés par tapis roulant (grille tamis) en direction de la sortie (anode). On appellerait ce tube une tétrode grâce aux quatre électrodes.
Selon le degré d'ouverture de la sortie (selon le niveau de tension de l'anode), il y avait des cognements à la sortie (anode) et il arrivait que plus de clients « s'échappaient » de la sortie vers l'intérieur que le nombre de ceux qui vraiment quitté le magasin. Afin d'éviter un remous dans cette région, une troupe a été déployée, qui a renvoyé les émeutiers à l'entrée par un itinéraire séparé.
Soit lié au tube : Dans certaines conditions de tension, c'est-à-dire lorsque la tension d'anode est faible par rapport à la tension de grille de l'écran, mais que les électrons frappent l'anode avec une force raisonnable, ils y éjectent des « électrons secondaires », qui sont attirés par l'écran grille parce que c'est plus positif que l'anode. Ainsi, le courant diminue (dans une certaine plage) lorsque la tension augmente, ce qui correspond à une résistance négative.
Cette fonction peut entraîner des effets indésirables et doit normalement être évitée. La troisième grille, la grille de frein, a été utilisée pour cela. Cela empêche les électrons de revenir vers la grille de l'écran car elle est à zéro Voltage se trouve et a donc un effet plutôt répulsif, ou l'anode est encore plus positive.
Dans le domaine de l'histoire, il convient également de mentionner que l'ampoule en tant que Tubes-Origin a rapidement été équipé de meilleurs filaments qui apportaient plus de lumière car ils supportaient des températures plus élevées. Avec la température plus élevée, l'émission d'électrons a également augmenté. Avec l'utilisation du fil incandescent en tungstène, une émission utilisable a été obtenue. Les premiers tubes radio étaient encore équipés de tels fils d'émission chauffants.
Premiers développements :
Bientôt, la puissance d'émission des fils de tungstène n'était plus suffisante et d'autres matériaux ont commencé à être utilisés. De plus, le chauffage était séparé de la cathode car, avec des éléments séparés, le chauffage pouvait être relié à presque n'importe quel potentiel, tandis que la cathode pouvait être reliée à la masse ou à une tension supérieure à 100V. Il a ainsi été possible de développer des appareils (les premiers téléviseurs à tubes) qui pouvaient se passer d'un transformateur pour le chauffage des tubes.
Selon l'application, des tubes avec jusqu'à sept grilles ont été développés (EQ80).
De plus, des tubes avec des conceptions plus petites ont été fabriqués. La technologie de connexion a également été perfectionnée. Et enfin, la tension de chauffage a également été adaptée aux besoins particuliers.
Après que pratiquement tous les fabricants aient nommé leurs tubes selon leur propre code, une norme de désignation a été introduite en Europe occidentale. Celui-ci se composait d'au moins deux lettres et un chiffre. Lorsque les premiers tubes multiples ont été introduits depuis la création de ce code, plus de lettres (jusqu'à 4) et plus de chiffres ont dû être utilisés. Le tableau suivant fournit des informations sur la signification des lettres et des chiffres les plus importants.
Prenons l'EABC 80 comme exemple :
Tout d'abord, le chauffage. signifie ainsi
A = 4V
C = réchauffeur série 0,2A
D = 1,4 V
E = 6,3 V
G = 3,15 V (GY501) ou 5 V (GZ34)
H = réchauffeur série 0,15 A
K = 2V
P = réchauffeur série 0,3A
U = réchauffeur série 0,1A
V = réchauffeur série 0,05 A X = réchauffeur série 0,6 A.
La deuxième (et suivante) est la fonction tube
A = petite diode de signalisation
B = petit signal double diode
C = petite triode de signal
D = triode de puissance
E = tétrode ou tube d'émission secondaire
F = petit signalpentode
H = hexode ou heptode (4 ou 5 grilles)
K = octode
L = pentode de puissance (ou tétrode de puissance de faisceau)
M = Magic Eye / Tube indicateur
P = (avec suffixe) tube d'émission secondaire
Q = Enneode (7 grilles)
Y Diode de puissance
Z = puissance double diode
Puis les chiffres. D'une part, ceux-ci indiquent le type de connexion (type de prise), d'autre part, ce sont des numéros de série, les nombres impairs pouvant parfois indiquer des tubes de contrôle.
1 à 9 chiffres = base de goupille ou de tasse
10 … = prise de clé à 8 broches (les broches ressemblent à des os de doigts)
20… = Loctal, correspond en grande partie à la prise octale, mais a des broches plus fines. Lorenz a construit des tubes avec cette douille mais avec la désignation 71... (EM71)
30… = prise octale 8 broches
40… = Rimlock 8 broches
50… pot de base 8 pôles
500… Prise Magnova 9 broches
60… = tube subminiature, soudé
70… = tube subminiature emmanché, généralement 8 pôles
80… = prise Noval 9 broches
90… = prise miniature 7 pôles
200… = base de décalcomanie (comme Noval, seulement 1 broche de plus) 10 pôles
Ainsi l'EABC80 est un tube à embase Noval, avec le numéro d'ordre ZERO, avec chauffage 6,3V, comprend une petite diode signal ainsi qu'une petite diode double signal et une petite triode signal.
Après ces premières explications quelques trucs mécaniques :
Dans le cas d'un tube, les paramètres mécaniques jouent notamment un rôle important. Là encore, revenons au problème des électrons évoqués précédemment, qui sont chassés de l'anode et ne retombent plus dessus lorsque la tension d'anode est faible, mais se retrouvent sur la grille écran, qui est plus positive que l'anode. Nous avons vu que la grille de suppression agit comme une "police" pour intercepter les électrons "émeutiers" égarés et les ramener à la cathode.
Avec les pentodes de puissance, il existe une autre possibilité de se passer de la grille de frein. Vous pouvez construire une sorte de tunnel après la grille écran à travers laquelle les électrons doivent voler pour atteindre l'anode. Ce tunnel en tôle est relié à la cathode comme une grille de freinage. En raison du regroupement du faisceau d'électrons, les électrons (randonnés) provenant de l'anode sont entièrement exposés à l'attaque des électrons correctement guidés et sont poussés dans la bonne direction, pour ainsi dire. Et si tu ne veux pas, tu te retrouves dans le mur du tunnel.
Cette construction s'appelle une tétrode de puissance de faisceau. Bien qu'elle ne dispose pas d'une véritable grille de freinage, la fonction n'est pas différente de celle de la pentode. C'est pourquoi il n'est pas marqué d'une lettre propre et est souvent à peine mentionné dans les fiches techniques.
Il n'y a que ceci à dire sur les courbes des tubes : la pente de la courbe Ia/Ug a beaucoup à voir avec l'amplification. En général, on peut dire que plus la pente est élevée, plus l'amplification est élevée. Au fil du temps, il s'est avéré que le fait de rapprocher le plus possible la grille de contrôle de la cathode augmentait la transconductance. À l'origine, les grilles étaient des grilles, plus tard, des fils ont été enroulés autour de poutres de support pour construire une chose en forme d'échelle. Le problème avec de telles grilles est qu'elles doivent être stables pour pouvoir être placées suffisamment près de la cathode. C'est pour cette raison que les grilles de serrage ont été développées. Ici, les longerons ne sont pas simplement enroulés, mais un cadre en treillis stable est construit, qui est étroitement enroulé et soudé avec un fil extrêmement fin. Ces fils de grille peuvent à peine osciller et ne changent pas de forme même sous des influences thermiques.
Maintenant, on pourrait supposer qu'il n'y a aujourd'hui que des tubes en treillis. Ce n'est pas le cas. Étant donné que le tube à grille entraînerait soit des données de tube modifiées, de sorte qu'un remplacement de tube ne serait possible qu'après l'adaptation du circuit, soit avec les mêmes données, les avantages de cette technologie ne seraient d'aucune utilité et seulement l'effort plus élevé pour la production se répercuterait sur le prix.
Et voici quelques faits de base :
Les cathodes d'aujourd'hui sont capables de délivrer des courants élevés. Cependant, ils ne doivent jamais être si fortement chargés pendant le fonctionnement que tous les électrons du nuage d'électrons (le "magasin" entre la cathode et la grille de commande) sont "brûlés". Le courant cathodique maximal peut donc être dépassé pendant au maximum 0,1 seconde s'il y a suffisamment de temps ensuite pour reconstituer le nuage d'électrons.
La plaque anodique et la grille écran doivent véhiculer un courant et ne font donc qu'un. Prestation exposés, qu'ils doivent émettre sous forme de chaleur. Si cette puissance est dépassée, les pièces commencent à briller, ce qui provoque d'une part une surcharge thermique de l'ensemble du tube, d'autre part, une dilatation incontrôlée des électrodes se produit et donc éventuellement des courts-circuits, et troisièmement, les dimensions mécaniques et donc les données du tube peuvent changer en permanence.
La grille de contrôle est incapable d'accepter n'importe quel courant (supérieur à environ 10 microampères) en raison de sa construction délicate. Les circuits de grille de contrôle positif endommageront les tubes en très peu de temps. Les exceptions sont les tubes à impulsions spéciaux qui sont utilisés pour bloquer les oscillateurs. Mais le temps de courant de grille est très court et le temps de récupération est donc long.