1904’te icat edilen tüpler neden hala üretimde ve transistörlerden nasıl daha üstünler?

Tüm elektronik cihazların genel minyatürleştirilmesinin modern zamanlarında, radyo tüplerinin umutsuz eskimesi ve tamamen uygunsuzlukları hakkında yanlış bir görüş var. Evet, elbette, şimdi radyo tüpleri, yarı iletken cihazların seri üretiminin başlamasından önceki kadar yaygın olarak kullanılmamaktadır. Ancak, yine de, yalnızca uygulama bulmakla kalmaz, aynı zamanda bazı elektronik cihazlarda hala tamamen yeri doldurulamazlar.

Radyo tüplerinin yanı sıra diğer elektrovakum cihazlarının cihazı ve çalışma prensibi oldukça basittir. En basit radyo tüpü (diyot), havanın tahliye edildiği, yani bir vakumun oluşturulduğu kapalı bir cam ampulden oluşur. İki elektrot içerir – bir anot ve bir katot ve ayrıca bir yardımcı eleman – bir ısıtıcı. Lambanın çalışması sırasında, katot bir ısıtıcı tarafından yüksek sıcaklıklara (800 ila 2000 ° C) ısıtılır ve elektronları yaymaya (yaymaya) başlar. Katodun yüksek emisyonunu sağlamak için, metal ile aynı sıcaklıkta çok daha fazla sayıda elektron yayabilen özel bir aktif tabaka ile kaplanmıştır.

Anoda katoda göre pozitif bir voltaj uygulanırsa, bir elektrik alanının etkisi altında elektronlar anoda koşar ve bir elektrik akımı meydana gelir. Anotta negatif bir voltaj varsa, elektrik alanı elektronları anottan itecek ve elektrik akımı olmayacaktır. Yani elektrik akımı bir yönde akar, diğer yönde akmaz. Bir elektrovakum diyotu bu şekilde çalışır.

Katot ve anot arasına üçüncü bir elektrot, kontrol ızgarası eklenirse, kontrol ızgarasındaki voltajı değiştirerek, tabii ki, pozitif bir voltajla, radyo tüpünden geçen akım miktarını kontrol etmek mümkün olacaktır. anot. Kontrol şebekesine negatif bir voltaj uygulanırsa, şebekenin elektrik alanı katot tarafından yayılan elektronları katoda geri itecek ve anoda geçmelerine izin vermeyecektir. Sonuç olarak, elektrik akımı olmayacaktır. Şebekeye pozitif veya “sıfır” bir voltaj uygulanırsa, şebekenin elektrik alanı elektronları itmez ve engellenmeden anoda koşarak radyo tüpünden bir elektrik akımı oluştururlar.

Artık bir yükseltici elektrovakum triyot cihazımız var. Üç elektrot kullandığı için kendisi için konuşan isim.

Radyo tüplerinin avantajları

Radyo tüpleri, tüm eksikliklerine rağmen, yarı iletken cihazlara (transistörler) göre bir takım önemli avantajlara sahiptir.

Sıcaklık kararlılığı

Radyo tüpleri, radyo tüpünün başlangıçta bir yüksek sıcaklık elemanı olması nedeniyle, çalışma modunda daha yüksek bir sıcaklık kararlılığına sahiptir. Katodu iki bin dereceye kadar ısıtılabilir, diğer elementler de dış ortamın sıcaklığından kat kat daha yüksek sıcaklıklara ısıtılır.

Sonuç olarak, radyo tüpü her zaman, ortam sıcaklığındaki dalgalanmalardan ve radyo tüpündeki yükteki değişikliklerden (üzerinden geçen akım miktarındaki değişiklik) etkilenmeyen, sabit bir yüksek sıcaklık çalışma modundadır.

Bu nedenle, transistör devrelerinin aksine, radyo tüplerine monte edilen amplifikasyon ve diğer devreler, çalışma modlarının sıcaklık dengesizliğini telafi eden termal stabilizasyon devrelerine ve geri besleme devrelerine ihtiyaç duymaz. Radyo tüp devreleri daha basittir ve daha az yükseltme aşamasına sahiptir. Amplifikasyon aşamalarının bağlanması daha basittir ve daha az elemana sahiptir.

Transistör devrelerinde, transistörlerin sıcaklık rejimi son derece kararsızdır ve sıcaklıklarına güçlü bir şekilde bağlıdır, bu da sırayla onlar tarafından harcanan anlık güce bağlıdır. Örneğin, bir müzik sinyali yükseltildiğinde, anlık şiddeti ve genliğindeki değişime bağlı olarak, transistör üzerindeki yük de değişir, bu da sıcaklığında dalgalanmalara ve kazancında %30’a varan dalgalanmalara yol açar. Bu etki, transistör devreleri için zaten önemli olan sinyalin doğrusal olmayan bozulmasında bir artışa yol açar.

Bu olumsuz etkiyi azaltmak için mühendisler, transistör devrelerinde çeşitli termal stabilizasyon ve negatif geri besleme (NFB) devreleri kullanmak zorunda kalırlar, bu da devreleri karmaşıklaştırır ve içlerinde kullanılan eleman sayısını arttırır.

Düşük harmonik bozulma

Radyo tüplerinde yapılan devreler, alan etkili ve bipolar transistörlerdeki devrelere kıyasla daha az harmonik sinyal bozulmasına sahiptir. İkincisinde kullanılmasına rağmen, bozulmayı azaltmayı amaçlayan çeşitli devre çözümleri. Gerçek şu ki, radyo tüplerinin ve transistörlerin yükseltme özellikleri, eğim özelliklerine göre belirlenir. Radyo tüpleri durumunda, bu, anot akımındaki değişimin, kalan elektrotlar üzerindeki sabit voltajlarda kontrol ızgarasının voltajındaki değişime bağımlılığı olacaktır. Ve örneğin, bipolar transistörlerde, bu, sabit bir kollektör voltajında ​​toplayıcı akımının taban ve emitör arasındaki voltaj değişikliğine bağımlılığı olacaktır.

Karakteristiğin eğiminin önemli bir parametresi doğrusallığıdır. Bu parametreden, sinyalin doğrusal olmayan bozulmasının ne kadar güçlü olacağına bağlıdır.

Radyo tüpleri için, özelliğin eğimi, alan etkilerinden daha doğrusaldır ve hatta listelenen üç cihazın en doğrusal olmayanı olduğu bipolar transistörlerden daha fazladır. Bu nedenle, radyo tüpleri en az sinyal bozulmasını sağlar. Eğim özelliklerinin doğrusal olmaması, anot akımının üçüncü kökü ile orantılıdır. Alan etkili transistörler için, karakteristik eğiminin doğrusal olmaması, zaten radyo tüplerinin küp kökünden hemen daha büyük olan drenaj akımının karekökü ile orantılıdır. Ve bipolar transistörler için, genel olarak, doğrusal olmama, kollektör akımıyla doğru orantılıdır, bu da dikliklerini en doğrusal olmayan hale getirir.

Bunun yanı sıra, radyo tüplerinin güç kaynağı, transistörlerin 30 V güç kaynağına karşı (10 kat daha fazla) yaklaşık 300 V’dir. Bu, bu iki amplifikatör devresinin eşit yükseltme gücüyle, radyo tüpünün anot akımının ve salınımlarının genliğinin, transistörün kollektör akımının salınımlarının değerinden ve genliğinden 10 kat daha az olacağı gerçeğine yol açar. Bu nedenle, radyo tüplerinin anot akımının salınımları, akım-voltaj karakteristiğinin (CVC) küçük bir doğrusal bölümüne sığar ve olabileceği gibi, özelliğin kenarlarında bulunan doğrusal olmayan bölümleri “almaz”. transistörler ile.

Bütün bunlar birlikte, radyo tüpleri tarafından sinyallerin minimum doğrusal olmayan bozulmasını belirler.

Geçici yükselteçlerde bozulmayı azaltmak için genel bir OOS ve çok sayıda yerel OOS kullanılacaktır. Bu OOS’ların derinliği önemli bir 60 dB’ye ulaşır. Ve bu, transistör yükselteçlerinde bozulmada önemli bir azalma elde etmenin tek yoludur.

Ancak çevre koruma devrelerinin ataleti vardır ve gelen etkilere (sinyallere) anında yanıt veremez. Bu, ilk zaman periyodundaki sinyalin her bir ilk parçasının (örneğin, bir müzik aleti) OOS devresi tarafından işlenecek zamana sahip olmayacağı ve amplifikatör çıkışının kısa süreli %100’e sahip olacağı gerçeğine yol açar. iyi bir “müzikal » işitme ile dinleyici tarafından çok net bir şekilde algılanacak olan sinyal bozulması.

Tüp amplifikatörlerde geri besleme devreleri ya hiç kullanılmaz ya da geri besleme derinliği transistör devrelerinden çok daha düşüktür ve 20 dB’yi geçmez.

Radyo tüpleri nerelerde kullanılır?

Yüksek kaliteli (Hi-Fi) ses ekipmanı geliştiricileri, transistör devrelerinin tüm eksikliklerinin ve radyo tüp devrelerinin avantajlarının çok iyi farkındadır. Bu nedenle, radyo tüpleri genellikle Hi-Fi sınıfı ses ekipmanlarında kullanılır. Bugüne kadar, birçok yüksek kaliteli ses tüp amplifikatör modeli vardır.

Ancak, bir kedi ile çok daha iyi çalışırlar.

Ayrıca, en yüksek kaliteli mikrofonlar yalnızca tüp amplifikatörleri kullanır.

Stüdyo tüp mikrofon MKL-4000 ve Brauner VMA

Umarım makalem ilginizi çekmiştir. Bir tüp ses yükselticisinin sesinin bir transistörden çok daha iyi olduğunu düşündüğünüzü yorumlara yazın. Ve bunun için tüm doğal eksiklikleri ile radyo tüp amplifikatörlerini kullanmaya değer mi?

Similar Posts

Leave a Reply

Your email address will not be published.