Мы начинаем экспериментировать с радиодеталями, влюбляющими в себя всякого, кто что-либо на них собирал - с электронными лампами. О необходимой подготовке к этим опытам написано здесь. А мы уже приступаем.
Итак, берем подготовленную ламповую 7-штырьковую панельку и лампу 6Х2П. Сразу же дам расшифровку обозначений советских ламп. Первая цифра - напряжение накала в вольтах. Вторая буква - тип лампы:
Д - диод
Х - двойной диод
Ц - мощный выпрямительный диод - кенотрон (в том числе и двойной)
Следующая цифра - номер разработки. Буква в конце - конструктивное исполнение лампы:
С - в стеклянном баллоне
без буквы - в металлическом баллоне.
П - более миниатюрные ("пальчиковые") в стеклянном баллоне.
Для экспериментов нам нужен источник тока напряжением в 6 вольт, способный длительное время поддерживать ток до 0,5 А. Это или батарея из четырех больших круглых элементов, или сетевой блок питания. У автора используется шикарный источник - батарея из двух новейших литий-железо-фосфатных аккумуляторов. Каждый из них большую часть времени разряда выдает стабильные 3,2 В. Учитывая, что номинальное напряжение накала ламп составляет не ровно 6, а 6,3 В, попадание идеальное.
Начнем с того, что проверим исправность цепей накала. Подадим это напряжение на штырьки 3 и 4. (У подавляющего большинства 7-штырьковых ламп подогреватель выведен именно на них.) Через несколько секунд трубочки катодов должны раскалиться до оранжевого свечения. Эта тренировка будет нам нелишней, ведь лампа наверняка пролежала без дела несколько десятилетий. За это время газовыделение ее элементов несколько ухудшило вакуум. А так газы прореагируют с раскаленными частями и "выйдут из игры".
Убедившись, что все в порядке, собираем следующую схему. Цоколевка лампы приведена на рисунке ниже.
Да, лампы обычно требуют 2 напряжения питания: одно - накал, обеспечивающее разогрев катодов и работоспособность лампы, второе - анодное, которое собственно и делает работу лампы (усиление, преобразование частоты, генерация сигналов и т.д.) Именно эта неэкономичность и послужила одной из причин того, что лампы уступили большую часть применений полупроводникам.
Включаем накал и через несколько секунд, когда катод лампы достаточно разогреется, вы увидите, что светодиод ярко засветится за счет тока, идущего через вакуум.
Поменяем местами провода к аноду и катоду лампы. Вы увидите, что нет ни малейшего свечения светодиодов - в обратной полярности лампа-диод ток не пропускает.
Примененная нами лампа - двойной диод. Вы можете повторить эти опыты со вторым ее диодом. Его катод подключен к штырьку 5, а анод - к штырьку 2. Убедитесь, что он действует совершенно аналогично первому.
Желающие проделать эти опыты в еще более крутом стиле "ретро" могут использовать лампу 6Х6С со стильным эбонитовым цоколем. По конструкции электродов и своим параметрам она практически аналогична 6Х2П. Только для нее понадобится 8-штырьковая (октальная) панель и скобка для ее крепления. Ключом, от которого ведется отсчет нумерации выводов, является выступ на центральном направляющем штыре.
Однако попытка наблюдать одностороннюю проводимость на лампочке накаливания или электромоторе у вас не получится - лампа просто не способна отдать такой большой ток, который нужен для таких мощных потребителей. Лампам вообще свойственна работа при небольших токах, но более высоких анодных напряжениях. Если транзисторный усилитель мощностью ватт в 20 работает от выпрямителя напряжением около 30 В и потребляет ток около 1 А, то ламповый усилитель питается анодным напряжением в 250-300 В, но потребляет около сотни миллиампер.
Кстати, со временем, после нескольких тысяч часов работы, эмиссионная способность катодов ламп слабеет. Уменьшается их усиление, падает отдаваемый ими ток. Чтобы подольше сохранить работоспособность и хорошие параметры лампы соблюдайте следующие правила:
- Следите за номинальным напряжением накала
- Не отбирайте от лампы анодный ток больше максимально допустимого. При слишком большом токе, в условиях отсутствия охлаждения воздухом аноды могут даже подплавиться.
- Также желательно подавать анодное напряжение уже после прогрева лампы. А выключать сначала анод, а потом уже накал, чтобы не пытаться вырывать электроны из холодного катода.
Но испускать электроны может не только нагреваемая подогревателем трубка катода, но и непосредственно сама нить подогревателя. Это - так называемый прямой накал, в отличие от косвенного, с которым мы экспериментировали. Его достоинства - большая экономичность и более быстрый разогрев. Поэтому ламповые переносные устройства с батарейным питанием собирают обычно именно на них. Так, например, на лампах прямого накала, только более миниатюрного исполнения, был создан карманный(!) ламповый радиоприемник "Залив", предназначенный для приема команд руководителя... парашютистами во время групповых прыжков.
Есть и недостатки. В приемно-усилительной аппаратуре невозможно питать накалы таких ламп переменным током - гудение 50 Гц будет немедленно усилено лампами. Также сковывается свобода конструктора аппаратуры. Поскольку катоды оказываются неизбежно соединены с накалом, а цепь накала - общая (не ставить же отдельную накальную батарею на каждую лампу?), то конструктору приходится пользоваться только такими схемными решениями, при которых катоды всех ламп соединены с общим проводом.
Опробуем лампы прямого накала на кенотроне 1Ц11П. Важно, чтобы вы достали именно лампу, а не выпускавшийся позднее для ее замены полупроводниковый выпрямитель-аналог. Он более тонкий и имеет пластмассовый корпус. А настоящая лампа выглядит, как на этом фото.
Как вы уже поняли из ее обозначения, напряжение накала этой лампы - 1 вольт, точнее 1,2 В. Поэтому приспособьте в качестве источника накального напряжения один никель-металл-гидридный аккумулятор. Можно использовать и одну круглую батарейку. 1,5 вольта еще находятся в пределах допустимых для этой лампы напряжений.
Данная лампа предназначена для высоковольтных выпрямителей - выдерживает обратное напряжение до 20 000 вольт! Поэтому ее конструкция несколько нестандартна - накал выведен на ножки лампы по другому, а вывод анода - на металлическом колпачке в верхней части лампы. Подключить его можно с помощью провода, к концу которого припаяна сложенная пружинящая полоска жести.
Цоколевка этой лампы, а также справочные данные на упомянутые в статье лампы даны на рисунке ниже.
А вот и схема опыта. Только тут яркость светодиодов будет поменьше.
