|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
미국 주변의 기술, 기술, 개체의 역사
전기 램프입니다. 발명과 생산의 역사
전자 램프, 라디오 튜브 - 진공 또는 전극 사이의 희박 가스에서 이동하는 전자의 흐름 강도를 제어하여 작동하는 전기 진공 장치 (보다 정확하게는 진공 전자 장치). 라디오 튜브는 XNUMX세기에 전자 장비(증폭기, 발전기, 감지기, 스위치 등)의 능동 소자로 널리 사용되었습니다. 현재는 거의 반도체 소자로 대체되고 있다. 때로는 강력한 고주파 송신기 및 오디오 장비에도 사용됩니다.
전자 램프의 발명은 조명 기술의 발전과 직접적인 관련이 있습니다. XIX 세기의 80 년대 초, 유명한 미국 발명가 Edison은 백열등을 개선하고있었습니다. 그것의 단점 중 하나는 유리 내부에 어두운 반점이 생겨 전구가 변색되어 빛 출력이 점차적으로 감소한다는 것입니다. 1883년에 이 효과의 원인을 조사한 에디슨은 실 고리의 평면에 있는 원통의 변색된 유리에 가볍고 거의 어둡지 않은 띠가 있고 이 띠가 항상 램프 측면에 있음을 알아냈습니다. 필라멘트 회로의 양의 입력이 있는 곳. 음극 입력에 인접한 탄소 필라멘트의 일부가 자체에서 가장 작은 물질 입자를 방출하는 것처럼 보였습니다. 필라멘트의 양극을 지나 날아가 유리 표면의 선을 제외하고는 유리 용기의 내부를 모든 곳으로 덮었습니다. 이 현상의 그림은 Edison이 유리 용기 내부에 작은 금속판을 삽입하여 필라멘트 주입구 사이에 놓았을 때 더욱 분명해졌습니다. 실의 양극과 검류계를 통해 이 판을 연결함으로써 풍선 내부 공간을 통해 흐르는 전류를 관찰할 수 있었다.
Edison은 필라멘트의 음극에서 방출되는 탄소 입자의 흐름이 필라멘트와 그가 도입한 플레이트 사이의 경로의 일부를 전도성으로 만든다고 제안했으며 이 흐름은 필라멘트의 백열 정도에 비례한다는 것을 발견했습니다. 즉, 램프 자체의 빛의 힘. 이것은 사실 에디슨에 대한 연구를 끝냅니다. 그 당시 미국 발명가는 자신이 얼마나 위대한 과학적 발견을 눈앞에 두고 있었는지 상상할 수 없었습니다. 에디슨이 관찰한 현상이 정확하고 포괄적인 설명을 받기까지 거의 20년이 지났습니다. 진공 속에 놓인 램프 필라멘트가 강하게 가열되면 주변 공간으로 전자를 방출하기 시작한다는 것이 밝혀졌습니다. 이 과정을 열이온 방출이라고 하며 필라멘트 재료에서 전자가 증발하는 것으로 간주할 수 있습니다. "에디슨 효과"의 실제 사용 가능성에 대한 아이디어는 1904년에 "XNUMX전극관" 또는 Fleming의 "다이오드"라고 불리는 이 원리를 기반으로 한 검출기를 만든 영국 과학자 Fleming에게 처음 나타났습니다. 플레밍의 램프는 희소 가스로 채워진 평범한 유리 병이었습니다. 필라멘트는 풍선을 둘러싸는 금속 실린더와 함께 풍선 내부에 배치되었습니다. 램프의 가열된 전극은 지속적으로 전자를 방출하여 주변에 "전자 구름"을 형성했습니다. 전극 온도가 높을수록 전자 구름의 밀도가 높아집니다. 램프의 전극을 전류원에 연결하면 전극 사이에 전기장이 발생합니다. 소스의 양극이 차가운 전극 (양극)에 연결되고 음극이 가열 된 전극 (음극)에 연결되면 전기장의 작용하에 전자가 부분적으로 전자 구름을 떠나 냉기로 돌진합니다 전극. 따라서, 캐소드와 애노드 사이에 전류가 형성되었다. 소스가 반대 방향으로 켜지면 음전하를 띤 양극은 전자를 밀어내고 양전하를 띤 음극은 전자를 끌어당깁니다. 이 경우에는 전류가 흐르지 않았습니다. 즉, 플레밍 다이오드는 단방향 전도성이 뚜렷했습니다.
수신 회로에 포함된 램프는 정류기 역할을 하여 한 방향으로 전류를 흐르게 하고 반대 방향으로 흐르지 않게 하므로 도파관-검출기 역할을 할 수 있습니다. 램프의 감도를 약간 증가시키기 위해 적절하게 선택된 양전위를 적용했습니다. 원칙적으로 플레밍 램프가있는 수신 회로는 당시의 다른 무선 회로와 거의 다르지 않았습니다. 자기식 검출기 방식에 대한 감도는 떨어지지만 비교불가한 신뢰도를 보였다. 진공관의 개선 및 기술 적용 분야에서 또 다른 뛰어난 업적은 1907년 미국 엔지니어 De Forest가 추가로 제XNUMX의 전극을 포함하는 램프를 발명한 것입니다. 이 세 번째 전극은 발명가가 "그리드"라고 불렀고 램프 자체는 "오딘"이었지만 실제로는 "삼극관"이라는 다른 이름이 할당되었습니다. 세 번째 전극은 이름에서 알 수 있듯이 연속적이지 않고 음극에서 양극으로 날아가는 전자를 전달할 수 있었습니다. 그리드와 캐소드 사이에 전압원을 켰을 때 이들 전극 사이에 전계가 발생하여 애노드에 도달하는 전자의 수, 즉 램프에 흐르는 전류의 세기에 큰 영향을 미쳤다. 양극 전류). 계통에 인가되는 전압이 감소함에 따라 애노드 전류의 세기가 감소하고 증가함에 따라 증가하였다. 그리드에 음의 전압이 가해지면 양극 전류가 완전히 멈췄습니다. 램프는 "고정"된 것으로 나타났습니다. 1907극관의 주목할만한 특성은 제어 전류가 주 전류보다 몇 배나 적을 수 있다는 것입니다. 그리드와 음극 사이의 사소한 전압 변화는 양극 전류에 상당한 변화를 일으켰습니다. 후자의 상황은 램프를 사용하여 작은 교류 전압을 증폭하는 것을 가능하게 했고 실제 적용을 위한 비정상적으로 넓은 가능성을 열었습니다. XNUMX극 램프의 등장으로 수신 신호를 수십, 수백 배 증폭할 수 있게 되면서 무선 수신 회로의 급속한 발전을 이끈 것입니다. 수신기의 감도는 여러 번 증가했습니다. 초기 진공관 수신기 회로 중 하나는 동일한 De Forest가 XNUMX년에 이미 제안했습니다.
LC 회로는 안테나와 접지 사이에 연결되며, 단자에서 안테나에서 수신 된 에너지의 작용으로 형성된 고주파 교류 전압이 발생합니다. 이 전압을 램프의 그리드에 인가하고 양극 전류의 변동을 제어했습니다. 따라서 수신된 신호의 증폭된 진동이 양극 회로에서 얻어지며 동일한 회로에 포함된 전화기의 멤브레인을 움직일 수 있습니다. De Forest의 첫 번째 XNUMX전극 오딘 램프에는 많은 단점이 있었습니다. 전극의 위치는 대부분의 전자 흐름이 양극이 아니라 유리 용기에 떨어지는 위치였습니다. 그리드의 제어 효과가 부족한 것으로 나타났습니다. 램프는 제대로 대피되지 않았고 상당한 수의 가스 분자를 포함하고 있었습니다. 그들은 필라멘트를 이온화하고 지속적으로 폭격하여 파괴적인 영향을 미쳤습니다. 1910년 독일 엔지니어 Lieben은 알루미늄 천공 시트 형태로 그리드를 만들고 실린더 중앙에 배치하여 두 부분으로 나누는 개선된 XNUMX극관 진공관을 만들었습니다. 램프의 바닥에는 필라멘트가 있고 상단에는 양극이 있습니다. 그리드의 이러한 배열은 전체 전자 흐름이 그리드를 통과하기 때문에 제어 작용을 향상시키는 것을 가능하게 했습니다. 이 램프의 양극은 나뭇가지 또는 알루미늄 와이어의 나선 형태를 하고 백금 필라멘트가 음극 역할을 했습니다. Lieben은 램프의 방출 특성 증가에 특별한 주의를 기울였습니다. 이를 위해 필라멘트를 칼슘 또는 산화바륨의 얇은 층으로 코팅하는 것이 처음 제안되었습니다. 또한 수은 증기가 풍선에 도입되어 추가 이온화가 발생하여 음극 전류가 증가했습니다.
따라서 진공관은 처음에는 탐지기로 사용되었고 그 다음에는 증폭기로 사용되었습니다. 그러나 감쇠되지 않은 전기 진동을 생성하는 데 사용할 가능성이 발견된 후에야 무선 공학에서 선두 자리를 차지했습니다. 최초의 진공관 발생기는 1913년 독일의 뛰어난 무선 엔지니어 Meissner에 의해 만들어졌습니다. Lieben 1913극관을 기반으로 그는 세계 최초의 무선 전화 송신기도 제작했으며 36년 XNUMX월에는 XNUMXkm 거리에 있는 나우엔과 베를린 사이에 무선 전화 연결을 만들었습니다.
튜브 발전기에는 인덕터 L과 커패시터 C로 구성된 발진 회로가 포함되어 있습니다. 이러한 커패시터가 충전되면 감쇠 발진이 회로에 나타납니다. 진동이 사라지지 않기 위해서는 각 기간의 에너지 손실을 보상해야 합니다. 따라서 정전압 소스의 에너지가 주기적으로 회로에 들어가야 합니다. 이를 위해 진동 회로의 전기 회로에 튜브 XNUMX극관이 포함되어 회로의 진동이 그리드에 공급되었습니다. 램프의 양극 회로는 진동 회로의 코일 L과 유도 결합된 코일 Lc를 포함합니다. 회로가 켜지는 순간 배터리의 전류가 점차 증가하여 XNUMX극관과 코일 Lc를 통해 이동합니다. 이 경우 전자기 유도 법칙에 따라 코일 L에 전류가 흐르고 커패시터 C를 충전합니다. 다이어그램에서 볼 수 있듯이 커패시터 판의 전압은 음극에 공급되고 그리드. 켜면 양으로 충전 된 커패시터 플레이트가 그리드에 연결됩니다. 즉, 양으로 충전되어 Lc 코일을 통과하는 전류가 증가합니다. 이것은 양극 전류가 최대값에 도달할 때까지 계속됩니다(결국 램프의 전류는 음극에서 증발된 전자의 수에 의해 결정되며 그 수는 무제한이 될 수 없습니다. 일부 최대값까지 증가하면 이 전류는 더 이상 증가하지 않습니다. 그리드 장력 증가). 이것이 발생하면 코일 Lc를 통해 일정한 전류가 흐를 것입니다. 유도 결합은 교류에서만 발생하기 때문에 코일 L에는 전류가 흐르지 않습니다. 결과적으로 커패시터가 방전되기 시작합니다. 따라서 그리드의 양전하는 감소하고 이는 즉시 양극 전류의 크기에 영향을 미치며 감소합니다. 결과적으로 코일 Lc를 통과하는 전류도 감소하여 코일 L에 반대 방향으로 전류가 생성됩니다. 따라서 커패시터 C가 방전될 때 Lc를 통한 감소하는 전류는 여전히 코일 L에 전류를 유도하여 커패시터의 플레이트가 충전되지만 반대 방향으로 충전되어 플레이트에 음전하가 축적됩니다. 그리드에 연결됩니다. 이것은 결국 양극 전류의 완전한 중단을 야기할 것입니다. 코일 L을 통한 전류의 흐름은 다시 멈추고 커패시터는 방전되기 시작할 것입니다. 결과적으로 그리드의 음전하가 점점 줄어들고 양극 전류가 다시 나타나 증가합니다. 따라서 전체 프로세스가 처음부터 반복됩니다. 이 설명에서 교류는 LC 발진 회로의 고유 주파수와 동일한 주파수의 램프 그리드를 통해 흐를 것임을 알 수 있습니다. 그러나 이러한 진동은 감쇠되지 않고 일정할 것입니다. 왜냐하면 코일 L에 유도 결합된 코일 Lc를 통해 배터리로부터 에너지를 지속적으로 추가함으로써 유지되기 때문입니다. 관 발생기의 발명은 짧은 펄스와 긴 펄스로 구성된 전신 신호의 전송 외에도 안정적이고 고품질의 무선 전화 통신이 가능해짐에 따라 무선 통신 기술의 중요한 단계를 만들 수 있게 했습니다. 전자파를 이용한 인간의 말과 음악. 무선 전화 통신에는 복잡하지 않은 것처럼 보일 수 있습니다. 사실, 소리 진동은 마이크의 도움으로 쉽게 전기 진동으로 변환됩니다. 왜 그것을 증폭하여 안테나에 공급함으로써 이전에 모스 부호가 전송되었던 것과 같은 방식으로 음성과 음악을 원거리로 전송하지 않는 것일까? 그러나 실제로는 강력한 고주파 진동만이 안테나를 통해 잘 방사되기 때문에 이러한 전송 방식은 실현 가능하지 않습니다. 그리고 음주파수의 느린 진동은 전자파를 수신할 길이 없을 정도로 약한 공간에서 전자파를 발생시킨다. 따라서 고주파 진동을 생성하는 관 발생기를 만들기 전에는 무선 전화 통신이 매우 어려운 작업인 것 같았습니다. 소리를 전달하기 위해 이러한 진동이 변경되거나 낮은(소리) 주파수 진동으로 변조됩니다. 변조의 본질은 발생기의 고주파수 진동과 마이크의 저주파 진동이 서로 중첩되어 안테나에 공급된다는 사실에 있습니다.
변조는 다양한 방식으로 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 안테나 회로에는 마이크가 포함됩니다. 마이크의 임피던스는 음파에 따라 변하기 때문에 안테나의 전류도 차례로 변합니다. 즉, 일정한 진폭의 진동 대신 진폭이 변화하는 진동(고주파의 변조된 전류)이 발생합니다. 수신기에 의해 수신된 변조된 고주파 신호는 증폭 후에도 가청 주파수로 전화 멤브레인이나 확성기 경적을 진동시킬 수 없습니다. 그것은 우리 귀에 감지되지 않는 고주파수 진동만을 일으킬 수 있습니다. 따라서 수신기에서 역 과정을 수행하여 고주파 변조 발진에서 오디오 주파수 신호를 선택하거나 즉, 신호를 감지해야 합니다. 검출은 진공 다이오드를 사용하여 수행되었습니다. 이미 언급했듯이 다이오드는 한 방향으로만 전류를 흐르게 하여 교류를 맥동으로 바꿉니다. 이 맥동 전류는 필터로 평활화되었습니다. 가장 간단한 필터는 핸드셋과 병렬로 연결된 커패시터일 수 있습니다.
필터는 이렇게 작동했습니다. 그 순간 다이오드에 전류가 흐르면 그 일부가 커패시터로 분기되어 충전됩니다. 펄스 사이의 간격에서 다이오드가 차단되면 커패시터가 튜브로 방전됩니다. 따라서 펄스 사이의 간격에서 전류는 펄스 자체와 같은 방향으로 튜브를 통해 흐릅니다. 각 후속 펄스는 커패시터를 재충전했습니다. 이로 인해 가청 주파수 전류가 튜브를 통해 흐르고 그 모양은 송신소에서 저주파 신호의 모양을 거의 완벽하게 재현했습니다. 증폭 후 저주파 전기 진동이 소리로 바뀌었습니다. 가장 단순한 검출기 수신기는 안테나에 연결된 발진 회로와 회로에 연결된 회로로 구성되며 검출기와 전화기로 구성됩니다. 최초의 진공관은 여전히 매우 불완전했습니다. 그러나 1915년 Langmuir와 Guede는 진공 램프가 이온 램프를 대체하기 때문에 매우 낮은 압력으로 램프를 펌핑하는 효율적인 방법을 제안했습니다. 이것은 전자 기술을 훨씬 더 높은 수준으로 끌어 올렸습니다. 저자: Ryzhov K.V.
▪ 차 ▪ 축음기
광신호를 제어하고 조작하는 새로운 방법
05.05.2024 프리미엄 세네카 키보드
05.05.2024 세계 최고 높이 천문대 개관
04.05.2024
▪ 모기 소리
▪ 기사 돼지 모양으로 돈을 위해 돼지 저금통을 만드는 것이 관례적인 이유는 무엇입니까? 자세한 답변 ▪ 기사 이론: 볼륨 및 톤 제어. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전 ▪ 기사 모터 보호 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
홈페이지 | 도서관 | 조항 | 사이트 맵 | 사이트 리뷰
www.diagram.com.ua |
흥미로운 기사를 추천합니다 섹션 
다른 기사 보기 섹션 
과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품:
이 페이지의 모든 언어