Катоды и их питание

До сих пор я говорил о радиолампах, в которых роль катодов выполняли нити накала. Такие лампы называются лампами с катодом прямого накала, или батарейными, и предназначаются для радиоконструкций с пита­нием от батарей гальванических элементов или аккумуляторов.

Нить накала — катод батарейной лам­пы — это очень тонкий вольфрамовый во­лосок. Он раскаляется сразу же после вклю­чения тока и мгновенно охлаждается при выключении его. Если такой катод питать переменным током, то он в такт с измене­ниями тока будет накаляться то сильнее (при наибольших значениях тока), то слабее (при наименьших значениях тока). В результате эмиссия, а значит, и анодный ток лампы бу­дут изменяться с удвоенной частотой пере­менного тока. Вследствие этого в телефоне или громкоговорителе, подключенном к уси­лителю, будет слышен сильный гул низкого тона, называемый фоном переменно­го тока. Поэтому нити накала батарей­ных ламп нельзя питать переменным то­ком.

В лампе, предназначенной для аппаратуры с питанием от сети переменного тока, электроны излучает не нить накала, а подогреваемый ею металлический цилиндр (рис. 113). На поверхность такого катода нанесен «активный слой», способствующий более активному излучению электронов. Покрытая слоем теплостойкой изоляции нить накала находится внутри цилиндра и питается переменным, током. Раскаляясь, она разогревает цилиндр, который и испускает электроны. Нить накала такой лампы является как бы электрической печкой, подогревающей катод. Ее называют подогревателем, а лампы с като­дом такого устройства — лампами с подогревными катодами или лампами с катодами косвенного накала.

Почему так сложно устроен катод сетевой лампы? Цилиндр-катод обладает относительно большой массой, поэтому его температура при изменениях тока в подогревателе не изменяется. В результате эмиссия получается равномерной и при работе лампы в усилителе фон переменного тока не слышен.

Нить накала сетевой лампы обозначают на схемах так же, как в бата­рейной лампе, а катод — дужкой над нитью накала (рис. 113). Катод имеет отдельный вывод. Нити накала большей части сетевых ламп рассчитаны на напряжение 6,3 В при токе 0,15—2 А. Оно подается от трансформаторов. Потребляемые подогревателями мощности тока во много раз больше, чем мощности, расходуемые на питание катодов батарейных ламп.

Сетевые лампы начинают работать не сразу после включения тока, а только через 25—30 с — после того как прогреется катод.

Надо сказать, что в некоторых усилителях, питаемых от сети переменного тока, иногда все же используют лампы с катодами прямого накала. Но катоды таких ламп делают более толстыми, чем в батарейных лампах. Вследствие этого при периодических изменениях накаливающего тока их температура и электронная эмиссия изменяются мало.

В. Г. Борисов. Юный Радиолюбитель