Tujuan perangkat elektrovakum. Perangkat Electrovacuum: prinsip operasi, contoh

Perangkat vakum modern muncul karena penemu Amerika Thomas Edison. Dialah yang mengembangkan metode penerangan pertama yang berhasil, menggunakan bola lampu listrik.

Sejarah lampu

Saat ini sulit dipercaya bahwa listrik tidak ada di semua periode sejarah. Bola lampu pijar pertama kali muncul hanya pada akhir abad kesembilan belas. Edison berhasil mengembangkan model bola lampu yang mengandung karbon, platina, dan filamen bambu. Ilmuwan inilah yang pantas disebut sebagai “bapak” bola lampu modern karena ia menyederhanakan rangkaian bola lampu dan secara signifikan mengurangi biaya produksi. Akibatnya, bukan penerangan gas, melainkan penerangan listrik yang muncul di jalanan, dan alat penerangan baru mulai disebut lampu Edison. Thomas bekerja lama untuk menyempurnakan penemuannya, akibatnya penggunaan lilin menjadi usaha yang tidak menguntungkan.

Prinsip operasi

Perangkat apa yang dimiliki bola lampu pijar Edison? Setiap perangkat memiliki badan filamen, bola kaca, kontak utama, elektroda, dan alas. Masing-masing dari mereka memiliki tujuan fungsionalnya sendiri.

Inti dari pengoperasian perangkat ini adalah sebagai berikut. Ketika badan filamen dipanaskan secara kuat oleh aliran partikel bermuatan, energi listrik diubah menjadi cahaya.

Agar radiasi dapat dilihat oleh mata manusia, suhu harus mencapai minimal 580 derajat.

Di antara logam, tungsten memiliki titik leleh maksimum, sehingga badan filamen dibuat darinya. Untuk memperkecil volumenya, kawat mulai disusun secara spiral.

Meskipun tungsten memiliki ketahanan kimia yang tinggi, untuk perlindungan maksimal dari proses korosi, badan filamen ditempatkan dalam wadah kaca tertutup yang sebelumnya telah dipompa keluar udara. Sebaliknya, gas inert dipompa ke dalam labu, yang mencegah kawat tungsten memasuki reaksi oksidasi. Argon paling sering digunakan sebagai gas inert, terkadang nitrogen atau kripton digunakan.

Inti dari penemuan Edison adalah bahwa penguapan yang terjadi selama pemanasan logam dalam waktu lama dicegah oleh tekanan yang diciptakan oleh gas inert.

Fitur Lampu

Ada beberapa lampu berbeda yang dirancang untuk menerangi area yang luas. Keunikan penemuan Edison adalah kemampuannya untuk mengatur kekuatan perangkat ini dengan mempertimbangkan area yang diterangi.

Pabrikan menawarkan berbagai jenis lampu, berbeda dalam masa pakai, ukuran, dan daya. Mari kita lihat beberapa jenis peralatan listrik tersebut.

Tabung vakum yang paling umum adalah LON. Mereka sepenuhnya mematuhi persyaratan higienis, dan masa pakai rata-rata adalah 1000 jam.

Di antara kelemahan lampu serba guna, kami menyoroti rendahnya Sekitar 5 persen energi listrik berubah menjadi cahaya, sisanya dilepaskan dalam bentuk panas.

Lampu sorot

Mereka memiliki daya yang cukup tinggi dan dirancang untuk menerangi area yang luas. Perangkat electrovacuum dibagi menjadi tiga kelompok:

• proyeksi film;
• mercusuar;
• tujuan umum.

Sumber cahaya lampu sorot berbeda dalam panjang badan filamennya, ia memiliki dimensi yang lebih kompak, yang memungkinkan untuk meningkatkan kecerahan keseluruhan dan meningkatkan fokus aliran cahaya.

Perangkat vakum listrik cermin memiliki lapisan aluminium reflektif dan desain bohlam yang berbeda.

Bagian yang berfungsi menghantarkan cahaya terbuat dari kaca buram. Hal ini memungkinkan Anda membuat cahaya menjadi lembut dan mengurangi bayangan kontras dari berbagai objek. Perangkat elektrovakum semacam itu digunakan untuk penerangan interior.

Di dalam labu halogen terdapat senyawa brom atau yodium. Berkat kemampuannya menahan suhu hingga 3000 K, lampu ini memiliki masa pakai sekitar 2000 jam. Namun sumber ini juga memiliki kekurangan, misalnya lampu halogen memiliki hambatan listrik yang rendah saat didinginkan.

Pengaturan utama

Pada lampu pijar Edison, filamen tungsten disusun dalam berbagai bentuk. Untuk pengoperasian yang stabil dari perangkat semacam itu, diperlukan tegangan 220 V. Rata-rata, masa pakainya berkisar antara 3000 hingga 3500 jam. Mengingat suhu warnanya 2700 K, lampu memberikan spektrum putih hangat atau kuning. Saat ini, lampu ditawarkan dalam berbagai ukuran (E27). Jika diinginkan, Anda dapat memilih lampu berbentuk jepit rambut, herringbone, atau spiral untuk lampu gantung langit-langit atau perlengkapan penerangan dinding.

Penemuan Edison dibagi menjadi beberapa kelas terpisah sesuai dengan jumlah filamen tungsten. Biaya perangkat penerangan, daya, dan masa pakainya secara langsung bergantung pada indikator ini.

Prinsip pengoperasian EVL

Emisi termionik terdiri dari emisi elektron oleh badan filamen yang dipanaskan ke dalam lingkungan vakum atau inert yang tercipta di dalam bola lampu. Medan magnet atau listrik digunakan untuk mengontrol aliran elektron.

Emisi termionik memungkinkan penggunaan praktis kualitas positif aliran elektron - untuk menghasilkan dan memperkuat osilasi listrik dari berbagai frekuensi.

Fitur tabung radio

Dioda vakum adalah dasar dari teknik radio. Desain lampu memiliki dua elektroda (katoda dan anoda) dan sebuah grid. Katoda menghasilkan emisi; untuk ini, lapisan tungsten dilapisi dengan barium atau thorium. Anoda dibuat dalam bentuk pelat yang terbuat dari nikel, molibdenum, dan grafit. Grid merupakan pemisah antar elektroda. Ketika fluida kerja dipanaskan dari partikel yang bergerak, arus listrik yang kuat tercipta dalam ruang hampa. Perangkat electrovacuum jenis ini menjadi dasar teknik radio. Pada paruh kedua abad terakhir, tabung vakum digunakan di berbagai bidang industri teknis dan radio-elektronik.

Tanpa mereka mustahil pembuatan radio, televisi, peralatan khusus, dan komputer.

Area aplikasi

Dengan berkembangnya instrumentasi presisi dan elektronik radio, lampu ini kehilangan relevansinya dan tidak lagi digunakan dalam skala besar.

Namun saat ini masih terdapat kawasan industri yang memerlukan EVL, karena hanya lampu vakum yang dapat menjamin pengoperasian perangkat sesuai parameter tertentu di lingkungan tertentu.

EVL menjadi perhatian khusus bagi kompleks industri militer, karena tabung vakum ditandai dengan peningkatan resistensi terhadap pulsa elektromagnetik.

Satu aparat militer dapat menampung hingga seratus EFL. Sebagian besar bahan semikonduktor dan elektronik elektronik tidak dapat berfungsi di bawah peningkatan radiasi, serta dalam kondisi vakum alami (di luar angkasa).

EVL berkontribusi dalam meningkatkan keandalan dan daya tahan satelit dan roket luar angkasa.

Kesimpulan

Dalam perangkat elektrovakum yang memungkinkan pembangkitan, penguatan, dan konversi energi elektromagnetik, ruang kerja benar-benar bebas dari udara, dipagari dari atmosfer oleh cangkang yang tidak dapat ditembus.

Penemuan emisi termionik menyebabkan terciptanya lampu dua elektroda sederhana yang disebut dioda vakum.

Ketika dihubungkan ke rangkaian listrik, arus muncul di dalam perangkat. Ketika polaritas tegangan berubah, tegangan tersebut menghilang, tidak peduli seberapa panas katodanya. Dengan mempertahankan suhu konstan dari katoda yang dipanaskan, dimungkinkan untuk membangun hubungan langsung antara tegangan anoda dan kekuatan arus. Hasil yang diperoleh mulai digunakan dalam pengembangan perangkat vakum elektronik.

Misalnya, trioda adalah tabung elektron yang memiliki tiga elektroda: anoda, katoda termionik, dan jaringan kontrol.

Triode-lah yang menjadi perangkat pertama yang digunakan untuk memperkuat sinyal listrik pada awal abad terakhir. Saat ini, trioda telah digantikan oleh transistor semikonduktor. Trioda vakum hanya digunakan di area yang memerlukan konversi sinyal berdaya tinggi dengan sejumlah kecil komponen aktif, dan bobot serta dimensi dapat diabaikan.

Tabung radio yang kuat sebanding dengan transistor dalam hal efisiensi dan keandalan, tetapi masa pakainya jauh lebih pendek. Dalam trioda berdaya rendah, sebagian besar filamen digunakan untuk konsumsi daya kaskade, terkadang nilainya mencapai 50%.

Tetroda adalah tabung jaringan ganda elektronik yang dirancang untuk meningkatkan daya dan tegangan sinyal listrik. Perangkat ini memiliki penguatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan triode. Fitur desain seperti itu memungkinkan penggunaan tetroda untuk memperkuat frekuensi rendah di televisi, penerima, dan peralatan radio lainnya.

Konsumen aktif menggunakan lampu pijar, yang badan filamennya berupa spiral atau kawat tungsten. Perangkat ini memiliki daya 25 hingga 100 W, masa pakainya 2500-3000 jam. Pabrikan menawarkan lampu dengan alas, bentuk, dan ukuran yang berbeda, sehingga Anda dapat memilih opsi lampu dengan mempertimbangkan karakteristik perangkat penerangan dan luas ruangan.

PERANGKAT VAKUM LISTRIK-perangkat di mana arus ditransfer oleh elektron atau ion yang bergerak antar elektroda melalui tinggi atau gas di dalam cangkang kedap gas.

Perangkat elektronik dibagi menjadi dua kelas besar: perangkat elektronik dan perangkat ion.Dalam perangkat elektronik, transfer listrik. dalam ruang antarelektroda ditentukan oleh pergerakan elektron bebas yang dipancarkan katoda dalam ruang hampa tinggi. Dalam perangkat pelepasan gas (ion) dalam transfer listrik. Muatan tersebut melibatkan elektron dan muatan berat. partikel - ion yang terbentuk oleh interaksi elektron yang bergerak dalam arus listrik. lapangan, dengan atom gas mengisi perangkat.

Salah satu ciri aliran arus pada suatu perangkat elektronik adalah ketergantungan nonlinier dari besarnya arus yang mengalir melalui perangkat tersebut terhadap besarnya arus yang diberikan - nonlinier karakteristik volt-ampere, tepian untuk perangkat elektronik dalam bentuk jamak. kasus dapat dijelaskan dengan fungsi eksponensial. Ciri-ciri alat pelepasan gas ada bermacam-macam jenisnya: naik, turun, meledak, dan lain-lain. Jenis energi listrik memiliki konduktivitas satu arah - kondisi aliran arus berubah tajam ketika polaritas tegangan yang diberikan berubah.

Besarnya arus yang melewati arus listrik dapat dikontrol dalam rentang yang luas - mulai dari "pemblokiran" (nol) hingga nilai maksimum yang mungkin untuk perangkat tertentu, dan hampir tanpa konsumsi energi.

Perangkat listrik elektronik praktis tidak memiliki inersia, yaitu perubahan arus yang mengalir melalui perangkat terjadi hampir seketika ketika tegangan yang diberikan berubah. Hal ini ditentukan oleh fakta bahwa elektron bergerak dalam listrik medan di ruang bebas (vakum tinggi), dapat memperoleh kecepatan mendekati: ketika melewati medan percepatan dengan beda potensial 100 kV, kecepatan elektron adalah ~(2/3) Dengan. Pada kecepatan seperti itu, waktu penerbangan elektron melalui ruang antarelektroda adalah<=10 -10 -10 -9 с, что позволяет считать Э. п. приборами мгновенного действия.

Sebagian besar perangkat elektronik merupakan pengubah informasi (sinyal), baik dari segi jenis energi yang dikonversi maupun parameter konversinya.

Berdasarkan jenis energi yang dikonversi, pembangkit listrik dibagi menjadi beberapa kelompok: mengkonversi energi listrik. sinyal listrik dengan parameter lain; transformasi listrik sinyal menjadi optik (cahaya); optik - ke listrik; optik-ke-optik dengan parameter lainnya.

EP dapat mengubah besaran (amplitudo) sinyal, memperkuat tegangan, arus, daya, dan kecerahan optik. gambar, dll. dalam rentang perubahan nilai sinyal yang dikonversi yang sangat luas, misalnya. dalam hal kapasitas - dari pecahan W hingga puluhan MW. EP dapat mengubah sinyal dalam frekuensi, menghasilkan osilasi HF dan gelombang mikro, mendeteksi, memperbaiki AC. saat ini (juga dalam rentang yang sangat luas - dari nol hingga puluhan GHz). Sejumlah E. p digunakan untuk pensaklaran (switching) listrik. rangkaian daya tinggi dan tegangan tinggi menggunakan sinyal kontrol daya rendah.

Ke E. p., mengubah listrik. sinyal menjadi listrik dengan parameter lain termasuk tabung vakum, perangkat elektronik gelombang mikro ( klystron, magnetron, tabung gelombang berjalan, tabung gelombang mundur), tabung penyimpanan sinar katoda, perangkat pelepasan gas tertentu (katup merkuri, gastron, arc thyratron, dll.). Perangkat yang mengubah listrik. sinyal optik menerima tabung sinar katoda (osiloskop, tabung indikator, tabung gambar), indikator tegangan cahaya elektron, lampu pijar, sumber cahaya pelepasan gas, termasuk lampu neon (lihat. ) . Konversi sinyal optik (cahaya) menjadi sinyal listrik dilakukan melalui ruang hampa fotosel menyiarkan televisi. tabung (dissector, superorticon, vidicon, dll). Konversi optik sinyal menjadi optik dengan parameter lain terjadi menggunakan konverter elektron-optik, penguat kecerahan, penguat gambar sinar-X.

E. p. juga mencakup penstabil arus (barretter), penstabil tegangan pelepasan gas (dioda zener) dan mekanotron - perangkat yang mengubah energi mekanik. parameter (perubahan jarak antar elektroda, tekanan, percepatan, amplitudo dan frekuensi getaran) pada kelistrikan. sinyal.

menyala.: Tyagunov G.A., Electrovacuum dan, M.-L., 1962; Perangkat elektronik, ed. G.G. Shishkina, edisi ke-4, M., 1989; Katsnelson B.V., Kalugin A.M., Larionov A.S., Perangkat elektronik dan pelepasan gas Electrovacuum. Direktori, edisi ke-2, M., 1985.

A.A.Zhigarev.

Perangkat elektrovakum disebut. perangkat di mana ruang kerja diisolasi oleh cangkang kedap gas (silinder), memiliki tingkat vakum yang tinggi atau diisi dengan media khusus (uap atau gas) dan tindakannya didasarkan pada fenomena listrik yang terkait dengan pergerakan partikel bermuatan dalam ruang hampa atau gas. Sesuai dengan sifat lingkungan kerjanya, perangkat vakum listrik dibagi menjadi elektronik dan ionik (pelepasan gas).

Dalam EVP elektronik el. arus disebabkan oleh pergerakan elektron bebas saja dalam ruang hampa (tabung elektron, perangkat sinar katoda, perangkat fotoelektronik vakum, dll.)

Prinsip pengoperasian EVP ionik didasarkan pada penggunaan el suci. pelepasan dalam gas atau uap logam. Perangkat ini disebut pelepasan gas (rekahan gas, pijar, pelepasan frekuensi tinggi, dll.)

EVP terdiri dari sistem elektroda yang dirancang. untuk mengelola fisik proses di dalam silinder yang memisahkan bagian luar. lingkungan dari internal pekerja. kesederhanaan perangkat.

Pada semua jenis EVP dan rekahan hidrolik besar terdapat: katoda - elektroda yang memancarkan (memancarkan) elektron, dan anoda - elektroda yang mengumpulkan (mengumpulkan) elektron. Untuk mengontrol aliran partikel bermuatan, digunakan elektroda kontrol yang dibuat dalam bentuk kisi-kisi atau pelat berprofil dan elemen struktural elektromagnetik khusus (kumparan). Dalam perangkat untuk menampilkan informasi dalam bentuk visual (CRT, indikator, dan perangkat lainnya), elemen struktural khusus banyak digunakan - layar, yang dengannya energi aliran elektron atau medan listrik diubah menjadi radiasi optik (cahaya) dari tubuh. Desain elektroda sangat beragam dan ditentukan oleh tujuan perangkat dan kondisi pengoperasiannya.

EVP dan silinder rekahan hidrolik terbuat dari kaca, logam, keramik dan kombinasi bahan-bahan tersebut. Kesimpulan dari elektroda dibuat melalui permukaan dasar, ujung dan samping silinder.

Lampu elektronik merupakan EVP yang bekerja dengan cara mengontrol intensitas aliran elektron yang bergerak dalam ruang hampa atau gas yang dijernihkan di antara elektroda.

Tabung elektronik, dimaksudkan untuk penerangan (lampu flash, lampu xenon, lampu merkuri dan natrium)

Jenis utama tabung vakum elektronik:

Dioda (mudah dibuat untuk tegangan tinggi, lihat kenotron), Trioda, Tetroda, Pentoda, beam tetroda dan pentoda (sebagai variasi dari jenis ini), Hexodes, Heptodes, Octodes, Nonodes, lampu kombinasi (sebenarnya mencakup 2 lampu atau lebih dalam satu silinder )

Menurut jumlah elektrodanya, lampu elektronik dibagi menjadi:

dua elektroda (dioda); tiga elektroda (trioda); empat elektroda (tetroda); lima elektroda (pentoda); dan bahkan tujuh elektroda (heptoda, atau pentagrida).

APA YANG TIDAK ADA DALAM PERTANYAAN, TETAPI ADA DALAM RINGKASAN!

Perangkat vakum listrik- perangkat yang dirancang untuk menghasilkan, memperkuat, dan mengubah energi elektromagnetik, di mana ruang kerja dibebaskan dari udara dan dilindungi dari atmosfer sekitarnya oleh cangkang yang tidak dapat ditembus.

Perangkat tersebut mencakup perangkat elektronik vakum, yang aliran elektronnya lewat dalam ruang hampa, dan perangkat elektronik pelepasan gas, yang aliran elektronnya lewat dalam gas. Perangkat vakum listrik juga termasuk lampu pijar.

Dalam perangkat elektrovakum, konduksi dilakukan oleh elektron atau ion yang bergerak antar elektroda melalui ruang hampa atau gas.

Permulaannya dibuat dengan ditemukannya elektron termionik. Pada tahun 1884, penemu terkenal Amerika Thomas Alva Edison, saat mencari desain rasional untuk lampu pijar, menemukan efek yang dinamai menurut namanya. Berikut uraian pertamanya: “Di antara cabang-cabang filamen” bola lampu pijar, pada jarak yang sama dari keduanya, ditempatkan pelat platina, yang merupakan elektroda berinsulasi... Jika Anda menghubungkan galvanometer antara elektroda ini dan salah satu ujung filamen, kemudian ketika lampu menyala, timbul arus yang berubah arahnya tergantung pada apakah ujung positif atau negatif benang karbon dipasang pada alat. Selain itu, intensitasnya meningkat seiring dengan kekuatan arus yang melewati benang.”
Penjelasannya sebagai berikut: “tampaknya, di dalam lampu ini, partikel-partikel udara (atau batu bara) terbang menjauh dari filamen dalam garis lurus, membawa muatan listrik.”
Edison adalah seorang penemu, dia tidak menganalisis fenomena tersebut. Frasa yang dikutip pada dasarnya membatasi isi catatan. Ini tidak lebih dari sekedar tuntutan prioritas. Upaya Edison untuk menemukan penerapan praktis dari efek tersebut tidak berhasil.

Dengan demikian, fenomena emisi termionik ditemukan dan dioda vakum listrik tabung radio pertama diciptakan.

Emisi termionik (Efek Richardson, Efek Edison) - fenomena emisi elektron oleh benda yang dipanaskan. Konsentrasi elektron bebas dalam logam cukup tinggi, oleh karena itu, bahkan pada suhu rata-rata, karena distribusi kecepatan elektron (energi), beberapa elektron mempunyai energi yang cukup untuk mengatasi penghalang potensial pada batas logam. Dengan meningkatnya suhu, jumlah elektron, yang energi kinetik gerak termalnya lebih besar daripada fungsi kerjanya, meningkat, dan fenomena emisi termionik menjadi nyata.

Studi tentang hukum emisi termionik dapat dilakukan dengan menggunakan lampu dua elektroda paling sederhana - dioda vakum, yaitu silinder kosong yang berisi dua elektroda: katoda K dan anoda A.

Gambar.3.1 Desain dioda vakum

Dalam kasus paling sederhana, katoda adalah filamen yang terbuat dari logam tahan api (misalnya tungsten), dipanaskan oleh arus listrik. Anoda paling sering berbentuk silinder logam yang mengelilingi katoda. Penunjukan dioda dalam diagram rangkaian listrik ditunjukkan pada Gambar 3.2.

Beras. 3.2. Penunjukan dioda vakum dalam diagram rangkaian listrik.

Jika dioda dihubungkan ke suatu rangkaian, maka ketika katoda dipanaskan dan tegangan positif (relatif terhadap katoda) diterapkan ke anoda, timbul arus pada rangkaian anoda dioda. Jika Anda mengubah polaritas tegangan, arus berhenti, tidak peduli seberapa panas katoda dipanaskan. Akibatnya, katoda memancarkan partikel negatif - elektron.

Jika Anda menjaga suhu katoda yang dipanaskan tetap konstan dan menghilangkan ketergantungan arus anoda pada tegangan anoda - karakteristik arus-tegangan - ternyata tidak linier, yaitu hukum Ohm tidak berlaku untuk dioda vakum . Ketergantungan arus termionik pada tegangan anoda pada daerah nilai positif kecil dijelaskan oleh hukum tiga detik

di mana B adalah koefisien yang bergantung pada bentuk dan ukuran elektroda, serta posisi relatifnya.

Ketika tegangan anoda meningkat, arus meningkat hingga nilai maksimum tertentu, yang disebut arus saturasi. Artinya hampir semua elektron yang meninggalkan katoda mencapai anoda, sehingga peningkatan kuat medan lebih lanjut tidak dapat menyebabkan peningkatan arus termionik. Ketergantungan arus termionik pada tegangan anoda ditunjukkan pada Gambar 3.3.

Beras. 3.3. Ketergantungan arus termionik pada tegangan anoda

Akibatnya, kerapatan arus saturasi menjadi ciri emisivitas bahan katoda. Kepadatan arus saturasi ditentukan oleh rumus Richardson-Deshman, yang diturunkan secara teoritis berdasarkan statistik kuantum:

dimana A adalah fungsi kerja elektron yang meninggalkan katoda,

T - suhu termodinamika,

C adalah suatu konstanta, yang secara teoritis sama untuk semua logam (hal ini tidak dikonfirmasi oleh eksperimen, yang tampaknya dijelaskan oleh efek permukaan). Penurunan fungsi kerja menyebabkan peningkatan tajam pada kerapatan arus saturasi. Oleh karena itu, tabung radio menggunakan katoda oksida (misalnya, nikel yang dilapisi dengan oksida logam alkali tanah), yang fungsi kerjanya adalah 1–1,5 eV.

Pengoperasian banyak perangkat elektronik vakum didasarkan pada fenomena emisi termionik.

Triode vakum listrik, atau sederhananya triode, - tabung elektron yang memiliki tiga elektroda: katoda termionik (dipanaskan langsung atau tidak langsung), anoda dan satu jaringan kontrol. Diciptakan dan dipatenkan pada tahun 1906 oleh Lee de Forest dari Amerika. Desain triode vakum ditunjukkan pada Gambar 3.4

Gambar.3.4 Desain triode vakum

Triode adalah perangkat pertama yang digunakan untuk memperkuat sinyal listrik pada awal abad ke-20. Diagram rangkaian listrik triode ditunjukkan pada Gambar. 3.5

Beras. 3.5 Simbol triode pada diagram rangkaian listrik

Karakteristik arus-tegangan triode ditunjukkan pada Gambar 3.6

Beras. 3.6 Karakteristik arus-tegangan triode

Karakteristik arus-tegangan triode sangat linier. Berkat ini, trioda vakum menimbulkan distorsi nonlinier minimal ke dalam sinyal yang diperkuat.

Saat ini, trioda vakum digantikan oleh transistor semikonduktor. Pengecualiannya adalah di area di mana konversi sinyal dengan frekuensi ratusan MHz - GHz dengan daya tinggi diperlukan dengan sejumlah kecil komponen aktif, dan dimensi serta bobot tidak begitu penting - misalnya, pada tahap keluaran pemancar radio, serta pemanasan induksi untuk pengerasan permukaan. Tabung radio yang kuat memiliki efisiensi yang sebanding dengan transistor yang kuat; Keandalannya juga sebanding, tetapi masa pakainya jauh lebih pendek. Trioda berdaya rendah memiliki efisiensi yang rendah, karena sebagian besar daya yang dikonsumsi oleh kaskade dihabiskan untuk lampu pijar, terkadang lebih dari setengah total konsumsi lampu.

Tetrode adalah tabung vakum jaringan ganda yang dirancang untuk memperkuat tegangan dan kekuatan sinyal listrik. Diagram rangkaian listrik tetrode ditunjukkan pada Gambar. 3.7

Beras. 3.7 Simbol tetrode pada diagram rangkaian listrik

Berbeda dengan triode, tetrode memiliki jaring pelindung antara jaringan kontrol dan anoda, yang melemahkan efek elektrostatis anoda pada jaringan kontrol. Dibandingkan dengan triode, tetrode memiliki penguatan yang tinggi, kapasitansi jaringan kontrol anoda yang sangat kecil, dan resistansi internal yang tinggi.
Menurut tujuannya, mereka dibagi menjadi tetroda untuk memperkuat tegangan dan daya frekuensi rendah dan tetroda broadband yang dirancang untuk memperkuat sinyal video. Tetroda balok, seperti lampu biasa, adalah lampu dua jaringan, tetapi berbeda dari yang terakhir karena tidak adanya efek dinatron, yang dicapai dengan menggunakan pelat pembentuk sinar yang terletak di antara jaringan pelindung dan anoda dan dihubungkan di dalam. silinder ke katoda. Tetroda balok digunakan terutama untuk memperkuat daya frekuensi rendah pada tahap akhir penerima, televisi, dan peralatan lainnya.

pentode(dari bahasa Yunani kuno πέντε lima, sesuai dengan jumlah elektroda) - tabung elektron vakum dengan kisi-kisi penyaringan, di mana kisi-kisi ketiga (pelindung atau anti-dinatron) ditempatkan di antara kisi-kisi penyaringan dan anoda. Berdasarkan desain dan tujuannya, pentoda dibagi menjadi empat jenis utama: penguat frekuensi tinggi berdaya rendah, pentoda keluaran untuk penguat video, pentoda keluaran untuk penguat frekuensi rendah, dan pentoda generator berdaya tinggi.

Tabung terlindung, tetrode dan pentode, lebih unggul daripada triode pada frekuensi tinggi. Frekuensi operasi atas penguat pentode bisa mencapai 1 GHz. Efisiensi penguat daya yang menggunakan pentoda (sekitar 35%) secara signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan penguat yang menggunakan trioda (15%-25%), tetapi sedikit lebih rendah dibandingkan dengan penguat yang menggunakan beam tetroda.

Kerugian dari pentoda (dan secara umum semua lampu berpelindung) adalah distorsi nonlinier yang lebih tinggi daripada triode, yang didominasi oleh harmonik ganjil, ketergantungan penguatan yang tajam pada resistansi beban, dan tingkat kebisingan intrinsik yang lebih tinggi.

Yang lebih kompleks adalah lampu multielektroda dengan dua jaringan kontrol—heptoda, yang muncul sehubungan dengan penemuan teknologi superheterodyne.