РАДИО ВСЕМ, №24, 1929 год. Новая усилительная лампа УО-3

"Радио Всем", №24, декабрь, 1929 год, стр. 712-714

Н. Ульяновский

Новая усилительная лампа УО-3

ЭТЗСТ выпущена новая, давно обещанная, лампа УО-3, с оксидированной нитью, предназначенная для оконечного усиления.

Это первая оксидная лампа, появляющаяся у нас на рынке. Нормальные данные лампы Va = 80—160 вольт Vн 3,0—3,6 вольт. Здесь мы скажем несколько слов о достоинствах и недостатках УО-3, выяснившихся в результате произведенного испытания над двумя экземплярами этой лампы.

Характеристики и параметры

Выходная, мощность

На рис. 1 и 2 изображены характеристики лампы УО-3. Средние параметры лампы, определенные из снятых характеристик (на прямолинейных рабочих участках) имеют следующие значения:

Коэффициент усиления М =  I  = 9—10.
 D 

Крутизна S = 1,3—1,5  мА
 вольт 

Внутреннее сопротивление Ri = 6500—7500 ом.
Добротность MS = 1,35 · 10—3.

Как видно по параметрам, лампа УО-3 очень похожа на УТ-15. Лампа имеет, однако, при одном и том же Va более левую характеристику, чем УТ-15, и поэтому может работать при более низких анодных напряжениях. При наибольшем рекомендуемом анодном напряжении Va = 160 и Vg = 0 Iа ≅ ⅓ IS, то есть характеристика все же «правая». Это понижает неискаженную выходную мощность, которую может отдать лампа. По приблизительному подсчету максимальная неискаженная выходная мощность УО-3 (при работе в области отрицательных сеточных напряжений без захода на нижний сгиб, при Va = 160 v и при наивыгоднейшей внешней нагрузке) равна 0,05 ватта.

Накал. Эмиссия

При напряжении накала Vн = 3,0 вольта, ток накала Iн = 200 мА, что соответствует мощности накала 0,6 ватт; при Vн = 3,6, Iн = 230 мА, что соответствует мощности накала 0,83 ватт.

Нормальная эмиссия нити около 60 мА.

Таким образом эмиссионная способность, определяющаяся отношением тока эмиссии к мощности потребляемой накалом, здесь равна
Н =  60  = 72  мА
 0,83   w 

Для сравнения укажем, что торированные нити дают у «Микро» Н = 33, у УТ—15, Н = 25 (при нормальных накалах). Таким образом эмиссионная способность значительно выше, чего и следует ожидать от оксидной нити. Достоинством лампы по сравнению о торированными является постоянство эмиссии и как будто меньшая способность терять ее при перекале (об этом см. ниже).

Динатронный эффект

Отрицательным свойством лампы УО-3 является наличие динатронного эффекта сетки. Этот эффект заключается в испускании сеткой так наз. вторичных электронов.

Рис. 1.

Электроны, испускаемые нитью и бомбардирующие сетку, могут выбить с последней новые вторичные электроны, которые увлекутся к аноду, под действием его напряжения. Таким образом сетку покидает большее количество электронов, чем поступает на нее от нити, вследствие чего меняется направление тока сетки (см. кривые тока сетки рис. 1, 2). Нормальный ток сетки вызывается поступлением на сетку электронов с нити и стеканием их обратно к нити вне лампы. Направление тока и этом случае будет от сетки и нити внутри лампы (против движения электронов). В данном случае, наоборот, нить получит (через анод) больше электронов, чем ушло с нее на сетку. Этим и объясняется перемена направления тока сетки. На кривых рис. 1 ясно видна эта картина наступления динатронного эффекта, причем он наступает тем раньше (т. е. при тем меньших сеточных напряжениях Vс), чем больше анодное напряжение.

Рис. 2.

Кривые рис. 2 представляют собой характеристики этой же лампы, снятые на другой день. Токи сетки несколько изменили свой вид, то в основном явление осталось прежним. Как видим из кривых, динатронный эффект не имеет места при Vа = 40. Такие же нормальные характеристики получились при несколько больших Va (до 70—80 вольт). При Va = 80 v (наименьшее рекомендованное анодное напряжение) почти всегда наступал динатронный эффект. Ток сетки (обратный) рри этом достигал до 5—6 мА, а анодный ток рос за счет вторичных электронов сетки гораздо больше эмиссионной способности нити. Вероятной причиной динатронного эффекта сетки можно предположить или неподходящий материал сетки или оседание на ее поверхности в процессе изготовления некоторой доли оксидов.

Рис. 3.

В работе наступление динатронного эффекта обыкновенно вызывает паразитную генерацию (свист) и в данной лампе она, очевидно, может наступить при перегрузке.

Ток сетки

Кривая тока сетки в области Vc = ±1 вольт дана на кривой рис. 3, в увеличенном масштабе. Как видим, ток сетки наступает уже в отрицательной части сеточных напряжений. При Vc = 0 и Va = 120 v он равен 7 микроампер. (При Va = 160 и 150, Iс = 8 и 6 микроампер соответственно.) Абсолютный нуль сеточного тока получается примерно при Vс = 0,7—1,0 вольта. С током сетки таким образом не совсем благополучно.

Вакуум

Две испытанные лампы оказались с весьма хорошей пустотностью. Мерой вакуума является, как известно, отношение ионного тока сетки к току анода. Ионный ток сетки бывает при отрицательных потенциалах на сетке и имеет обратное электронному направление. Он вызывается перемещением ионов (положительных частиц) от сетки к нити. Отсутствие ионного тока или неощутимая его величина говорит об отсутствии газа в лампе.

Рис. 4.

В приведенном испытании на вакуум ионный ток не был обнаружен при помощи микроамперметра с чувствительностью 10—6 А (1 микроампер) на деление, таким образом величину вакуума можно считать меньше 10—4.

Еще о динатронном эффекте

Кроме обычных характеристик, были сняты следующие кривые: силы анодного тока I a в зависимости от напряжения анода V a при свободной сетке и присоединенной к минусу накала. Обе кривые рис. 4 почти не отличаются между собой. Тот факт, что свободная сетка не «запирает» лампы, следует приписать, вероятно, тому же динатронному эффекту. Наконец, кривая рис. 5, дающая I a в зависимости от V a (при соединенных сетке и аноде), также подтверждает динатронный эффект. Ток I a достигал при этом величины больше 350 мА, в 6 раз превосходя нормальную эмиссионную способность нити, повидимому, за счет подогрева нити от раскаленной сетки и анода и за счет вторичных электронов сетки.

Рис. 5.

Из кривой рис. 5 видно, что при ее снятии на аноде были рассеиваемы значительные мощности. Покраснение анода началось при Va = 100 v и I a = 200 mA, т. е. при мощности рассеяния — 20 ватт, что в несколько раз превосходит мощность рассеяния, данную на этикетке.

Свечение анода

Во время снятия характеристик и работы лампы в приемнике было замечено свечение анода, имеющее иногда фиолетовый, иногда, при больших токах анода, соломенно-желтый цвет. Это свечение нет основания приписывать газовости, так как, во-первых, не было замечено никаких неустойчивых состояний, а кроме того, специальное испытание на вакуум показало хорошую пустотность. Свечение наблюдается только с наружной стороны анода, в случае, если лампа несколько затемнена. Если на нее направить яркий свет — свечения незаметно. При работе лампы в приемнике свечение происходит вспышками различной яркости, в зависимости от глубины модуляции — при выкриках делается ярче. Это указывает на зависимость его от величины анодного тока, что также было замечено и при съемке характеристик. Свечение также увеличивается с увеличением накала и анодного напряжения. Объяснения этого явления не найдено; но можно уверенно оказать, что оно не вызывается ни газовостью, ни накаливанием анода — до последнего еще очень далеко. Так что свечение это не должно смущать радиолюбителей, оно объясняется, повидимому, так наз. явлением флюоресценции и на работу лампы влияния не оказывает.

Где можно применять лампу УО-3

Как по своей выходной мощности, так и по параметрам лампа не может быть названа специально мощной усилительной лампой. Она ближе всего подходит к типу промежуточной лампы низкой частоты и выходной для приемников (не для очень мощного выхода).

Вместе с тем ее параметры не очень (пожалуй, даже меньше «Микро») отличаются от параметров, придаваемых так называемым универсальным лампам, поэтому она, что подтверждает также опыт, может во многих случаях заменить «Микро».

Испытание лампы на работе в приемнике БЧ на приеме местных станций показало, что в качестве оконечной усилительной, даже при одном и том же анодном напряжении, она дает прием заметно чище, чем «Микро». Не хуже, если не лучше «Микро» она работала и в качестве детекторной, на усилении высокой частоты и в качестве первой лампы усиления низкой частоты, несмотря на свое как будто специальное назначение. Таким образом лампа не имеет ясно выраженной специализации, ввиду чего достоинства ее, как оконечной, невелики.

Рис. 6.

После нескольких испытаний, во время которых лампа ставилась в ненормальные режимы — перегрев анода, умышленный перекал нити, примерно на 60% и т. д. — была еще раз снята характеристика, которая изображена на рис. 6. Как видим, лампа потеряла эмиссию, уменьшила крутизну, а следовательно и другие параметры. Динатронный эффект остался, хотя и наступает значительно позже. Неожиданный подъем характеристики (Ia) и положительной части обязан, очевидно, вторичным электронам сетки. Как и раньше, ток сетки меняет направление. Нить лампы УО-3, конечно, боится перекала, хотя возможно и меньше торированных.

Насколько однородными являются лампы по своим параметрам и степени вакуума, сказать на основании испытания двух штук, конечно, нельзя. Можно однако сказать, что лампа УО-3 является хотя и запоздалым, но шагом вперед по сравнению с торированными, и остается пожелать, чтобы рынок не ощущал в них недостатка. Цену лампы 11 р. 75 к. следует признать чрезмерно высокой.