Инж. С. А. Оболенский
В № 9 журнала «Радиолюбитель» м. г. помещены две статьи, которые наряду с выразительной обложкой этого № преследуют одну и ту же цель — похороны микролампы по 1 разряду. При этом, в то время как статья инженера П. Н. Куксенко атакует микро-лампу как тип и написана она под лозунгом «микро-лампа отжила свой век», статья лаборатории «Радиолюбителя» направлена против «микро — нового выпуска» и категорически заявляет, что «новый выпуск микро вдвое хуже старого».
1. Остановимся сначала на этой последней статье. Аргументация ее проста до крайности: взята одна из микро-ламп «нового выпуска», для этой случайной лампы определены — эмиссия, крутизна и коэффициент усиления; эти случайные данные обобщены на весь «новый выпуск» микро-ламп, в результате чего следует категорическое заверение, что «крутизна у микро нового выпуска стала вдвое меньше (0,25 мА/V вместо ожидаемых 0,50). Это — «экспериментальная» часть исследования. Дальше — часть «теоретическая»: а) та же случайная крутизна 0,25 умножается на коэффициент усиления (оставшийся по изысканиям «Радиолюбителя» неизменным), и естественно, что получается «добротность» лампы опять-таки вдвое меньше ожидаемой. Это случайное значение «добротности» опять-таки объявляется типовым для микро-ламп нового выпуска и приводится как второй смертный грех этого типа.
б) Затем на эту же случайную крутизну 0,25 делится коэффициент усиления; естественно — получается внутреннее сопротивление — опять-таки вдвое большее, чем следовало бы. В результате всех этих соображений следует обобщающее заключение, что «микро-лампы нового выпуска вдвое хуже ламп старого выпуска».
От этих рассуждений редакции «Радиолюбителя» перейдем теперь к фактам, которые заслуживают некоторого внимания массы наших радиолюбителей.
Как правило, каждая из микро-ламп, выпускаемых ЭТЗСТ, проверяется Испытательной станцией завода на ток накала, эмиссию, нулевой анодный ток, крутизну, коэффициент усиления и вакуум. Поэтому на склад может попасть лишь тот незначительный процент брака, который неустраним при массовом, бешено растущем производстве при неизбежности случайных ошибок и недосмотров в нем. Процент этот, естественно, увеличивается в процессе транспортировки ламп, при хранении ламп в розничных магазинах и т. п. Понятно, что на долю одного-двух радиолюбителей из сотен неминуемо должна попасть скверная лампа, если они будут покупать их без всякой проверки в магазине.
Никогда отбор микро-ламп не производился по таким строгим нормам, как в настоящее время. Так, при отборе микроламп 1 сорта Испытательная станция с 1 августа п. г. руководствуется следующими данными:
1) ток накала не больше 75 мА при Ен = 3,6 V;
2) эмиссия (измеряемая замыканием сетки на анод при Е = 80 V) должна лежать в пределах от 4,5 до 11 мА и быть устойчивой;
3) крутизна от 0,35 до 0,50 мА/V;
4) коэффициент усиления от 9,5 до 13,5;
5) вакуум должен быть таков, чтобы при Еа = 220 V максимальный ионный ток сетки был не больше 5·10—7А.
Ни одна лампа, не удовлетворяющая этим данным, не может быть сознательно направлена в 1 сорт. Если же в силу неточности измерения лампа немного и выпадет из этих условий, она остается еще вполне годной для работы.
Одним из важнейших условий доброкачественности микро-лампы как типа является применение нитей одинакового диаметра, дающих необходимую эмиссию и имеющих достаточный срок службы в смысле сохранения этой эмиссии.
1928 год и первые 3 м-ца 1929 г. как раз и были наиболее тяжелым временем в этом отношении, так как заводу приходилось работать на нитях самых разнообразных фирм (швейцарских, американских, немецких и голландских). Выход был найден в переходе на несколько более толстый тарированный вольфрам одной из фирм, которым мы могли быть обеспечены в должном количестве. В связи с некоторым увеличением диаметра нити для сохранения прежнего режима накала нить в микро-лампе пришлось также несколько удлинить. В результате ток накала микро-ламп в среднем несколько увеличился, но зато а) область возможных значений его очень сузилась (практически от 65 до 75 мА вместо прежнего разброса от 55 до 80 мА, б) крутизна микро-лампы в среднем несколько поднялась. Следует особо подчеркнуть также то обстоятельство, что в производство идут лишь те катушки торированного вольфрама, которые предварительно путем изготовления пробных ламп были испытаны на ток накала, на эмиссию и на срок службы.
Для того чтобы иметь возможность сузить пределы всех данных микро-ламп 1 сорта, отведя для них средние из возможных для типа значений, — с августа м-ца 1929 г. был введен 2 сорт ламп. В основу разделения микро-ламп по сортам были положены следующие соображения:
Микро-лампа является лампой «универсальной» и годится в общем как для детектирования, так и для усиления высокой и низкой частоты (в приемниках небольшой мощности). Поэтому параметры лампы 1-го сорта должны укладываться в такие пределы, чтобы микро-лампы были пригодны для всех этих случаев использования ламп, Лампы же, годные сами по себе, но, в силу разных причин, имеющие какие-либо малоподходящие для универсального их использования данные, выделяются во 2-й сорт. Так, например, во 2-й сорт попадут те из микро-ламп, которые окажутся очень хорошими для низкой, но скверными для высокой частоты или детектирования, и — наоборот.
Вероятнейший срок службы микро-ламп 1-го сорта (по менее 500 часов) рассчитан на накал 3,6 V (при 3,2—3,4 V она живет, конечно, еще больше), поэтому во 2-й сорт были пущены также те лампы, которые внушали подозрение по своему сроку службы при 3,6 V. Однако эти лампы, если их не перекалять, могут жить достаточно долго и по своей работе в приемниках оказаться не хуже первосортных.
Во 2-й сорт отошли еще лампы, несколько дефектные по внутреннему или внешнему своему виду.
Следует иметь в виду, что на лампах 2-го сорта ставится особое клеймо «2 сорт».
В настоящее время по микро-лампам 1-го и 2-го сорта установлены следующие значения их важнейших данных:
| 2-й сорт | 1-й сорт | ||
| Эмиссия | ....... | больше 3,2 мА | 4,5—11 мА |
| Крутизна при нормальных усло- виях |
....... | 0,27—0,55 мА | 0,35—0,50 |
| Коэффициент усиления |
....... | 7,6—15 | 9,5—13,5 |
Данные эти, по мере накопления опытного материала и в связи с изменением конструкции ламп, в дальнейшем могут быть несколько уточнены.
Что же представляют собою в отношении параметров наши микро-лампы? Ответ на этот вопрос дает нам Лаборатория контроля производства при заводе «Светлана», где ежедневно проверяется 1% из числа готовых, сдаваемых на склад микро-ламп. Лаборатория эта осуществляет, таким образом, последующий контроль над уже готовой продукцией и тем самым корректирует работу Испытательной станции, проверяющей всю продукцию перед сдачей ее на склад. Материалы этой лаборатории являются совершенно объективной картиной действительного качества наших микро-ламп, и вот что дают они нам в результате, например, подробного обследования 436 шт. микро-ламп, отбиравшихся из готовой продукции ежедневно в течение октября истекшего года:
Ток накала микро-ламп 1-го сорта в октябре фактически находился в пределах от 68 до 75 мА, при этом для 78,2% ламп ток эмиссии лежал в пределах от 70,8 до 73,7 мА.
Эмиссия ламп 1-го сорта не выходила из пределов 4,8—12,2 мА, причем 60% всех ламп, приходилось на эмиссию 8,3—10,2 мА и только 0,9% на эмиссию от 11,3—12,2 мА (лампы с эмиссией больше 11 мА переводились во 2-й сорт).
Коэффициент усиления микро-ламп октябрьского выпуска лежал в пределах от 8 до 14, причем 49,8% ламп имело коэффициент усиления от 10,8 до 11,7, ниже 9 — только 1,3% и выше 13 — 1,8%.
По крутизне все 436 шт. ламп улеглись в пределы 0,30—0,54 мА/V, при этом 85,2% ламп имели крутизну 0,40—0,46 мА/V, только 0,5% имели крутизну выше 0,50 и только 1,5% от 0,36 до 0,30 mA/V.
Из этих данных видно, насколько соответствует истине основное положение статьи редакции «Радиолюбителя», что микро-лампы нового выпуска характеризуются крутизной 0,25 мА/V, а также и все «теоретические» выводы из этого положения относительно «доброкачественности» и внутреннего сопротивления этих ламп.
Переходим теперь к статье инж. П. Н. Куксенко — «Микро-лампа отжила свой век».
Основные положения этой статьи следующие:
1) Микро-лампы имеют большие сеточные токи.
2) Центр тяжести лампового производства следует перенести с универсальной лампы на специальные типы.
3) Микро-лампа, как универсальная, тоже не вполне удовлетворительна.
Указание инж. П. Н. Куксенко на то, что микро-лампы имеют большие сеточные токи, совершенно правильно, — в частности — верно указана и величина вероятнейшего значения тока сетки в микро-лампах 2—3·10—6 А (при Ес = 0). Однако ошибочно преувеличенное значение, приданное П. Н. Куксенко этим токам. П. Н. Куксенко полагает, что нельзя «уйти» от большого сеточного тока, задавая на сетку отрицательное смещающее напряжение без риска перевести рабочую точку на изгиб характеристики, и что поэтому нужно повышать анодное напряжение для микро-лампы выше 80 V. Это было бы так, если бы, одновременно с возрастанием сеточного тока, не возрастал бы и анодный ток при Ес = 0. Подробные исследования Лаборатории контроля производства на «Светлане», предпринятые c целью снижения сеточных токов в микро-лампах, показали вполне определенно следующее:
Увеличение сеточного тока в микро-лампах обусловлено снижением контактной разности потенциалов между сеткой и нитью. Эта контактная разность потенциалов действует как элемент, включенный в цепь сетки, со всеми отсюда вытекающими последствиями для токов анода и сетки; всего лучше это изменение контактной разности потенциалов представлять себе, как соответствующий сдвиг оси ординат для анодной и сеточной характеристик без изменения формы этих характеристик.
В связи с увеличением сеточного тока нулевое значение анодного тока в микро-лампах соответственно тоже возросло. Так, судя по обследованию 436 шт. микро-ламп октябрьской продукции завода, 57,5% всех ламп имеют нулевой анодный ток (Ес = 0, Еа = 80 V, Ен = 3,6 V) в пределах от 1,65 до 1,95 мА с вероятнейшим значением J0 = 1,80 мА. С уменьшением сеточного тока до значений, меньших 1×10—6 А, вероятнейшее значение анодного тока при Ес = 0 упадет примерно до 1,5 мА, т. е. до значения, отвечающего микро-лампам 1925 г. и лампам типа ЭТ-1.
Обследование, произведенное инж. Слепяном в Центральной радиолаборатории Треста над микро-лампами с сеточными токами разной величины, показало, что, если задать на сетку отрицательный потенциал до 1 V, все микро-лампы, независимо от величины нулевых сеточных токов, дают в общем один и тот же эффект при усилении высокой и низкой частоты, — детекторное же действие их, так же как ламп и других типов, все равно требует установки наилучшей рабочей точки.
Конечно, задание отрицательного потенциала на сетку несколько усложняет схему приема, и перед заводом стоит задача для всей массы микро-ламп снизить сеточный ток до 1·10—6 А. Задача эта лабораторией завода решена, но решение это, по патентным интересам Треста, оглашению в печали не подлежит. В производство уже внесены соответствующие коррективы, давшие снижение сеточного тока в среднем в 2—3 раза. На ближайшей очереди — дальнейшее уменьшение сеточного тока и введение в условия первого сорта микро-ламп предельной величины этого сеточного тока.
Должны ли мы отказаться от универсальной лампы как основы нашей ламповой продукции? При решении этого вопроса необходимо иметь в виду следующие соображения:
а) Увеличивая число основных типов, мы значительно удорожаем наиболее ходовые из них. Между тем цену микро-лампы мы довели до величины, даже не идущей в сравнение с ценами на европейские, а тем более американские лампы.
б) Большинство наших радиолюбителей принимают еще на детектор, и для них микро-лампа является пока идеалом; перевод основы нашей ламповой продукции с очень дешевой лампы, универсальной (т. е. практически пригодной на все случаи радиолюбительской жизни) на более дорогие специальные лампы был бы медвежьей услугой вашему массовому радиолюбительству. «Тоска по специальной лампе свойственна высококвалифицированному радиолюбителю, и мы ее, конечно, должны будем удовлетворить, но в основу производственной программы, рассчитанной на широчайшие массы городских и особенно деревенских радиолюбителей (работающих на сухих элементах), нельзя не класть возможно дешевой универсальной лампы с малой мощностью накала.
в) Конечно, наряду с универсальными, рекордно-дешевыми лампами мы должны выпускать и уже выпускаем лампы специальные. Таковы, например, новые лампы типов УТ—40, УО—3, УК—30, ПО—23, которые уже выпускаются заводом, и лампы с подогревом (ПО—74) и с экранированным анодом (СО—44 и др.), которые пущены в пробное производство 1.
Указание П. Н. Куксенко на большой сеточный ток правильно, но явление это типу микро свойственно не специфически и оно будет в ближайшем времени значительно ослаблено, если не совсем устранено.
Желательно также и снижение внутреннего сопротивления микро-лампы, однако здесь следует отметить, что с таким же сопротивлением выпускается ряд типов почти каждой фирмой. Такова, например, лампа фирмы Телефункен RE064 или лампа фирмы Филипс А410.
Еще чаще встречаются лампы, отличающиеся от нашей микро-лампы только напряжением накала, а следовательно и мощностью накала. Такова, например, лампа фирмы Филипс А109 с данными: Ен = 1,0—1,3 V; Jн = 60 мА, S = 0,45 мА/V, К — 10. Однако дело здесь объясняется тем, что лампы такого рода, как правильно указал П. Н. Куксенко, имеют азидно-бариевую нить.
Только азидный метод изготовления оксидных нитей позволяет ставить массовое производство оксидных ламп, и применение его у нас позволило бы дать лампу широкого потребления с мощностью накала втрое сниженной по сравнению с микро-лампой. К сожалению, азидный способ изготовления оксидных ламп и за границей, и у нас запатентован фирмою Филипс, и без решения патентно-правового вопроса (спор по этому поводу вскоре будет решаться судом) этого способа нам не ввести. Работа с целью перевода ламп широкого потребления на оксидную нить в лабораториях «Светланы» идут непрерывно, но говорить о близком переводе универсальной лампы на оксидную нить еще рано.
На ближайшей же очереди стоит вопрос о переводе микролампы на более жесткую конструкцию, подобную ЭТ—1. В этом направлении проделана большая подготовительная работа, обеспечивающая в самом недалеком будущем перевод всего производства микроламп на изготовление типа ПТ—20 (так будет называться микролампа новой конструкции).
Мы еще не имеем в своем распоряжении достаточно обширного статистического материала, чтобы охарактеризовать этот тип, но во всяком случае можно сказать следующее:
1) сеточный ток ПТ—20 будет снижен должным образом;
2) коэффициент усиления ПТ—20 будет несколько уменьшен по сравнению с микролампой (9—9,5);
3) жесткая конструкция позволит нам еще больше сузить пределы допускаемых изменений параметров.
Из всего вышеизложенного видно, что говорить о похоронах микро-лампы как типа сегодня-завтра еще рано. Лампа эта еще нужна, и, исправленная в некоторых отношениях, она еще года два честно послужит нашему миллионному радиолюбителю, правда, — не раз еще вызывая по вашему адресу упреки со стороны наиболее высококвалифицированных из них. За критику лампы мы и впредь будем только благодарны (это нас стимулирует к улучшению лампы), но мы хотели бы видеть критику обоснованную и вескую (вроде статьи П. Н. Куксенко), а не случайную и поверхностную, как это имело место в статье лаборатории «Радиолюбителя».
1 Основные сведения об этих лампах уже приводились на стр. «Радио всем» (см. ст. Ф. Г. Довженко в № 2 т. 2).
(стр. 170.)