Badanie lamp elektronowych

Ł.A. Dudnik, wydanie 1
Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1961
(z rosyjskiego tłumaczyli Ryszard Kalicki i Zbigniew Śledziński)

Książka zawiera opis metod pomiarowych i zasadnicze układy pomiarowe lamp elektronowych wzmacniających i generacyjnych średniej mocy.
Opisane tu są następujące metody pomiarowe: prądu i napięcia żarzenia, emisji katody, prądów oraz mocy admisyjnej poszczególnych elektrod i ich temperatury.
Przeprowadzone są analizy pomiaru pojemności międzyelektrodowych, metody odtwarzania charakterystyk i pomiaru parametrów statycznych lamp elektronowych oraz określania uchybów przy pomiarze parametrów.
Podane są metody badania lamp końcowych dla wzmacniaczy, lamp nadawczych średniej mocy oraz lamp do wzmacniaczy wielkiej i pośredniej częstotliwości, jak również wskazówki do pomiaru oporności wejściowej lamp i szumów lamp elektronowych. Oprócz tego mamy tu wiadomości o badaniach mechanicznych i klimatycznych oraz o przemysłowych warunkach badania parametrów lamp.
Do każdego rozdziału podano wykaz literatury.
Książka jest przeznaczona dla radiotechników zatrudnionych przy badaniu i pomiarach lamp elektronowych, dla zaawansowanych radioamatorów jak również może służyć za lekturę uzupełniającą dla studentów wydziałów łączności.

SPIS TREŚCI

1. Badania lamp elektronowych (7)
   1. Wstęp (7)
         Niewiele czasu upłynęło od chwili, kiedy A.S. Popow dokonał pierwszego w świecie połączenia radiowego i pojawiła się pierwsza lampa elektronowa. Rozwój radiotechniki i elektroniki następował w szybkim, stale wzrastającym tempie. Obecnie przyrządy elektronowe znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach nauki, w technice i w przemyśle. Ponieważ zapotrzebowanie na lampy elektronowe stale wzrasta, produkcja ich nieustannie się rozszerza.
         Współczesne lampy elektronowe pracują w różnych, niekiedy ciężkich warunkach (mrozy arktyczne, klimat tropikalny, obniżone ciśnienie atmosferyczne itp.), przy czym prawidłowość pracy lampy elektronowej nie może ulec naruszeniu. Urządzenia elektronowe na okręcie, w samolocie lub w zdalnie sterowanym pocisku muszą pracować tak samo pewnie, jak w laboratorium.
         Wysokie wymagania, stawiane w stosunku do jakości lamp elektronowych, narzucają z kolei surowe warunki produkcji lamp i ich badania. Oczywiście, wymagania stawiane przy kontroli lamp elektronowych mogą być surowsze od warunków, w jakich lampy te pracują. Przytoczymy kilka uwag o charakterze ogólnym; uwagi te odnoszą się do elektrycznych badań lamp elektronowych tak w produkcji masowej, jak i w praktyce laboratoryjnej. Zanim lampa zostanie przekazana do produkcji masowej, prototyp jej poddany jest wszechstronnym badaniom przeprowadzonym w fabrycznych laboratoriach.
         Badania laboratoryjne mają na celu stwierdzenie zgodności parametrów danego prototypu z warunkami stawianymi lampie danego typu przez użytkowników. Poza tym w procesie badań zostają zebrane wstępne materiały dla opracowania warunków pracy lampy oraz jej norm zdawczo-odbiorczych. Lampy są selekcjonowane w procesie produkcji w czasie stuprocentowych badań produkcyjnych oraz przy badaniach wykonywanych przez dział kontroli technicznej. Ważną rolę w stałej kontroli prawidłowości procesu technologicznego produkcji lamp odgrywają statystyczne badania trwałości pracy.
         Urządzenia przeznaczone do badania lamp w czasie produkcji powinna cechować prostota w obsłudze; w chwili obecnej prowadzi się w tym celu prace nad automatyzacją procesu kontroli jakości lamp produkowanych przez przemysł. W fabrycznych laboratoriach, gdzie prowadzone są badania nad stosunkowo niewielką ilością lamp, istnieje możliwość stosowania bardziej skomplikowanych urządzeń, natomiast nie ma konieczności automatyzacji procesu kontroli. Badania zdawczo-odbiorcze stanowią końcowy etap produkcji lamp. Wszystkie badania produkcyjne wykonywane są w ścisłej zgodności z wymaganiami norm państwowych oraz norm resortowych i zakładowych.
         W instytutach naukowo-badawczych, a także w laboratoriach często stosuje się specjalne typy lamp (pomiarowe, elektrometryczne, manometryczne itp.) oraz zwykłe lampy seryjne, które pracują w warunkach nie przewidzianych normami. Badania tego rodzaju lamp są określone przez specjalne wymagania i nie mogą być standaryzowane.
         Autor niniejszej książki rozpatruje zarówno standaryzowane metody badań produkcyjnych, jak i poszczególne metody badań laboratoryjnych, mających na celu określenie rozmaitych właściwości lampy elektronowej.
         Podstawowe właściwości lampy elektronowej są określone przez jej parametry elektryczne, gdyż one określają przydatność eksploatacyjną lampy w różnych warunkach. Dlatego też decydującą rolę w ocenie jakości lamp elektronowych spełniają badania elektryczne, którymi przede wszystkim zajmuje się niniejsza książka. Niemniej jednak wartość techniczna lampy elektronowej i jej niezawodność w działaniu nie sprowadzają się wyłącznie do parametrów elektrycznych. Dla zapewnienia niezawodności pracy lampa powinna być wytrzymała mechanicznie i zdolna do pracy w różnych warunkach klimatycznych.
         W celu określenia mechanicznych właściwości, a także zdatności lampy do pracy w różnych warunkach cieplnych i w różnej wilgotności, stosuje się liczne metody specjalnych badań nieelektrycznych.
   2. Elektryczne właściwości lamp elektronowych i metody badań (9)
2. Pomiary prądu i napięcia żarzenia (14)
   1. Wpływ temperatury na pracę katody (14)
   2. Wpływ napięcia i prądu żarzenia na pracę katody (15)
   3. Wpływ prądu anodowego na prąd żarzenia katody (16)
   4. Zasilanie katody (17)
   5. Podstawowe układy do pomiaru napięcia i prądu żarzenia (19)
3. Pomiar emisji katod (21)
   1. Rozmaite kryteria zdolności emisyjnej katod (21)
   2. Pomiar emisji katod przy stałych napięciach na elektrodach (23)
   3. Pomiar emisji katod przy napięciach zmiennych na elektrodach (27)
   4. Pomiar emisji katod przy napięciach impulsowych na elektrodach (28)
   5. Badanie emisji katod za pomocą oscylografu katodowego (32)
   6. Pomiar umownej emisji katody (33)
4. Pomiar prądów elektrodowych (35)
   1. Pomiar prądu anody i siatki ekranującej (35)
   2. Prąd siatki sterującej (37)
   3. Pomiar całkowitego prądu siatki sterującej (44)
   4. Pomiar składowej jonowej prądu siatkowego (48)
   5. Pomiar termoelektronowej emisji siatki (49)
      
   6. Pomiar prądu katody (55)
5. Pomiar mocy wydzielanej na elektrodach lampy elektronowej oraz pomiar temperatury elektrod (56)
   1. Pomiar mocy wydzielanej na elektrodach (56)
   2. Pomiar temperatury elektrod (58)
6. Pomiar pojemności międzyelektrodowych (68)
   1. Pomiar pojemności międzyelektrodowych w lampach elektronowych (68)
   2. Metoda mostkowa (71)
      
   3. Metoda porównawcza (73)
   4. Metoda dzielnika napięcia (74)
7. Odtwarzanie charakterystyk statycznych (78)
   1. Statyczne charakterystyki lamp elektronowych (78)
   2. Odtwarzanie charakterystyk przy prądzie stałym (79)
      
   3. Odtwarzanie charakterystyk statycznych metodą impulsową (80)
   4. Odtwarzanie charakterystyk statycznych lamp generacyjnych przy prądzie zmiennym (90)
   5. Odtwarzanie charakterystyk statycznych metodą oscylograficzną (92)
8. Pomiar statycznych (charakterystycznych) parametrów lamp elektronowych (96)
   1. Charakterystyczne parametry statyczne (96)
   2. Graficzna metoda określania parametrów lamp z ich charakterystyk statycznych (99)
   3. Pomiar parametrów metodą dwóch odczytań (101)
   4. Określenie parametrów statycznych metodą stosunku napięć (103)
   5. Metoda składowej zmiennej prądu anodowego (108)
   6. Metoda składowej zmiennej prądu anodowego z zastosowaniem stabilizatora elektronowego w obwodzie anody. Metoda D. W. Siergiejewa (115)
   7. Pomiar nachylenia charakterystyki metodą impulsową (121)
9. Określenie uchybów przy pomiarach lamp elektronowych (123)
   1. O uchybach pomiarów parametrów lamp elektronowych (123)
   2. Uchyby metod pomiarów parametrów (123)
   3. Określenie uchybów wynikających w następstwie zmiany warunków pracy lampy (126)
   4. Wpływ uchybów przyrządów pomiarowych na dokładność pomiarów parametrów (127)
   5. Określenie uchybu pomiaru parametrów warunków badania lampy (130)
10. Pomiary lamp wzmacniaczy mocy i lamp generacyjnych mocy średniej (132)
    1. Dynamiczne parametry lamp wzmocnienia mocy (132)
    2. Pomiar użytecznej mocy i zniekształceń nieliniowych lampy pracującej w klasie A, jako wzmacniacz małej częstotliwości (133)
    3. Pomiar mocy użytecznej lamp pracujących w układzie wzmacniacza małej częstotliwości w klasie B (137)
    4. Pomiar zmiennej mocy lampy, pracującej jako rezonansowy wzmacniacz wielkiej częstotliwości (140)
11. Badania lamp wzmacniających napięcia wielkiej częstotliwości oraz lamp przemiany częstotliwości (145)
    1. Badania lamp wzmacniających napięcia wielkiej częstotliwości (145)
    2. Badania lamp przemiany częstotliwości (155)
12. Pomiar oporności wejściowych lamp (165)
    1. Parametry lamp elektronowych, pracujących przy wielkich i bardzo wielkich częstotliwościach (165)
    2. Metody pomiaru przewodności wejściowej lampy przy bardzo wielkich częstotliwościach (171)
13. Pomiar szumów w lampach elektronowych (179)
    1. Źródła szumów i ich parametry w lampach elektronowych (179)
    2. Pomiar szumów wielkiej częstotliwości w lampach elektronowych (182)
    3. Pomiar szumu grzejnika (buczenie) (185)
    4. Pomiar szumów spowodowanych czynnikami mechanicznymi i akustycznymi działającymi na lampy (188)
14. Nieelektryczne badania lamp elektronowych (191)
    1. Wiadomości ogólne o badaniach mechanicznych i klimatycznych (191)
    2. Badania odporności na drgania (192)
    3. Odtwarzanie charakterystyk rezonansowych (196)
    4. Badanie wytrzymałości na wstrząsy oraz uderzenia (199)
    5. Badania klimatyczne (201)
15. Przemysłowe urządzenia do pomiaru elektrycznych parametrów lamp elektronowych (204)
    1. Podstawowe wymagania stawiane przemysłowym urządzeniom pomiarowym (204)
    2. Układy zasilające i regulujące, stosowane w urządzeniach do pomiaru parametrów lamp elektronowych (206)
    3. Wybór mierników dla przemysłowych urządzeń pomiarowych (209)
    4. Urządzenia przełączające i pomocnicze (211)
    5. Typowe urządzenia przemysłowe do pomiaru parametrów lamp elektronowych (212)
    6. Perspektywy automatyzacji urządzeń pomiarowych (221)