Обзор наборов на радиолампах из каталога Мастер Кит NM14, NM12, NN2119box
В 1883 году Эдисон пытался увеличить срок службы осветительной лампы с угольной нитью накаливания в вакууммированной стеклянной колбе. С этой целью в одном из опытов он ввёл в вакуумное пространство лампы металлическую пластину с проводником, выведенным наружу. При экспериментах он заметил, что вакуум проводит ток, причём только в направлении от электрода к накалённой нити и только тогда, когда нить накалена. Это было неожиданно для того времени — считалось, что вакуум не может проводить ток, так как в нём нет носителей заряда. Изобретатель не понял тогда значение этого открытия, но на всякий случай запатентовал.
Благодаря этим экспериментам Эдисон стал автором фундаментального научного открытия, которое является основой работы всех электронных ламп и всей электроники до создания полупроводниковых приборов. Впоследствии это явление получило название термоэлектронная эмиссия.
В 1905 году этот «эффект Эдисона» стал основой британского патента Джона Флеминга на «прибор для преобразования переменного тока в постоянный» — первую электронную лампу, диод, открывшую век электроники.
В 1906 году американский инженер Ли де Форест ввёл в лампу третий электрод — управляющую сетку (и, таким образом, создал триод). Такая лампа могла уже работать в качестве усилителя тока, а в 1913 году на её основе был создан автогенератор. В 1921 году А. А. Чернышёвым предложена конструкция цилиндрического подогревного катода (катода косвенного накала).
Пик расцвета («золотая эра») ламповой схемотехники пришёлся на 1935—1950 годы.
В это время электронные лампы использовались в электронной технике повсеместно. На их основе строились усилители и генераторы звуковых и радиочастот, индикаторные устройства, выпрямители, источники питания, радиопередатчики и приемники, телевизоры, радиолокационные станции и даже первые компьютеры.
Именно вакуумные электронные лампы стали элементной базой компьютеров первого поколения. Главным недостатком электронных ламп было то, что устройства на их основе были довольно громоздкими, а при большом количестве ламп, например, в первых ЭВМ, частые единичные выгорания приводили к значительному простою на ремонт. Причем в логических схемах не всегда можно было вовремя обнаружить поломку, машина могла продолжать работать, выдавая ошибочные результаты. Для питания ламп необходимо было подводить дополнительную энергию для нагрева катода (именно он испускает электроны, необходимые для тока в лампе), а образованное ими тепло отводить. Например, в первых компьютерах использовались тысячи ламп, которые размещались в металлических шкафах и занимали много места. Весила такая машина десятки тонн. Для её работы требовалась электростанция. Для охлаждения машины использовали мощные вентиляторы в связи с выделением лампами огромного количества тепла.
В настоящее время электронные лампы практически полностью вытеснены полупроводниковыми приборами, но иногда ещё применяются в мощных высокочастотных передатчиках и в высококлассной аудиотехнике.
В каталоге компании Мастер Кит есть несколько устройств, использующих электронные лампы. Такие устройства будут полезны тем, кто интересуется историей электроники, получает удовольствие от самостоятельной сборки электронных устройств и хочет начать систематическое изучение электроники.
В этом материале мы рассмотрим три устройства. Все они представляют собой наборы для самостоятельной сборки:
- NM12 - Набор радиолюбителя для сборки ретро часов на лампах ИН-12;
- NM14 - Набор для сборки ретро часов на лампах ИН-14;
- NM2119box - Набор для сборки предварительного усилителя на лампах.
- NM12 - Набор радиолюбителя для сборки ретро часов на лампах ИН-12.
Набор для сборки часов представляет собой конструктор для сборки ламповых часов на газоразрядных индикаторах ИН-12. Часы оснащены будильником и имеют энергонезависимую память. Набор включает в себя платы и полный набор компонентов для сборки (поставляется в комплекте с радиолампами). В процессе сборки вы получите или усовершенствуете свои навыки пайки сборки электронных устройств, и получите готовое изделие, которое будет радовать вас теплым неоновым светом.
В состав набора входит более 40 электронных компонентов, включая микроконтроллер, дешифратор, кварцевый резонатор, транзисторы, резисторы, диоды, газоразрядные индикаторные лампы ИН-14 и др.
Все радиоэлементы, входящие в комплект набора, устанавливаются на печатной плате методом пайки. Для удобства монтажа на печатной плате показано расположение элементов.
Правильно собранное устройство не требует настройки и начинает работать сразу. Однако перед его включением и использованием необходимо проделать несколько операций:
- проверить правильность монтажа;
- внимательно проверить правильность установки всех электронных компонентов, обратив особое внимание на установку диодов, электролитических конденсаторов, транзисторов и микросхем.
Для питания индикаторов используется высокое напряжение порядка 180В. Поэтому после включения нельзя дотрагиваться до компонентов и токоведущих дорожек платы.
Часы имеют множество режимов работы, которые настраиваются с помощью трех кнопок.
- NM14 - Набор для сборки ретро часов на лампах ИН-14
Часы во многом похожи на предыдущий набор, но в них используются газоразрядные индикаторы ИН-14. Часы имеют другой констуктив, а индикаторы имеют большую высоту.
Подробно с набором можно ознакомиться в этой статье.
Оба набора для сборки электронных часов могут быть оформлены в самодельном корпусе, внешний вид которого зависит только от вашей фантазии и умения работать руками. Приведем для примера некоторые варианты часов в самостоятельно изготовленных корпусах:
- NM2119box - Набор для сборки предварительного усилителя на лампах
Набор предназначен для самостоятельной сборки лампового предусилителя на пентоде 6Ж1П. Он включает в себя полный комплект деталей для самостоятельной сборки качественного предварительного усилителя мощности: печатную плату, электронные компоненты, пластиковые детали из прозрачного оргстекла для сборки корпуса. Собрав все элементы вместе, вы получите устройство, предназначенное для преобразования слабого аудио сигнала для его дальнейшего усиления или обработки.
В основе конструкции предварительного усилителя - распространённая советская радиолампа 6Ж1П - "высокочастотный пентод с короткой характеристикой". Его развёрнутые характеристики и особенности применения легко найти в интернете. Ее главная особенность - способность работать с низким напряжением.
Основная функция предварительного усилителя - согласование по уровню и выходному сопротивлению источника сигнала с нагрузкой, и, конечно же, внесение в сигнал небольшого уровня специфических искажений, свойственных ламповой технике.
Источником стерео сигнала для него может быть проигрыватель, цифро-аналоговый преобразователь (возможно, в составе звуковой карты) или электронный музыкальный инструмент (в т.ч. с высоким выходным сопротивлением). Звуковой сигнал с выхода предусилителя подаётся непосредственно на оконечный усилитель, или любое устройство с линейным входом.
Как наиболее удачное применение для данного прибора мы бы выделили следующие решения:
- как согласующее устройство между цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП) и оконечным усилителем. Так, многие ЦАП не имеют выходного буфера и весьма капризны относительно входного сопротивления последующего устройства. Предусилитель компенсирует это за счёт довольно высокого входного сопротивления ламповых каскадов с подачей сигнала на сетку. Использование усилителя дает некоторое сглаживание "цифровых артефактов" и добавляет типичные "тёплые ламповые" искажения;
- для звукозаписи электронного музыкального инструмента, в т.ч. с высоким выходным сопротивлением, или после цифрового устройства спецэффектов (например, гитарного процессора). Предусилитель поможет установить нужный уровень сигнала и добавит ламповый характер звучания.
Усилитель имеет следующие основные технические характеристики:
Напряжение питания, В | 12 |
Ток потребления, мА | 500 |
Диапазон воспроизводимых частот, Гц | 20 … 20000 |
Динамический диапазон, более, дБ | 100 |
Коэффициент нелинейных искажений, менее, % | 0,1 |
Входное сопротивление, кОм | 50 |
Выходное сопротивление, кОм | 100 |
Входное напряжение, В | 0,3 |
Выходное напряжение, В | 2 |
Габаритные размеры с выступ. элементами, мм | 70х92x105 |
В качестве усилителя мощности после предварительного усилителя можно использовать устройства из обширного каталога Мастер Кит. Вы можете ознакомиться с электронными устройствами этого класса в следующих материалах:
Набор меломана для сборки монофонического усилителя низкой частоты 200 Вт
Обзор темброблока BM2112 на микросхеме XR1075 BBE
Обзор усилителей звуковой частоты BM2043M и BM2043Pro
