Tentang Tabung Vakum

Tabung vakum

Dalam elektronika, sebuah tabung vakum adalah sebuah alat yang biasanya digunakan untuk menguatkan sinyal. Dahulu digunakan di banyak alat-alat elektronik tapi kini tabung vakum hanya digunakan dalam aplikasi khusus. Untuk banyak tujuan, tabung vakum telah diganti oleh transistor yang murah dan jauh lebih kecil, baik sebagai alat terpisah maupun dalam sirkuit terpadu. Pada awal abad ke-21 muncul kembali kesukaan terhadap tabung vakum, kali ini dalam bentuk tabung mikro field-emitter.
Tabung vakum pertama diciptakan oleh John Ambrose Fleming pada tahun 1904.

Deskripsi

Sebuah tabung vakum terdiri dari dua atau lebih elektroda dalam vakum di dalam sebuah kandang kedap udara. Kebanyakan tabung kaca amplop, meskipun keramik dan logam (atas isolasi basa) juga telah digunakan. Elektroda yang melekat pada lead yang melewati amplop melalui segel kedap udara. Pada kebanyakan tabung, memimpin, dalam bentuk pin, plug ke soket tabung untuk penggantian mudah tabung (tabung yang sejauh ini penyebab paling umum dari kegagalan dalam peralatan elektronik, dan konsumen diharapkan dapat menggantikan tabung sendiri ). Beberapa tabung memiliki elektroda berakhir pada topi atas yang mengurangi kapasitansi interelectrode untuk meningkatkan frekuensi tinggi kinerja, menyimpan tegangan plate mungkin sangat tinggi jauh dari tegangan rendah, dan bisa menampung satu elektroda lebih dari yang diperbolehkan oleh pangkalan.

Dioda tabung hampa: elektron dari katoda aliran panas menuju anoda positif, namun tidak sebaliknya.

Tabung vakum awal mirip, dan bahkan berevolusi dari bola lampu pijar , mengandung filamen disegel dalam amplop kaca dievakuasi. Ketika panas, filamen melepaskan elektron ke dalam vakum, proses yang disebut emisi termionik . Sebuah elektroda kedua, anoda atau pelat, akan menarik elektron-elektron jika pada tegangan yang lebih positif. Hasilnya adalah aliran bersih elektron dari filamen ke piring. Namun saat ini tidak dapat mengalir dalam arah sebaliknya karena piring tidak dipanaskan dan tidak memancarkan elektron. Filamen ( katoda ) memiliki fungsi ganda: ia memancarkan elektron ketika dipanaskan, dan, bersama-sama dengan piring, menciptakan sebuah medan listrik karena perbedaan potensial antara mereka. Seperti tabung dengan hanya dua elektroda disebut sebagai dioda , dan digunakan untuk perbaikan . Karena saat ini hanya dapat lulus dalam satu arah, seperti dioda (atau penyearah ) akan mengkonversi AC ke DC berdenyut. Hal ini karena itu dapat digunakan dalam sebuah DC power supply , dan juga digunakan sebagai demodulator dari termodulasi amplitudo (AM) sinyal radio dan fungsi yang sama.
Sementara tabung awal menggunakan filamen langsung dipanaskan sebagai katoda , tabung lebih modern sebagian besar (tetapi tidak semua) dipekerjakan pemanasan tidak langsung. Sebuah elemen yang terpisah digunakan untuk katoda. Di dalam katoda, dan elektrik terisolasi dari itu, adalah filamen atau pemanas. Jadi pemanas tidak berfungsi sebagai elektroda, tetapi hanya melayani untuk memanaskan katoda cukup untuk itu untuk memancarkan elektron dengan emisi termionik . Ini memungkinkan semua tabung untuk dipanaskan melalui sirkuit umum (yang dapat juga menjadi AC) sementara memungkinkan setiap katoda untuk sampai pada tegangan independen dari yang lain, menghapus sebuah kendala yang tidak diinginkan pada desain sirkuit.
Selama operasi, tabung vakum memerlukan pemanasan konstan dari filamen sehingga membutuhkan daya yang cukup besar bahkan ketika memperkuat sinyal di tingkat mikrovat. Pada kebanyakan amplifier kekuasaan lebih lanjut dikonsumsi karena arus diam antara katoda dan anoda (piring), mengakibatkan pemanasan piring. Dalam sebuah power amplifier, pemanasan piring dapat cukup besar; tabung dapat dihancurkan jika didorong melampaui batas-batas aman. Karena tabung vakum membutuhkan untuk beroperasi, konveksi pendinginan piring umumnya tidak mungkin (kecuali dalam aplikasi khusus di mana anoda merupakan bagian dari amplop vakum, yang umumnya dihindari karena bahaya sengatan listrik dari tegangan anoda). Sehingga pendinginan anoda terjadi terutama melalui tubuh hitam-radiasi .

Vacuum tube triode: tegangan diterapkan ke grid kontrol pelat (anoda) saat ini.

Kecuali untuk dioda, elektroda tambahan diposisikan antara katoda dan pelat (anoda). Elektroda ini disebut sebagai grid karena mereka tidak elektroda padat tetapi unsur-unsur yang jarang di mana elektron dapat melewati perjalanan mereka ke piring. Tabung vakum yang kemudian dikenal sebagai triode , tetrode , pentode , dll, tergantung pada jumlah grid. Sebuah trioda memiliki tiga elektroda: anoda, katoda, dan satu grid, dan sebagainya. Grid pertama, yang dikenal sebagai kontrol grid, (dan kadang-kadang grid lainnya) mengubah dioda tegangan ke perangkat yang dikendalikan: tegangan diterapkan pada kontrol grid mempengaruhi aliran arus antara katoda dan piring. Ketika diadakan negatif sehubungan dengan katoda, kontrol grid menciptakan medan listrik yang dipancarkan oleh elektron repels katoda, sehingga mengurangi atau bahkan menghentikan aliran arus antara katoda dan anoda. Selama kontrol grid relatif negatif terhadap katoda, pada dasarnya tidak ada arus ke dalamnya, namun perubahan beberapa volt pada kontrol grid cukup untuk membuat perbedaan besar dalam piring saat ini, mungkin mengubah output dengan ratusan volt (tergantung di sirkuit). Perangkat solid-state yang beroperasi paling seperti tabung pentode adalah persimpangan transistor efek medan (JFET), meskipun tabung vakum biasanya beroperasi pada lebih dari seratus volt, tidak seperti semikonduktor yang paling dalam sebagian besar aplikasi.

Sejarah dan pengembangan

Pertama : RCA tabung vakum triode, ketik 808

Abad ke-19 melihat meningkatnya penelitian dengan tabung dievakuasi, seperti Geissler dan tabung Crookes . Ilmuwan terkenal yang bereksperimen dengan tabung tersebut termasuk Thomas Edison , Eugen Goldstein , Nikola Tesla , dan Johann Wilhelm Hittorf antara banyak lainnya. Dengan pengecualian awal bola lampu , tabung tersebut hanya digunakan dalam penelitian ilmiah atau sebagai hal baru. Dasar yang diletakkan oleh para ilmuwan dan penemu, bagaimanapun, adalah penting untuk pengembangan teknologi tabung vakum berikutnya.
Meskipun emisi termionik pada awalnya dilaporkan pada tahun 1873 oleh Frederick Guthrie , 1884 penyelidikan itu Thomas Edison yang mendorong penelitian masa depan, sehingga menjadi fenomena yang dikenal sebagai " Efek Edison . " Edison dipatenkan apa yang ia temukan, tetapi ia tidak memahami fisika yang mendasari, juga tidak memiliki firasat tentang nilai potensial dari penemuan itu. Ia tidak sampai awal abad 20 bahwa properti rektifikasi seperti perangkat yang digunakan, terutama oleh John Ambrose Fleming yang menggunakan dioda tabung untuk mendeteksi ( demodulasi ) sinyal radio. Lee De Forest 's 1906 " audion "juga dikembangkan sebagai detektor radio, dan langsung mengarah ke pengembangan triode tabung. Ini pada dasarnya penguat elektronik pertama, yang mengarah ke perbaikan besar dalam telepon (seperti garis

Unknown

Add Comment

TUGAS