بلاگ صنایع روشنایی آینده

لامپ خلا

لامپ خلا قطعه ای الکترونیکی است که وقتی به الکترود های آن ولتاژ وارد می شود می تواند حرکت الکترون ها را در محیطی نزدیک به خلا کنترل کند. به عبارتی دیگر می تواند جریان الکتریکی را تقویت، یک سو سازی و قطع و وصل کند. از نظر ساختار می‌توان گفت که لامپ خلأ وسیله‌ای است دارای چند الکترود که مهمترین آنها کاتد و آند می باشند که درون یک محفظه شیشه ای خالی از هوا قرار داده شده‌اند. وظیفه لامپ خلأ، کنترل جریان میان آند و کاتد به کمک الکترودهای دیگر است. عیب بزرگ این لامپ ها حجم زیاد آن ها،عدم قابلیت اطمینان، تولید گرمای بسیار زیاد و اتلاف انرژی است.

انواع لامپ خلا

دایود Diode یا لامپ دو قطبی

ساده ترین نوع لامپ های الکترونی لامپ دایود یا دو قطبی می باشد.این لامپ در سال 1904 توسط جان_آمبروز_فلمینگ که فیزیکدان و مهندس برق اهل انگلستان بود، اختراع گردید. این لامپ برای یکسوسازی جریان برق متناوب به کار گرفته می شود. عملکرد ایجاد جریان ناشی از پدیده انتشار ترمویونی در لامپ دایود خلاء به خوبی پدیدار می باشد. در دایود الکترون های آزاد شده از کاتد در صورت قرار دادن یک اختلاف پتانسیل الکتریکی بین کاتد و آند به طوری که آند نسبت به کاتد مثبت تر شود، به سوی آند شتاب گرفته و به سوی آن رفته و جذب آن خواهند شد به صورتی که یک جریان الکتریکی از این روند به دست می آید. این جریان در صورت معکوس شدن اختلاف پتانسیل (منفی تر شدن آند نسبت به کاتد) قطع می گردد. به این ترتیب دایود می تواند جریان متناوب را یکطرفه یا یکسو بنماید.

تِرایود Triode یا لامپ سه قطبی

تِرایود نوعی لامپ خلأ است که یک اتّصال الکتریکی به صورت یک شبکهٔ فلزیِ استوانه‌ای (Grid) از جنس آلیاژ نیکل و کرم، میان کاتد و آند آن قرار گرفته که سیگنال الکتریکی (مانند خروجی یک آنتن رادیویی و یا سیگنال الکتریکی یک میکروفون) به آن وارد می‌شود. اگر ولتاژ سیگنال اعمال شده به شبکه، نسبت به کاتد منفی تر شود، از جریان آند می‌کاهد و هر قدر ولتاژ سیگنالی که به شبکه اعمال می‌شود نسبت به کاتد کمتر منفی شود، جریان الکتریکی آند را می‌افزاید و بدین‌صورت، جریان الکتریکی واپایش یا تقویت یا حتّی قطع و وصل می‌شود.

ترایود در سال ۱۹۰۶ میلادی توسط لی_دفارست Lee De Forest اختراع شد و نخستین قطعه‌ای است که به عنوان تقویت‌کننده در مدارهای گیرنده‌های رادیویی و تلویزیونی و همچنین فرستنده‌های رادیویی، کاربرد بسیار وسیعی داشته ولی با گذشت زمان، ترانزیستور جایگزینِ آن شده است. ترایود و ترانزیستور معادل یکدیگر بوده و هر دو در مدارهای الکترونیکی صرف‌نظر از مکانیسم عمل، وظایف مشابهی را انجام می‌دهند. به‌طوری‌که در سال‌های نخستین اختراع ترانزیستور آن را ترایود نیمه‌هادی هم می‌نامیدند.

لامپ تترود Tetrode یا چهار قطبی

در سال 1919 میلادی لامپ تترود توسط فیزیکدان آلمانی والتر_شوتکی با اضافه نمودن یک الکترود جدید تحت عنوان شبکه پرده یا Screen Grid به لامپ ترایود اختراع شد. وجود شبکه پرده به جلوگیری از ایجاد نوسانات خود به خودی ناشی از ظرفیت خازنی میان شبکه فرمان و آند، بسیار مؤثر بوده و به همین دلیل لامپ تترود در مدار تقویت کننده ها از پایداری بالاتری نسبت به تریودها برخوردار بوده و کمتر دچار نوسان های خود به خود می گردد. یادآوری می شود که نوسان های خود به خودی در تقویت کننده های صوتی موجب ایجاد صدای سوت بر روی تقویت کننده شده و منجر به مخدوش شدن علائم اصلی می گردد.

لامپ پنتود Pentode یا پنج قطبی

این نوع لامپ خلأ در سال 1926 میلادی توسط ژیلز هولست فیزیکدان هلندی و برنارد_تلگن مهندس هلندی اختراع شده است. آنها با اضافه نمودن یک الکترود دیگر به لامپ تترود تحت عنوان شبکه حذف یا Suppressor Grid این لامپ را ساختند. کار این شبکه دریافت و حذف الکترون هایی بود که از آند تابیده می شد. به این الکترون ها اصطلاحاً ثانوی گفته می شود. پنتود در تقویت کننده های لامپی بسیار کاربرد داشته است و دارای مزایای تترود و تریود با هم بوده است.