9. Электронные лампы, ионные приборы, источники света

 Электронными лампами называют большую группу приборов, действие которых основано на использовании электрических явлений в вакууме. Буквенный код электровакуумных приборов — VL. Рядом с позиционным обозначением прибора, как правило, указывают его тип.

 
 Обязательный элемент большинства электровакуумных приборов — баллон, чаще всего стеклянный. Однако он может быть и металлическим, керамическим, металлокерамическим и др. На принципиальных схемах баллон изображают в виде окружности или овала [6].

 
 В простейшей лампе — диоде — всего два электрода: катод и анод. Первый служит для эмиссии электронов, второй —для их сбора.

 Различают катоды прямого накала (электроны испускает сама раскаленная током нить накала) и косвенного (электроны эмитирует подогреваемый нитью накала и изолированный от нее специальный электрод). В УГО электронных ламп катод прямого накала и подогреватель катода косвенного накала изображают одинаково — маленькой дужкой с параллельными линиями-выводами от концов (рис. 9.1, VL1, VL2), катод косвенного накала — дужкой несколько большего радиуса с одним выводом, анод — короткой черточкой с линией-выводом от середины.

 
 В электронных лампах, предназначенных для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний, кроме катода и анода, имеются электроды, называемые сетками. Единственная в лампе или первая (ближайшая к катоду) сетка обычно называется управляющей.  Изменяя ее  потенциал по отношению к катоду, можно управлять потоком электронов, летящих к аноду. Вторая — экранирующая (она, в частности, выполняет функции электростатического экрана, уменьшающего проходную ёмкость), третья — антидинатронная или защитная (собирает «вторичные» электроны, выбитые из анода). На схемах сетки изображают штриховыми линиями, перпендикулярными оси, проходящей через символы катода и анода (см. рис. 9.1,VL2—VL4).

 Иногда внутреннюю часть баллона покрывают электропроводящим слоем, предохраняющим лампу от воздействия внешних электрических полей или экранирующим ее собственное поле. На схемах такой экран обычно изображают штриховой дугой с линией-выводом без точки (рис. 9.2, а) или с точкой (рис. 9.2, б). Наружный экран (обычно съемный) обозначают аналогично, но за пределами символа баллона (рис. 9.2, в, г). Если же экраном служит сам металлический баллон, его изображают так, как показано на рис. 9.2, д.

 
 Часто в одном баллоне размещают несколько электронных ламп (рис. 9.3, VL1). Входящие в такую комбинированную лампу приборы иногда используют в разных каскадах радиоэлектронного устройства, поэтому и на схемах их приходится изображать отдельно и далеко друг от друга. Чтобы не спутать УГО частей такой лампы с символами самостоятельных приборов, их баллоны вычерчивают не полностью, а принадлежность к электронному прибору показывают в позиционном обозначении (см. рис. 9.3, VL2.1, VL2.2). Общий подогреватель изображают в этом случае в одной из частей.

 
 Для удобства монтажа возле символов электродов на схемах обычно указывают цифры, обозначающие условные номера выводов на цоколе лампы.

 
 Условные графические обозначения электронно-лучевых трубок (ЭЛТ) существенно отличаются от рассмотренных. Общим для них является только символ подогревного катода. Все остальное, начиная с формы УГО баллона, отражает специфику этой группы приборов.

 Символ баллона ЭЛТ упрощенно воспроизводит ее форму (рис. 9.4). Графическое обозначение подогревного катода помещают в торце его узкой части, остальных электродов — в определенной последовательности по обе стороны от оси симметрии. Первым после катода изображают управляющий электрод — модулятор. Символ модулятора также напоминает его устройство в осевом сечении. Далее следуют УГО ускоряющего и фокусирующего электродов, называемых также анодами (соответственно 1-й и 2-й). Обозначают их одинаково — двумя штрихами, к одному из которых присоединена линия-вывод. Имеющийся в некоторых ЭЛТ 3-й анод изображают двумя расходящимися линиями.

 
 Для отклонения электронного луча в вертикальном и горизонтальном направлениях в осциллографических ЭЛТ обычно используют две пары пластин, расположенных перпендикулярно одна другой. УГО осциллографиче-ской трубки с электростатическим отклонением и фокусировкой луча показано на рис. 9.4 (VL1).

 
 Фокусировать электронный луч можно также с помощью постоянного магнита или электромагнита. На схемах это показывают символом первого (упрощенно воспроизводят форму подковообразного магнита) или второго (электромагнит в подобном случае изображают как катушку индуктивности, состоящую из трех полуокружностей), помещенным с наружной стороны контура баллона напротив места, отведенного для символа фокусирующего электрода (см. рис. 9.4, VL2).

 
 В телевизионных ЭЛТ (кинескопах) магниты и электромагниты используют и для отклонения луча. Кадровые и строчные катушки отклоняющих систем обозначают одинаково — в виде катушек из двух полуокружностей, расположенных напротив того места, где в ЭЛТ с электростатическим отклонением луча изображают отклоняющие пластины. В качестве примера на рис. 9.4 (VL3) показано УГО типичного черно-белого кинескопа с электростатической фокусировкой и электромагнитным отклонением луча. УГО цветного кинескопа, содержащего тройной комплект катодов косвенного накала, модуляторов и ускоряющих электродов, строят аналогично, увеличив символ баллона до нужного размера (см. рис. 9.4, VL4).

 
 В отличие от электровакуумных, баллоны ионных приборов заполнены каким-либо газом. Наличие его показывают жирной точкой, помещаемой обычно в правой части символа баллона.

 В ионных приборах часто применяют так называемые холодные катоды (эмиссия электронов из них происходит под действием ионов газа), изображаемые на схемах небольшим кружком с линией-выводом. Такие катоды в виде стилизованных арабских цифр или букв и знаков используются в газоразрядных индикаторах (буквенный код — HG). Условное графическое обозначение газоразрядного индикатора (рис. 9.5, HG1) состоят из символа баллона, анода и определенного числа холодных катодов, рядом с которыми указаны соответствующие цифры. В целях упрощения допускается изображать не все катоды, а только первые два и последний, заменяя отсутствующие штриховой линией.
Электроды неоновых ламп (их чаще всего используют в качестве световых индикаторов) при работе в цепях переменного тока попеременно выполняют функции холодного катода и анода (в зависимости от направления тока). Такие комбинированные электроды обозначают символом, совмещающим в себе характерные черты как того, так и другого (см. рис. 9.5, HL1).

 
 Из других источников света часто приходятся иметь дело с лампами накаливания и газоразрядными импульсными лампами (их применяют, например, в фотовспышках, устройствах иллюминации и т. п.). Лампы накаливания изображают на схемах в виде перечеркнутого крест-накрест кружка, символизирующего ее баллон, с двумя выводами (рис. 9.6) [7]. В зависимости от выполняемой функции такой источник света обозначают либо буквами EL (осветительная лампа), либо HL (индикаторная). 

 В связи с введением знаков спектрального состава излучения лампы накаливания стали изображать несколько иначе (рис. 9.6,EL1). Здесь прямой крестик в центре символа баллона говорит о том, что это — источник видимого излучения. Невидимое, например, инфракрасное излучение обозначают косым крестом и латинскими буквами IR {Infra-Red — инфракрасный). Именно такой источник изображен на рис. 9.6 под позиционным обозначением E1.

 
 Условные графические обозначения газоразрядных импульсных ламп строят из  символов  баллона,   анода,  холодного катода (или комбинированного электрода) и поджигающего электрода (линия с изломом на конце). Кроме того, в центре баллона помещают знак спектра излучения, а справа от него — одну-три точки, обозначающие в данном случае не только газовое наполнение, но и давление (одна точка — низкое, две — высокое, три — сверхвысокое). Характер излучения показывают знаком, упрощенно воспроизводящим осциллограмму импульса. Для примера на рис. 9.6 изображено УГО импульсной газоразрядной лампы низкого давления с простыми электродами и внешним поджигом (EL2), и подобного прибора высокого давления с комбинированными электродами и внутренним поджигом (EL3).