Гнезда для ламп — это электрические гнезда , в которые можно вставлять вакуумные трубки (электронные лампы), удерживая их на месте и предоставляя клеммы, которые можно впаивать в цепь, для каждого из штырьков. Гнезда разработаны так, чтобы трубки можно было вставлять только в одной ориентации. Они использовались в большинстве лампового электронного оборудования для облегчения снятия и замены. Когда ламповое оборудование было распространено, у розничных торговцев, таких как аптеки, были тестеры для вакуумных трубок и продавались сменные трубки. Некоторые лампы Nixie также были разработаны для использования гнезд.
На протяжении всей эпохи ламп, по мере развития технологий, иногда по-разному в разных частях света, стали использоваться многие основания и гнезда для ламп. [1] [2] Гнезда не универсальны; разные лампы могут механически подходить к одному и тому же гнезду, хотя они могут работать неправильно и, возможно, быть повреждены.
Трубчатые гнезда обычно монтировались в отверстиях на шасси из листового металла, а провода или другие компоненты вручную припаивались к выступам на нижней стороне гнезда. В 1950-х годах были введены печатные платы и разработаны трубчатые гнезда, контакты которых можно было припаять непосредственно к печатным дорожкам проводки. Если смотреть на дно гнезда или, что то же самое, на трубку снизу, то контакты были пронумерованы по часовой стрелке, начиная с индексной выемки или зазора, соглашение, которое сохранилось и в эпоху интегральных схем .
В 1930-х годах трубки часто имели соединение с управляющей сеткой , выведенное через металлическую верхнюю крышку на верхней части трубки. Это было соединено с помощью зажима с прикрепленным проволочным выводом. Примером может служить пентагридный преобразователь 6A7 . Позже, некоторые трубки, особенно те, которые использовались в качестве усилителей мощности радиочастот (РЧ) или усилителей горизонтального отклонения в телевизорах, такие как 6DQ6, имели анодный или анодный вывод, выступающий через оболочку. В обоих случаях это позволяло более эффективно изолировать выходную цепь трубки от входной (сетчатой) цепи. В случае трубок с пластиной, выведенной на крышку, это также позволяло пластине работать при более высоких напряжениях (более 26 000 вольт в случае выпрямителей для цветного телевидения, таких как 3A3, а также высоковольтных регуляторов напряжения). Несколько необычных трубок имели крышки как для сетки, так и для пластины; крышки были расположены симметрично, с расходящимися осями.
Самые ранние лампы, такие как Deforest Spherical Audion [3] ок . 1911 г. , использовали типичный патрон лампочки Эдисона для нагревателя и свободные выводы для других элементов. Другие лампы напрямую использовали свободные выводы для всех своих контактов, как Cunningham AudioTron 1915 г. [4] или Deforest Oscillion . [5] Ксеноновые тиратроны типа C6A , используемые в сервоприводах для ВМС США Stable Element Mark 6 , имели основание с винтом Mogul и жесткие провода L-образной формы в верхней части для соединений сетки и анода. [6] Соединительные разъемы представляли собой обработанные пары латунных блоков с зажимными винтами, прикрепленными к свободным выводам (свободное висение).
Когда трубки стали более распространенными и были добавлены новые электроды, потребовалось больше соединений. Были созданы специально разработанные основания, чтобы учесть эту потребность. Однако, поскольку мир страдал от Первой мировой войны , а новая электронная технология только появлялась, конструкции были далеки от стандартизации. Обычно у каждой компании были свои собственные трубки и гнезда, которые не были взаимозаменяемы с трубками других компаний. К началу 1920-х годов эта ситуация наконец изменилась, и было создано несколько стандартных оснований. Они состояли из основания (керамического, металлического, бакелитового и т. д.) с количеством зубцов от трех до семи, либо с нерегулярным распределением, либо с одним или двумя зубцами большего диаметра, чем другой, так что трубку можно было вставить только в определенном положении. Иногда они полагались на штык сбоку основания. Примерами таких цоколей являются очень распространенные в США цоколи UX4, UV4, UY5 и UX6, а также европейские B5, B6, B7, B8, C7, G8A и т. д. Трубки в США обычно имели от четырех до семи контактов, расположенных по кругу, с соседними парами более крупных контактов для подключения нагревателя.
До того, как были разработаны радиоприемники с питанием от сети переменного тока (AC), некоторые четырехштырьковые трубки (в частности, очень распространенная UX-201A ('01A)) имели штыревой штифт сбоку цилиндрического основания. Гнездо использовало этот штифт для удержания трубки; вставка завершалась легким поворотом по часовой стрелке. Пластинчатые пружины, по сути, все в одной плоскости, нажимали вверх на нижние части штырей, также удерживая штыревой штифт в зацеплении.
Первая ЭЛТ с горячим катодом, Western Electric 224-B, имела стандартный байонетный цоколь с четырьмя штырьками, а штырьковый штырь был активным соединением. (Пять эффективных штырьков: это был тип с электростатическим отклонением и газовой фокусировкой, с диодной пушкой и односторонним отклонением. Анод и две другие пластины были общими.)
Ранним исключением из этих типов оснований является Peanut 215, который вместо использования зубцов имел крошечное байонетное основание с четырьмя каплевидными контактами. Другим исключением является серия European Side Contact, обычно известная как P, которая вместо использования зубца полагалась на боковые контакты под углом 90 градусов к оси трубки с четырьмя-двенадцатью контактами.
В апреле 1935 года компания General Electric представила новый восьмиштырьковый трубчатый цоколь с новыми металлическими трубками. [7] [8] Новый цоколь стал известен как октальный цоколь . [9] Октальный цоколь обеспечивал один проводник с меньшим общим размером основания, чем предыдущая линия трубчатых цоколей США, которая обеспечивала максимум семь проводников. Октальные цоколи, как определено в IEC 60067, [10] диаграмма IEC 67-I-5a, имеют угол 45 градусов между штифтами, которые образуют окружность диаметром 17,45 мм ( 11 ⁄ 16 дюйма) вокруг шпоночного стержня диаметром 7,82 мм ( 5 ⁄ 16 дюйма) (иногда называемого втулкой ) в центре. Октальные гнезда были разработаны для установки октальных трубок, ребро в шпоночном стержне соответствовало индексному пазу в гнезде, поэтому трубку можно было вставить только в одной ориентации.
При использовании на металлических трубках штырь 1 всегда резервировался для соединения с металлической оболочкой, которая обычно заземлялась в целях экранирования. Это резервирование не позволяло выпускать трубки, такие как двойные триоды 6SL7/6SN7, с металлическими оболочками, поскольку таким лампам требовалось три соединения (катод, сетка, анод) для каждого триода (всего шесть) плюс два соединения для параллельных нагревателей. Октальное основание вскоре прижилось для стеклянных трубок, где большой центральный штырь мог также вмещать и защищать « наконечник эвакуации » стеклянной трубки. Восемь доступных штырьков позволяли создавать более сложные трубки, чем раньше, такие как двойные триоды. Стеклянная оболочка октальной базовой трубки была зацементирована в бакелитовое или пластиковое основание с полым штырем в центре, окруженным восемью металлическими штырьками. Провода от трубки были припаяны к штырям, а наконечник эвакуации был защищен внутри штыря.
Также были изготовлены соответствующие штекеры, которые позволяли использовать гнезда трубок в качестве восьмиконтактных электрических соединителей ; основания от выброшенных трубок могли быть использованы для этой цели. Восьмиконтактные гнезда использовались для монтажа других компонентов, в частности, электролитических конденсаторных сборок [11] и электрических реле ; реле с восьмиконтактным креплением все еще распространены. [12]
Большинство октальных ламп, следующих широко распространенной европейской системе обозначений, имеют предпоследнюю цифру "3", как в ECC34 (полные подробности в статье Mullard–Philips об обозначении ламп ). Существует другой, полностью устаревший, немецкий октальный тип, выпускавшийся до Второй мировой войны. [ необходима цитата ]
Октальные и миниатюрные лампы все еще используются в ламповых аудио hi-fi и гитарных усилителях . Реле исторически производились в форме вакуумных ламп, [13] и промышленные реле продолжают использовать октальную базу для своей распиновки. [14] [15]
Вариант октального основания, локальное основание B8G или запираемое основание (иногда пишется как «loktal» — торговая марка Sylvania), было разработано Sylvania для приложений повышенной прочности, таких как автомобильные радиоприемники. Наряду с B8B (британское обозначение, устаревшее к 1958 году), эти восьмиконтактные запираемые основания почти идентичны, и названия обычно считаются взаимозаменяемыми (хотя есть некоторые незначительные различия в спецификациях, таких как материал втулки и конусность втулки и т. д.). [16] Геометрия штифта была такой же, как у октального, но штифты были тоньше (хотя они войдут в стандартное октальное гнездо, они качаются и не обеспечивают хорошего контакта), корпус основания был сделан из алюминия, а центральное отверстие имело электрический контакт, который также механически фиксировал (отсюда и «локальный») трубку на месте. Локтальные трубки широко использовались только несколькими производителями оборудования, в первую очередь Philco , которая использовала трубки во многих настольных радиоприемниках. Трубки Loctal имеют небольшую индексную метку на боковой стороне юбки основания; они не вынимаются легко из гнезд, если их не толкать с этой стороны. Поскольку штыри на самом деле являются выводными проводами Fernico или Cunife из трубки, они склонны к прерывистым соединениям, вызванным накоплением продуктов электролитической коррозии из-за того, что штырь имеет другой металлический состав, чем контакт гнезда.
Структура локальной трубки поддерживалась непосредственно соединительными штифтами, проходящими через стеклянное основание «кнопки». Структуры октальной трубки поддерживались стеклянным «пинчем», сформированным путем нагревания дна оболочки до температуры плавления, а затем сдавливания пинча. Герметизация пинча встраивала соединительные провода в стекло пинча и обеспечивала вакуумно-плотное уплотнение. Затем соединительные провода проходили через полые базовые штифты, где они спаивались для создания постоянных соединений.
У локальных ламп были более короткие соединительные длины между штырьками гнезда и внутренними элементами, чем у их октальных аналогов. Это позволяло им работать на более высоких частотах, чем октальные лампы. Появление миниатюрных «цельностеклянных» семи- и девятиштырьковых ламп обогнало как октальные, так и локальные, поэтому высокочастотный потенциал локальных ламп так и не был полностью использован.
Номера типов локальных ламп в США обычно начинаются с «7» (для типов на 6,3 вольта) или с «14» для типов на 12,6 вольт. Это было сфальсифицировано путем указания напряжения нагревателя как номинально 7 или 14 вольт, чтобы соответствовать номенклатуре ламп. [17] Типы батарей (в основном 1,4-вольтовые) кодируются «1Lxn», где x — буква, а «n» — цифра, например «1LA4». Русские локальные обозначения заканчиваются на L, например 6J1L. Европейские обозначения неоднозначны; все локальные B8G имеют номера в диапазоне:
Попытки внедрить на рынок небольшие трубки начались в 1920-х годах, когда экспериментаторы и любители создавали радиоприемники с так называемыми арахисовыми трубками [19] , такими как упомянутая выше Peanut 215. Из-за примитивных технологий производства того времени эти трубки были слишком ненадежны для коммерческого использования.
RCA анонсировала новые миниатюрные лампы в журнале Electronics , которые оказались надежными. Первые из них, такие как двойной триод VHF 6J6 ECC91 , были представлены в 1939 году. Базы, которые обычно называют «миниатюрными», — это семиконтактный тип B7G и немного более поздний девятиконтактный B9A (Noval). Штыри расположены равномерно по кругу из восьми или десяти равномерно разнесенных позиций, с одним пропущенным штырем; это позволяет вставлять лампу только в одной ориентации. Ключирование путем пропуска штыря также используется в 8- (субминиатюрных), 10- и 12-контактных ( Compactron ) лампах (вариант 10-контактной формы, «Noval+1», по сути, представляет собой девятиконтактное гнездо с добавленным центральным контактом).
Как и в случае с локальными трубками, штырьки миниатюрной трубки представляют собой жесткие провода, выступающие через дно стеклянной оболочки, которые вставляются непосредственно в гнездо. Однако, в отличие от всех своих предшественников, миниатюрные трубки не оснащены отдельными основаниями; основание является неотъемлемой частью стеклянной оболочки. Отрезанный выступ для откачки воздуха находится в верхней части трубки, что придает ей ее отличительный вид. В одну оболочку может быть включено более одной функциональной секции; особенно распространена конфигурация с двумя триодами. Были распространены семи- и девятиконтактные трубки, хотя позже были введены миниатюрные трубки с большим количеством выводов, такие как серия Compactron, и могли вмещать до трех усилительных элементов. Некоторые миниатюрные гнезда для трубок имели юбку, которая сопрягалась с цилиндрическим металлическим электростатическим экраном, который окружал трубку, снабженным пружиной для удержания трубки на месте, если оборудование подвергалось вибрации. Иногда экран также был снабжен тепловыми контактами для передачи тепла от стеклянной оболочки к экрану и действовал как радиатор , что, как считалось, продлевало срок службы трубки в более мощных приложениях.
Электролитические эффекты от различных металлических сплавов, используемых для миниатюрных штырей трубок (обычно Cunife или Fernico ) и основания трубки, могут вызвать прерывистый контакт из-за локальной коррозии, особенно в относительно слаботочных трубках, таких как те, которые использовались в радиоприемниках с батарейным питанием. Неисправное оборудование с миниатюрными трубками иногда можно вернуть к жизни, удалив и снова вставив трубки, нарушив изолирующий слой коррозии.
Миниатюрные лампы широко производились для военных нужд во время Второй мировой войны, [20] а также использовались в потребительском оборудовании. Sonora Radio and Television Corporation выпустила первое радио, использующее эти миниатюрные лампы, «Candid», в апреле 1940 года. [21] В июне 1940 года RCA выпустила свою работающую от батареек модель BP-10 , первый супергетеродинный приемник, достаточно маленький, чтобы поместиться в дамской сумочке или кармане пальто. [22] [23] Эта модель имела следующий состав ламп: 1R5 — пентагридный преобразователь ; 1T4 — усилитель IF ; 1S5 — детекторный /AVC/AF усилитель; 1S4 — аудиовыход. BP-10 оказался настолько популярным, что Zenith, Motorola, Emerson и другие производители радиоприемников выпустили аналогичные карманные радиоприемники на основе миниатюрных ламп RCA. [21] Несколько таких карманных радиоприемников были представлены в 1941 году и продавались до приостановки производства радиоприемников в апреле 1942 года на время Второй мировой войны. [24]
После войны миниатюрные лампы продолжали производиться для гражданского использования, несмотря на какие-либо технические преимущества, поскольку они были дешевле октальных и локальных ламп. [20]
Миниатюрные трубки B7G (или « маленькие кнопки » или « гептальные ») с семью штырьками меньше, чем Noval, с семью штырьками, расположенными под углом 45 градусов в дуге диаметром 9,53 мм (3/8 дюйма), «отсутствующее» положение штырька используется для позиционирования трубки в ее гнезде (в отличие от гнезд octal, loctal и rimlock). Примерами служат 6AQ5/EL90 и 6BE6/EK90. Европейские трубки этого типа имеют номера 90-99, 100-109, 190-199, 900-999. Несколько из серии 100-109 имеют необычные, не B7G, основания, например , основание вермахта.
Миниатюрный цоколь Noval B9A с девятью штырьками, иногда называемый кнопкой с девятью штырьками, B9-1, предлагал полезное уменьшение физического размера по сравнению с предыдущими распространенными типами, такими как октальный (особенно важно в телевизионных приемниках, где пространство было ограничено), а также обеспечивал достаточное количество соединений (в отличие от B7G), чтобы обеспечить фактически неограниченный доступ ко всем электродам, даже относительно сложных ламп, таких как двойные триоды и триод-гексоды. Он также мог обеспечивать несколько соединений с электродом более простого устройства, где это было полезно, как в четырех соединениях с сеткой обычного заземленного триода UHF, например , 6AM4, чтобы минимизировать вредное воздействие индуктивности выводов на высокочастотные характеристики.
Этот тип цоколя использовался во многих американских и большинстве европейских ламп, например , 12AX7 -ECC83, EF86 и EL84 , которые производились серийно к концу эпохи, прежде чем транзисторы в значительной степени вытеснили их из употребления.
Спецификация IEC 67-I-12a предусматривает угол в 36 градусов между девятью штырями толщиной 1,016 мм в дуге диаметром 11,89 мм.
Европейские трубки этого типа имеют номера 80-89, 180-189, 280-289, 800-899, 8000-8999.
База Duodecar B12C (IEC 67-I-17a) имеет 12 штырьков в круге диаметром 19,1 мм и датируется 1961 годом. Она также называлась конструкцией Compactron T-9/базой E12-70 [25]. По форме она в целом похожа на гнездо Noval, но больше. В центре находится отверстие для вывода трубки, которое обычно находится на дне трубки Compactron. (Его не следует путать с базой Duodecal B12A , которая звучит похоже, но имеет другой размер .)
Основание Rimlock (B8A) представляет собой конструкцию с восемью штифтами с диаметром окружности штифта, близким к Noval, и использует выступ на стороне оболочки для сцепления с направляющей и удерживающей пружиной в стенке гнезда. Это обеспечивает регистрацию штифтов (поскольку штифты расположены на одинаковом расстоянии), а также достаточную степень удержания. Ранние трубки с этим типом основания обычно имели металлическую юбку вокруг нижних ~15 мм оболочки для соответствия стенке гнезда, и это обеспечивало определенную степень встроенного экранирования, но они довольно скоро были заменены версиями «без юбки», которые имели характерное расширение в стекле, чтобы физически компенсировать отсутствие юбки. В европейской схеме наименования трубки rimlock нумеруются в диапазонах 40-49, 110-119 (с исключениями) и 400-499, например , EF40. Хотя этот тип цоколя был практически неизвестен в других странах, он был очень распространен в европейских радиоприемниках с конца 1940-х по 1950-е годы, но в конечном итоге был вытеснен повсеместными типами цоколей B7G и Noval (B9A).
К 1935 году для разработки радаров и телекоммуникаций потребовались новые технологии трубок. Требования УВЧ серьезно ограничивали существующие трубки, поэтому были реализованы радикальные идеи, которые повлияли на то, как эти трубки подключались к хост-системе. Появились две новые базы, трубка желудя и трубка маяка, обе решали те же проблемы, но с разными подходами. Томпсон, GM Rose, Saltzberg и Burnside из RCA создали трубку желудя, используя гораздо меньшие электроды с радиальными короткими соединениями. [26] Другой подход был принят конструкторами трубки маяка, например, октально-базовая 2C43, [27] которая опиралась на использование концентрических цилиндрических металлических контактов в соединениях, которые минимизировали индуктивность, таким образом позволяя достичь гораздо более высокой частоты.
Нувисторы были очень маленькими, что уменьшало паразитные емкости и индуктивности выводов. Основание и гнездо были настолько компактными, что они широко использовались в тюнерах UHF TV. Их также можно было использовать в приложениях с малым сигналом на более низких частотах, как в Ampex MR -70, дорогостоящем студийном магнитофоне , вся электронная секция которого была основана на нувисторах.
Существует множество других типов розеток, вот некоторые из них:
Удивительно широкий спектр трубчатых и подобных гнезд перечислен и описан, с некоторыми неофициальными заметками по применению, на коммерческом сайте Pacific TV [28] , включая нувистор, восьмиконтактный субминиатюрный, видикон, рефлексный клистрон, девятиконтактный окталоподобный, 10-контактный миниатюрный (два типа), 11-контактный субмагнал, дигептальный 14-контактный и множество дисплейных трубок, таких как Nixies и вакуумные флуоресцентные типы (и даже больше). Кроме того, каждое гнездо имеет ссылку на четкое, высококачественное изображение.
Некоторые сверхминиатюрные трубки с гибкими проволочными выводами, выходящими в одной плоскости, были соединены сверхминиатюрными линейными разъемами.
Некоторые маломощные рефлекторные клистроны, такие как 2К25 и 2К45, имели жесткие коаксиальные выходы малого диаметра, параллельные октальным базовым штырям. Для размещения коаксиала один контакт был заменен отверстием с зазором.
Вакуумные лампы для мощных приложений часто требовали нестандартных конструкций гнезд. Для различных промышленных ламп использовалось большое четырехконтактное гнездо. Для передающих ламп использовалось специализированное семиконтактное гнездо (Septar или B7A) со всеми штырьками по кругу, где один штырь был шире других. Субминиатюрные лампы с длинными проволочными выводами, представленные в 1950-х годах, часто припаивались непосредственно к печатным платам. Гнезда были сделаны для ранних транзисторов , но быстро вышли из моды, поскольку надежность транзисторов стала общепризнанной. То же самое произошло и с ранними интегральными схемами; гнезда для ИС позже стали использоваться только для устройств, которые, возможно, нуждались в модернизации.
[29] [30]
of the Vacuumtube, Tyne, стр. 176
{{cite web}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )
