Vacuum tubes ເປັນພື້ນຖານຂອງການພັດທະນາເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກສະໄຫມໃຫມ່ ແລະ ຍັງມີຄຸນຄ່າໃນການນໍາໃຊ້ພິເສດໃນທຸກມື້ນີ້.
ຄ1. Vacuum Tube ແມ່ນຫຍັງ?
ຄ2. ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງ Vacuum Tube
ຄ3. ລັກສະນະເດັ່ນຂອງ Vacuum Tubes
ຄ4. ປະເພດຂອງ Vacuum Tubes
ຄ5. ข้อดีແລະຂໍ້ເສຍຫາຍຂອງ Vacuum Tubes
ຄ6. ການນໍາໃຊ້ Vacuum Tubes
ຄ7. Vacuum Tubes vs. Solid-State Devices
ຄ8. Mode ຄວາມ ລົ້ມ ເຫ ລວ ຂອງ Vacuum Tube ທົ່ວ ໄປ
ຄ9. ສະຫລຸບ
ຄ10. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
Vacuum Tube ແມ່ນຫຍັງ?
Vacuum tube ເປັນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຄວບຄຸມການໄຫຼຂອງເອເລັກໂຕຣອນພາຍໃນຂອບເຂດທີ່ປິດໄວ້ເພື່ອຄວບຄຸມກະແສໄຟຟ້າ. ໂດຍການຊີ້ນໍາການເຄື່ອນເຫນັງຂອງເອເລັກໂຕຣອນ ມັນສາມາດຂະຫຍາຍສັນຍານໄຟຟ້າ, ເປີດແລະປິດຫມວດ ແລະປ່ຽນກະແສໄຟຟ້າ (AC) ເປັນກະແສໂດຍກົງ (DC).
ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງ Vacuum Tube
Vacuum tubes ເຮັດວຽກໂດຍໃຊ້ການປ່ອຍຄວາມຮ້ອນ, ເອີ້ນອີກຢ່າງຫນຶ່ງວ່າ Edison effect. ເມື່ອຜິວຫນ້າໂລຫະຮ້ອນ, ມັນຈະປ່ອຍເອເລັກໂຕຣອນເຂົ້າໄປໃນສະພາບອາກາດທີ່ຢູ່ອ້ອມຂ້າງ.
ຢູ່ ໃນ tube, ເສັ້ນ ໃຍ ເຮັດ ໃຫ້ cathode ຮ້ອນ ຂຶ້ນ, ເຮັດ ໃຫ້ ມັນ ປ່ອຍ ເອເລັກໂຕຣອນ. ເອເລັກໂຕຣອນເຫຼົ່ານີ້ເຄື່ອນເຫນັງໄປຫາອາໂນດທີ່ມີປະໂຫຍດບວກ, ສ້າງກະແສໄຟຟ້າ. ເຖິງແມ່ນວ່າເອເລັກໂຕຣອນເດີນທາງຈາກ cathode ໄປຫາ anode ກະແສທໍາມະດາຖືກກໍານົດວ່າໄຫຼໄປໃນທິດທາງກົງກັນຂ້າມ.
ເອເລັກໂຕຣນິກເພີ່ມເຕີມທີ່ວາງໄວ້ລະຫວ່າງ cathode ແລະ anode ອະນຸຍາດໃຫ້ຄວບຄຸມການໄຫຼຂອງເອເລັກໂຕຣອນໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ການຄວບຄຸມນີ້ເຮັດໃຫ້ມີການຂະຫຍາຍ, ການສ້າງສັນຍານ ແລະ ການປັບປ່ຽນ.
ລັກສະນະເດັ່ນຂອງ Vacuum Tubes
| ລັກສະນະ | ຄໍາອະທິບາຍ |
|---|---|
| ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງອຸນຫະພູມທີ່ກວ້າງຂວາງ | ດໍາເນີນງານຢ່າງໄວ້ວາງໃຈໃນຂອບເຂດອຸນຫະພູມທີ່ກວ້າງຂວາງໂດຍບໍ່ຕ້ອງປ່ຽນແປງປະສິດທິພາບຢ່າງກະທັນຫັນ. |
| ການຂະຫຍາຍເສັ້ນທາງສູງ | ສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງສັນຍານທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງສະດວກສະບາຍໂດຍມີການບິດເບືອນຫນ້ອຍທີ່ສຸດ. |
| ການເພິ່ງພາອາໄສຄໍາຕອບໃນແງ່ລົບຕໍ່າ | ຮັກສາປະສິດທິພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງໂດຍບໍ່ຕ້ອງເພິ່ງພາອາໄສຫມວດຕອບສະຫນອງຫຼາຍ. |
| ຄ່ອຍໆຕັດສັນຍານ | Overdrive ເຮັດໃຫ້ເກີດການບິດເບືອນທີ່ອ່ອນໂຍນແລະກົມແທນທີ່ຈະເປັນການຕັດທີ່ແຈ່ມແຈ້ງ. |
| impedance ຫມວດສູງ | ຕາມທໍາມະຊາດມີ impedance input ແລະ output ສູງ, ຫລຸດຜ່ອນພາລະຫນັກຂອງຫມວດ. |
| ການດໍາເນີນງານ Class A / Class AB | ໃຊ້ທົ່ວໄປໃນຮູບແບບ Class A ຫຼື Class AB ເພື່ອຫລຸດຜ່ອນການບິດເບືອນຂອງ crossover ແລະ ປັບປຸງຄວາມຕໍ່ເນື່ອງຂອງສັນຍານ. |
ປະເພດຂອງ Vacuum Tubes
Vacuum tubes ຖືກຈໍາແນກໂດຍອີງຕາມຈໍານວນແລະຈຸດປະສົງຂອງເອເລັກໂຕຣນິກພາຍໃນທີ່ບັນຈຸຢູ່. ແຕ່ລະເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ເພີ່ມເຕີມຈະປັບປຸງການຄວບຄຸມ, ປະສິດທິພາບ ຫຼືປະສິດທິພາບສໍາລັບໂປຣແກຣມສະເພາະ.
Diode Vacuum Tubes
Diode tube ມີພຽງແຕ່ cathode ແລະ anode ເທົ່ານັ້ນ. ມັນ ອະນຸຍາດ ໃຫ້ ກະ ແສ ໄຫລ ໄປ ໃນ ທິດ ທາງ ດຽວ, ເຮັດ ໃຫ້ ມັນ ເຫມາະ ສົມ ສໍາລັບ ວຽກ ງານ ການ ແກ້ ໄຂ ດັ່ງ ເຊັ່ນ ການ ປ່ຽນ ກະ ແສ (AC) ເປັນ ກະ ແສ ໂດຍ ກົງ (DC) ໃນ ອຸປະກອນ ໄຟຟ້າ.
Triode Vacuum Tubes
Triodes ເພີ່ມຂອບເຂດຄວບຄຸມລະຫວ່າງ cathode ແລະ anode. ໂດຍການປັບປ່ຽນแรงดันຂອງເຄືອຂ່າຍ, ການຫລັ່ງໄຫລຂອງເອເລັກໂຕຣອນສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ອະນຸຍາດໃຫ້ triodes ຂະຫຍາຍສັນຍານໄຟຟ້າທີ່ອ່ອນແອດ້ວຍຄວາມເປັນເສັ້ນທາງທີ່ດີ.
Tetrode Vacuum Tubes
Tetrodes ມີ ຈໍ ເພີ່ມ ເຕີມ. grid ນີ້ຫລຸດຜ່ອນຄວາມສາມາດພາຍໃນທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ ແລະ ຫລຸດຜ່ອນການແຊກແຊງລະຫວ່າງເອເລັກໂຕຣນິກ, ເຮັດໃຫ້ຜົນປະໂຫຍດດີຂຶ້ນ ແລະ ປະສິດທິພາບທີ່ດີຂຶ້ນໃນຄວາມໄວສູງ.
Pentode Vacuum Tubes
Pentodes ເພີ່ມ ຂອບ ເຂດ ໃຫ້ ແກ່ ການ ອອກ ແບບ tetrode. grid ນີ້ຈໍາກັດການປ່ອຍເອເລັກໂຕຣອນຮອງ, ປັບປຸງປະສິດທິພາບ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງສັນຍານ ແລະ ການຈັດການກັບພະລັງງານ, ໂດຍສະເພາະໃນໂປຣແກຣມການຂະຫຍາຍສຽງສູງ.
ข้อดีແລະຂໍ້ເສຍຫາຍຂອງ Vacuum Tubes
ຜົນປະໂຫຍດ
• ເປີດຄອມພິວເຕີແລະລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກໃນຕອນຕົ້ນ
• ສົ່ງຄວາມໄວໃນການດໍາເນີນການສູງສໍາລັບເວລາຂອງເຂົາເຈົ້າ
• ດໍາເນີນງານຢ່າງໄວ້ວາງໃຈໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີໄຟຟ້າສູງ
• ຈັດການກັບລະດັບພະລັງງານສູງຢ່າງມີປະສິດທິພາບ
• ຮັບ ໃຊ້ ເປັນ ພື້ນຖານ ສໍາລັບ ເຄື່ອງ ເອ ເລັກ ໂທຣນິກ ສະ ໄຫມ ໃຫມ່
ຂໍ້ເສຍຫາຍ
• ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດ ແລະ ການບໍາລຸງຮັກສາສູງ
• ຂະຫນາດໃຫຍ່ ແລະ ນ້ໍາຫນັກ
• ການ ສ້າງ ຄວາມ ຮ້ອນ ທີ່ ສໍາຄັນ
• ອາຍຸຈໍາກັດເນື່ອງຈາກການເສື່ອມໂຊມຂອງເສັ້ນໃຍ
• ໃຊ້ພະລັງງານສູງເມື່ອສົມທຽບກັບອຸປະກອນ solid-state
ການນໍາໃຊ້ Vacuum Tubes
• ລະບົບສຽງຄວາມຊື່ສັດສູງ – ໃຊ້ໃນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງທີ່ດີເພື່ອການຕອບສະຫນອງສັນຍານທີ່ສະດວກສະບາຍ ແລະ ການສ້າງສຽງທີ່ອົບອຸ່ນ ແລະ ເປັນທໍາມະຊາດ ໂດຍສະເພາະໃນສະພາບແວດລ້ອມການຟັງ analog.
• ເຄື່ອງ ດົນຕີ Amplifiers - ທໍາ ມະ ດາ ໃນ ກິ ຕາ ໄຟ ແລະ bass amplifiers ບ່ອນ ທີ່ vacuum tubes ສ້າງ ການ ບິດ ເບືອນ ຕາມ ທໍາ ມະ ຊາດ, harmonics ທີ່ ເຕັມ ໄປ ດ້ວຍ ແລະ ຄວາມ ເລິກ ຊຶ້ງ ຂອງ ສຽງ ທີ່ ມີ ພະ ລັງ ທີ່ ນິ ຍົມ ຊົມ ຊອບ ໃນ ເພງ rock ແລະ blues.
• Broadcast Transmitters – ໃຊ້ໃນການສົ່ງ RF ທີ່ມີພະລັງສູງ ເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດໃນການຮັບມືກັບแรงดันແລະກະແສທີ່ສູງສຸດດ້ວຍການດໍາເນີນງານໃນໄລຍະຍາວທີ່ໄວ້ໃຈໄດ້.
• ລະບົບ Radar – ໃຊ້ໃນອຸປະກອນ radar ເພາະວ່າ vacuum tubes ສາມາດສ້າງ ແລະ ຄວບຄຸມສັນຍານທີ່ມີພະລັງສູງໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ.
• ອຸປະກອນອຸດສະຫະກໍາ ແລະ ວິທະຍາສາດ – ນໍາໃຊ້ໃນລະບົບພິເສດທີ່ຕ້ອງການຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງໄຟຟ້າ, ຄວາມທົນທານ ແລະ ປະສິດທິພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງພາຍໃຕ້ສະພາບການດໍາເນີນງານທີ່ຮຽກຮ້ອງ.
Vacuum Tubes vs. Solid-State Devices
| ແງ່ມຸມ | Vacuum Tubes | ອຸປະກອນ Solid-State |
|---|---|---|
| ການດໍາເນີນງານ Voltage & Power | ເຮັດວຽກໄດ້ດີໃນລະດັບໄຟຟ້າສູງແລະລະດັບພະລັງງານສູງ | ເຫມາະສົມທີ່ສຸດສໍາລັບแรงดันແລະໄຟຟ້າຕໍ່າເຖິງປານກາງ |
| ການຈັດການກັບຄວາມເຄັ່ງຕຶງທາງໄຟຟ້າ | ຮັກສາການດໍາເນີນງານທີ່ຫມັ້ນຄົງພາຍໃຕ້ຄວາມເຄັ່ງຕຶງທາງໄຟຟ້າທີ່ຮຸນແຮງ | ມີຄວາມຮູ້ສຶກໄວຫຼາຍຂຶ້ນຕໍ່แรงดันເກີນແລະໄຟຟ້າ |
| ລັກສະນະການຂະຫຍາຍຕົວ | ການຂະຫຍາຍລະດັບສູງພ້ອມກັບພຶດຕິກໍາຂອງສັນຍານທີ່ສະດວກສະບາຍ | ການຂະຫຍາຍທີ່ຖືກຕ້ອງ ແຕ່ອາດຕ້ອງມີຄໍາຕອບສໍາລັບ linearity |
| ລັກສະນະສຽງ | ຄຸນນະພາບສຽງທີ່ອົບອຸ່ນ, ອຸດົມສົມບູນ ແລະ ເປັນທໍາມະຊາດ, ເປັນທີ່ນິຍົມຊົມຊອບໃນສຽງ ແລະ ການຖ່າຍທອດ | ການສະແດງສຽງທີ່ສະອາດ, ຖືກຕ້ອງ ແລະ ເປັນກາງ |
| ຂະຫນາດ ແລະ ນ້ໍາຫນັກ | ໃຫຍ່ ແລະ ໃຫຍ່ | ນ້ອຍ, ນ້ອຍ ແລະ ເບົາ |
| ປະສິດທິພາບພະລັງງານ | ປະສິດທິພາບຕ່ໍາກວ່າພ້ອມກັບການໃຊ້ພະລັງງານສູງກວ່າ | ປະສິດທິພາບພະລັງງານສູງ ແລະ ການໃຊ້ພະລັງງານຕໍ່າ |
| ການ ສ້າງ ຄວາມ ຮ້ອນ | ສ້າງຄວາມຮ້ອນຫຼາຍ | ການສ້າງຄວາມຮ້ອນຫນ້ອຍທີ່ສຸດ |
| ຄວາມເຊື່ອຖື ແລະ ອາຍຸ | ອາຍຸສັ້ນ, ຕ້ອງປ່ຽນເປັນບາງຄັ້ງ | ອາຍຸການຮັບໃຊ້ທີ່ຍາວນານພ້ອມກັບຄວາມໄວ້ວາງໃຈສູງ |
| ໂປຣແກຣມທົ່ວໄປ | ສຽງຄວາມຊື່ສັດສູງ, amplifiers guitar, broadcast transmitters, ລະບົບ RF | ເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກຜູ້ໃຊ້, ຄອມພິວເຕີ, ອຸປະກອນໂທລະສັບມືຖື, ລະບົບຝັງຕົວ |
Mode Vacuum Tube Failure ທົ່ວໄປ
Vacuum tubes ທົນທານ ແຕ່ບໍ່ຖາວອນ. ປະສິດທິພາບຂອງມັນຄ່ອຍໆຫລຸດລົງເນື່ອງຈາກຄວາມເຄັ່ງຕຶງທາງກາຍະພາບແລະໄຟຟ້າໃນລະຫວ່າງການດໍາເນີນງານ.
• Filament Burnout: ຄວາມລົ້ມເຫລວທີ່ທໍາມະດາທີ່ສຸດເກີດຂຶ້ນເມື່ອເສັ້ນໃຍແຕກຫຼັງຈາກວົງຈອນຄວາມຮ້ອນເປັນເວລາດົນນານ, ຢຸດການປ່ອຍເອເລັກໂຕຣອນທັງຫມົດ.
• Cathode Wear: ເມື່ອເວລາຜ່ານໄປ, ວັດຖຸທີ່ປ່ອຍອອກມາຂອງ cathode ຈະຫມົດໄປ, ຫລຸດຜ່ອນການຜະລິດເອເລັກໂຕຣອນ ແລະ ເຮັດໃຫ້ການຂະຫຍາຍຕົວອ່ອນແອ ຫຼື ການດໍາເນີນງານທີ່ບໍ່ຫມັ້ນຄົງ.
• ແກ໊ດແກ໊ດ: ຖ້າອາກາດເຂົ້າໄປໃນ tube, ການໄຫຼຂອງເອເລັກໂຕຣອນຈະບໍ່ຫມັ້ນຄົງ. ສິ່ງ ນີ້ ອາດ ນໍາ ໄປ ສູ່ ສຽງ ດັງ, ຜົນ ປະ ໂຫຍດ ຫນ້ອຍ ລົງ, ຫລື ລົ້ມ ເຫລວ ທັງ ຫມົດ.
• ການເປິເປື້ອນຂອງເຄືອຂ່າຍ: ການສະສົມວັດສະດຸໃນລະບົບຄວບຄຸມສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດກະແສໄຟຟ້າ, ການບິດເບືອນ ຫຼືການສູນເສຍການຄວບຄຸມການຂະຫຍາຍ.
• ຄວາມເສຍຫາຍຈາກຄວາມເຄັ່ງຕຶງຈາກຄວາມຮ້ອນ: ຄວາມຮ້ອນແລະຄວາມເຢັນຊ້ໍາແລ້ວຊ້ໍາອີກສາມາດເຮັດໃຫ້ການເຊື່ອມຕໍ່ພາຍໃນອ່ອນແອລົງ, ນໍາໄປສູ່ການດໍາເນີນງານບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງຫຼືຄວາມເສຍຫາຍຢ່າງກະທັນຫັນ.
ການສະຫລຸບ
ເຖິງແມ່ນວ່າສ່ວນຫຼາຍຖືກປ່ຽນແທນດ້ວຍເຕັກໂນໂລຊີ solid-state, tube vacuum ຍັງມີຜົນປະໂຫຍດພິເສດໃນຄຸນນະພາບສຽງ, ການດໍາເນີນງານທີ່ມີแรงดันສູງ ແລະ ການຈັດການກັບພະລັງງານ. ພຶດຕິ ກໍາ ທາງ ໄຟຟ້າ ທີ່ ພິ ເສດ ຂອງ ເຂົາ ເຈົ້າ, ຮ່ວມ ກັບ ຄວາມ ໄວ້ ວາງ ໃຈ ທີ່ ພິສູດ ໄດ້ ໃນ ສະພາບ ແວດ ລ້ອມ ທີ່ ຮຽກຮ້ອງ, ໃຫ້ ແນ່ ໃຈ ວ່າ ມັນ ຈະ ໃຊ້ ມັນ ຕໍ່ ໄປ ໃນ ສຽງ, ການຖ່າຍ ທອດ ແລະ ລະບົບ ວິທະຍາສາດ ບ່ອນ ທີ່ ຄຸນສົມບັດ ຂອງ ການ ດໍາເນີນ ງານ ສໍາຄັນ ຫລາຍ ກວ່າ ຂະຫນາດ ຫລື ປະສິດທິພາບ.
ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
ເປັນຫຍັງ vacuum tubes ຈຶ່ງມີສຽງແຕກຕ່າງຈາກ transistor?
Vacuum tubes ຜະລິດ ສັນຍານ ເທື່ອ ລະ ເລັກ ເທື່ອ ລະ ນ້ອຍ ແລະ harmonics ທີ່ ແຂງ ແກ່ນ, ຊຶ່ງ ທ່ານ ເຫັນ ວ່າ ອົບ ອຸ່ນ ແລະ ສະບາຍ ກວ່າ. Transistor ຕັດ ຢ່າງ ກະທັນຫັນ, ເຮັດ ໃຫ້ ສຽງ ສະອາດ ແຕ່ ບາງ ເທື່ອ ກໍ ຮຸນ ແຮງ ກວ່າ.
Vacuum tubes ຍັງຜະລິດໄດ້ໃນທຸກມື້ນີ້ບໍ?
ແມ່ນແລ້ວ. Vacuum tubes ຍັງ ຖືກ ຜະລິດ ສໍາລັບ ອຸປະກອນ ສຽງ, ເຄື່ອງ ຖ່າຍ ທອດ ແລະ ລະບົບ RF ໃນ ອຸດສະຫະ ກໍາ. ເຖິງແມ່ນວ່າປະລິມານການຜະລິດມີຫນ້ອຍລົງ, ແຕ່ຄວາມຕ້ອງການຍັງຫມັ້ນຄົງໃນຕະຫຼາດພິເສດ.
ຕາມປົກກະຕິແລ້ວ tube vacuum ຈະໃຊ້ໄດ້ດົນປານໃດ?
ອາຍຸແມ່ນຂຶ້ນຢູ່ກັບສະພາບການໃຊ້ແລະການດໍາເນີນງານ. tube ສັນຍານ ນ້ອຍໆ ອາດ ໃຊ້ ເວລາ 5,000-10,000 ຊົ່ວໂມງ, ໃນ ຂະນະ ທີ່ tube ໄຟຟ້າ ມັກ ຈະ ຕ້ອງ ປ່ຽນ ໄວ ກວ່າ ເກົ່າ ເພາະ ຄວາມ ກົດ ດັນ ຈາກ ຄວາມ ຮ້ອນ ທີ່ ສູງ ກວ່າ.
tube vacuum ສາມາດເຮັດວຽກໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງໄດ້ບໍ?
ແມ່ນແລ້ວ. Vacuum tubes ທົນກັບລັງສີສູງ, ອຸນຫະພູມສູງ ແລະ ໄຟຟ້າໄດ້ດີກວ່າອຸປະກອນ solid-state ຫລາຍໆຢ່າງ, ສະນັ້ນຈຶ່ງຍັງໃຊ້ໃນທາງທະຫານ, ອະວະກາດ ແລະ ອຸດສະຫະກໍາບາງຢ່າງ.
Vacuum tubes ຕ້ອງມີການບໍາລຸງຮັກສາພິເສດບໍ?
Vacuum tubes ຕ້ອງມີການກວດສອບແລະປ່ຽນເປັນໄລຍະ. ການຫາຍອາກາດທີ່ເຫມາະສົມ, ການສະຫນອງໄຟຟ້າທີ່ຫມັ້ນຄົງ ແລະ ຄວາມລໍາອຽງທີ່ຖືກຕ້ອງຈະຊ່ວຍໃຫ້ອາຍຸຂອງ tube ຍາວນານແລະຮັກສາປະສິດທິພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງ.