Wikisage, de vrije encyclopedie van de tweede generatie, is digitaal erfgoed

Wikisage is op 1 na de grootste internet-encyclopedie in het Nederlands. Iedereen kan de hier verzamelde kennis gratis gebruiken, zonder storende advertenties. De Koninklijke Bibliotheek van Nederland heeft Wikisage in 2018 aangemerkt als digitaal erfgoed.

  • Wilt u meehelpen om Wikisage te laten groeien? Maak dan een account aan. U bent van harte welkom. Zie: Portaal:Gebruikers.
  • Bent u blij met Wikisage, of wilt u juist meer? Dan stellen we een bescheiden donatie om de kosten te bestrijden zeer op prijs. Zie: Portaal:Donaties.
rel=nofollow

Elektronenbuis: verschil tussen versies

Uit Wikisage
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
Geen bewerkingssamenvatting
Regel 4: Regel 4:


==Werking en toepassing==
==Werking en toepassing==
[[Bestand:Uitgangstrafo.JPG|thumb|rechts|150px|Een [[AMROH N.V.|AMROH]] uitgangstransformator.]]
De principewerking is als volgt: Uit de verwarmde kathode komen negatief geladen deeltjes vrij die door een opgebouwd elektrisch veld zich richting anode begeven en met de stuurroosters tussen de kathode en de anode worden deze velden beïnvloed. Totdat de transistoren hun intrede deden waren electronicabuizen de enige active componenten naast een [[relais]]. Deze hadden echter als begrenzing hun traagheid en het feit dat ze slechts de stand aan en uit kennen. Door de zeer lage massa van electronen kunnen buizen echter wel hoge snelheden bereiken en zijn daardoor geschikt voor hoge frequenties.
De principewerking is als volgt: Uit de verwarmde kathode komen negatief geladen deeltjes vrij die door een opgebouwd elektrisch veld zich richting anode begeven en met de stuurroosters tussen de kathode en de anode worden deze velden beïnvloed. Totdat de transistoren hun intrede deden waren electronicabuizen de enige active componenten naast een [[relais]]. Deze hadden echter als begrenzing hun traagheid en het feit dat ze slechts de stand aan en uit kennen. Door de zeer lage massa van electronen kunnen buizen echter wel hoge snelheden bereiken en zijn daardoor geschikt voor hoge frequenties.
Bij audio toepassingen is echter een uitgangstransformator nodig. Immers, buizen werken met een hoge spanning en een hoog ohmage en luidsprekers zijn in de regel laagohmig. Om dit verschil op te heffen gebruikt men een transformator die aan de primaire kant hoogohmig is, en aan de secundaire kant laagohmig. Indertijd heeft Philips enkele series 800 ohm luidsprekers uitgebracht die direct op de konden worden aangesloten op de eindtrap, dit is echter nooit een groot succes geweest.


Heden ten dagen worden buizen nog steeds gebruikt in magnetrons, als zendbuis en tot voor kort als beeldbuis. Ook worden buizen nog steeds gebruikt in gitaar- en basversterkers vanwege hun robuuste karakter, hun klankeigenschappen en hun vaak karakteristieke klank. Ook in sommige high-end versterkers worden buizen gebruikt hoewel een buizenversterker niet per definitie superieur is aan een transistor versterker. Veel van dit soort versterkers worden heden ten dage in China geproduceerd en voor lage prijzen aangeboden via Chineese veiling sites. Hiernaast zijn er ook zeer dure exemplaren te koop zoals bijvoorbeeld van de firma [[quad]].
Heden ten dagen worden buizen nog steeds gebruikt in magnetrons, als zendbuis en tot voor kort als beeldbuis. Ook worden buizen nog steeds gebruikt in gitaar- en basversterkers vanwege hun robuuste karakter, hun klankeigenschappen en hun vaak karakteristieke klank. Ook in sommige high-end versterkers worden buizen gebruikt hoewel een buizenversterker niet per definitie superieur is aan een transistor versterker. Veel van dit soort versterkers worden heden ten dage in China geproduceerd en voor lage prijzen aangeboden via Chineese veiling sites. Hiernaast zijn er ook zeer dure exemplaren te koop zoals bijvoorbeeld van de firma [[quad]].

Versie van 20 mrt 2018 20:27

Diverse buizen uit de audiotechniek met in het midden de diode GZ34S

Een electronicabuis of een radiobuis, ook vaak afgekort tot buis is een actief electronisch component. Het is een vacuüm getrokken buis met daarin electrodes, die gemaakt kan zijn van glas, keramiek of metaal. De simpelste vorm is een diode, met daarin een verhitte kathode en een anode. Buizen zijn geschikt om stroom gelijk mee te richten, signalen te versterken of om als zendbui te fungeren. Ook zijn er vele andere toepassingen zoals magnetronbuizen en beeldbuizen.

Werking en toepassing

Een AMROH uitgangstransformator.

De principewerking is als volgt: Uit de verwarmde kathode komen negatief geladen deeltjes vrij die door een opgebouwd elektrisch veld zich richting anode begeven en met de stuurroosters tussen de kathode en de anode worden deze velden beïnvloed. Totdat de transistoren hun intrede deden waren electronicabuizen de enige active componenten naast een relais. Deze hadden echter als begrenzing hun traagheid en het feit dat ze slechts de stand aan en uit kennen. Door de zeer lage massa van electronen kunnen buizen echter wel hoge snelheden bereiken en zijn daardoor geschikt voor hoge frequenties. Bij audio toepassingen is echter een uitgangstransformator nodig. Immers, buizen werken met een hoge spanning en een hoog ohmage en luidsprekers zijn in de regel laagohmig. Om dit verschil op te heffen gebruikt men een transformator die aan de primaire kant hoogohmig is, en aan de secundaire kant laagohmig. Indertijd heeft Philips enkele series 800 ohm luidsprekers uitgebracht die direct op de konden worden aangesloten op de eindtrap, dit is echter nooit een groot succes geweest.

Heden ten dagen worden buizen nog steeds gebruikt in magnetrons, als zendbuis en tot voor kort als beeldbuis. Ook worden buizen nog steeds gebruikt in gitaar- en basversterkers vanwege hun robuuste karakter, hun klankeigenschappen en hun vaak karakteristieke klank. Ook in sommige high-end versterkers worden buizen gebruikt hoewel een buizenversterker niet per definitie superieur is aan een transistor versterker. Veel van dit soort versterkers worden heden ten dage in China geproduceerd en voor lage prijzen aangeboden via Chineese veiling sites. Hiernaast zijn er ook zeer dure exemplaren te koop zoals bijvoorbeeld van de firma quad.

Buizen worden nog steeds in vele landen geproduceerd zoals Rusland, China en Tsjechië. Hiernaast zijn er nog grote partijen ongebruikte buizen in omloop, z.g. New Old Stock (NOS) buizen. Vaak zijn deze van militaire oorsprong.

Soorten

  • Een diode heeft twee elektroden, en wordt voor gelijkrichting gebruikt
  • Een triode heeft 1 rooster – het stuurrooster – waarmee met een kleine spanningsverandering een relatief grote stroomverandering tussen anode en kathode teweeggebracht kan worden.
  • Een tetrode heeft 2 roosters, het extra rooster, tussen stuurrooster en anode, dient om de versterkingsfactor van de buis op te voeren. (tetra = 4)
  • Een pentode heeft 3 roosters: stuurrooster, schermrooster en keerrooster waarmee het aantal actieve aansluitingen 5 bedraagt. (penta = 5)
  • Een hexode, heptode en octode hebben respectievelijk 4, 5 en 6 roosters, en worden o.a. gebruikt als mengbuis in zoals in frequentieomvormers en radioontvangers.

Verder zijn er meerdere combinaties mogelijk, er kunnen zich meerdere elektrodensystemen in een enkele buis bevinden zoals bij een dubbeldiode, een dubbeltriode, een triodepentode, een triodeheptode of een dubbelpentode. Hiermee kan het aantal buizen beperkt worden en is het mogelijk een betere gelijkheid tussen twee triodes / pentodes te verkrijgen. De dubbelpenthode ELL 80 is hier een voorbeeld van die in z.g push en pull eindversterkers werd toegepast. Een dubbeldiode (vaak met gemeenschappelijke kathode) kan dienen voor dubbelfasige gelijkrichting. Er is dan een voedingstransformator met twee secundaire wikkelingen nodig en soms een aparte wikkeling voor de gloeistroom als het om een direct verhitte kathode gaat.

Naast de bekende buizen zijn er andere soorten buizen zoals de kathodestraalbuis die voor de LCD schermen hun intreden deden werd gebruikt in televisietoestellen, oscilloscopen en als computer beeldscherm. Hiernaast bestaan er indicatorbuizen die gebruikt werden voor weergeven van opnameniveau van een bandrecorder of de signaalsterkte van de draaggolf zoals toegepast in oude radio's. Verder kent men röntgenbuizen, geigerteller-buizen, klystrons, magnetrons, beeldversterkers, vidicons en nixiebuisjes.

Gloeistroom

Electronicabuizen hebben bijna altijd een gloeidraad om de kathode te verhitten en in sommige gevallen is de gloeidraad zelf de kathode, zoals bijvoorbeeld bij sommige diodes die voor gelijkrichting gebruikt worden. Tot 1925 waren de gloeidraden net als bij de gewonen lampen van wolfraam, en daardoor gebruikte deze buizen veel stroom en gaven een wit/geel licht. Deze zogenaamde radiolampen werden daarom dan ook hellicht lampen genoemd, en de gloeistoom was met een externe regelbare weerstand in te stellen om het stroomgebruik te beperken. Er waren controlegaten in de apparatuur om dit visueel te controleren en ook waren de radiolampen vaak bovenop de radio gemonteerd omdat wat extra licht erg welkom was in die tijd. Later kwamen de z.g. miniwattbuizen op de markt waarvan de gloeidraad veel minder stroom verbruikte.
Omdat veel buizenapparatuur in de beginjaren op accu's werkte is vaak gloeispanning hierop aangepast. De E serie heeft daarom als spanning 6.3 volt, dit omdat vooral autoaccu's in die tijd 6 volt waren. De noodzakelijke hoogspanning werd met een z.g. trilomvormer in combinatie met een transformator opgewekt. De E serie werd later veel toegepast in apparatuur met een voedingstransformator die een aparte wikkeling had om de benodigde 6,3 volt te leveren. Bij deze buizen staan dan ook in de regel de gloeidraden parallel geschakeld. Een voorbeeld van zo een buis is de eindpentode EL84.

Bij de buizen waarbij de aanduiding met een U begint en een P wordt niet de voedingsspanning van de gloeidraad aangegeven, maar het stroomgebruik. Dit omdat deze meestal in serie geschakeld worden. De buizen met de buizencodes beginnend met een U werden in de regel in radio's zonder voedingstransformatoren gebruikt, en de buizen beginnend met een P in televisie toestellen. Voorbeelden hiervan zijn de UL 84 en de PL 84. Behalve de andere stroom en spanning om de gloeidraad te voeden zijn de EL84, UL84 en PL84 op details na gelijk. Het zij n alledrie eind pentodes. Bij de P serie gebruikt de gloeidraad 300 Ma, en de U serie 100 Ma.

Omdat de voedingstransformatoren erg prijzig waren was er apparatuur, meestal radio's,en pick up's die waren gebouwd zonder deze transformator om kosten te besparen. Hierin werden de buizen van het U type gebruikt. De gloeidraden van de buizen werden in serie gezet en op de netspanning aangesloten die tevens na gelijkrichting als hoogspanning werd gebruikt en de stroom door de gloeidraden met een zware weerstand geregeld. Een bijkomend voordeel was dat deze radio's ook op gelijkspanning werkte. Soms echter werden de gloeidraden van U buizen toch met een aparte wikkeling op de transformator gevoed.

Ook in televisies met buizen stonden de gloeidraden is serie; hier werd ook de gloeistroom door een weerstand geregeld maar werd ook vaak een NTC in het circuit opgenomen omdat het stroomverbruik van een koude gloeidraad vele malen hoger is. Er zijn echter buizen uit de E serie die hetzelfde sroomgebruik hebben en dus in combinatie met P buizen kunnen worden gebruikt.

Typeaanduiding

De buizen hebben een typenummer bestaande uit letters en cijfers. De Amerikaanse aanduiding begint met een cijfer, de Europese met een letter. In het laatste geval bestaat de aanduiding uit twee tot vier letters, gevolgd door een tot drie cijfers. De cijfers achter de letters specificeren de uitvoering. Rusland heeft zijn eigen systeem van codering met cyrillische letters, de buistypes zijn echter op Amerikaanse buizen gebaseerd.


eerste letter:
spanning of stroom en type van de gloeidraad
volgende letter(s):
buistype
cijfer(s):
soort voet, volgnummer
A 4 V direct of indirect A diode 1 - 9 buitenkontakten, 5- en 8-polig
B 180 mA direct uit batterij B dubbeldiode met één kathode 10 - 19 stalen buis, 8-polig
C 200 mA indirect C triode 20 - 29 loctal
D 1,4 V direct uit batterij D vermogenstriode 30 - 39 octal
E 6,3 V indirect E tetrode 40 - 49 rimlock
F 12,6 V indirect F pentode 70 - 79 miniatuurbuis
G 5 V indirect H hexode of heptode 80 - 89 noval
H 150 mA indirect K octode 90 - 99 pico 7
I (20 V indirect) L vermogenstetrode of -pentode 150 - 159 stalen buis, 10-polig
K 2 V direct voor loodaccu M kathodestraalbuis, afstemoog 180 - 189 noval
L 450 mA indirect Q enneode 280 - 289 noval
O zonder gloeidraad (gasgevulde buizen en halfgeleiders) T telbuis 500 - 599 magnoval
Q vermogen- en zendbuizen
P 300 mA indirect W gasgevulde vermogensdiode 800 - 899 noval
U 100 mA indirect X gasgevulde dubbele vermogensdiode 900 - 999 pico 7
V 50 mA indirect Y vermogensdiode
X 600 mA indirekt Z dubbele vermogensdiode
Y 450 mA indirect
Z zonder gloeidraad (gasgevulde buizen)

Geschiedenis

De elektronenbuis werd op 16 november 1904 gepatenteerd door de Brit Ambrose Fleming. De werking van de elektronenbuis is gebaseerd op het Edisoneffect. De gloeilamp van Edison had als bijverschijnsel dat de gloeidraad verdampte waardoor het glas zwart werd. In 1883 ontdekte Edison dat dit kon worden verhinderd door een metalen plaatje tussen de gloeidraad en het glas, en tevens ontdekte hij dat er een stroom kon lopen tussen het los opgestelde plaatje en de positieve pool, een gevolg van de losgeslagen elektronen van de gloeidraad. Fleming was een van de onderzoekers die dit verschijnsel bestudeerde, en op basis hiervan de eerste diode construeerde en patenteerde. De Amerikaan Lee de Forest voegde in 1906 aan de diode een derde elektrode toe, waardoor de eerste triode een feit was.

Door de ontwikkeling van de in 1947 uitgevonden transistor was de elektronenbuis als versterkerelement medio 1980 vrijwel geheel verdwenen uit consumentenapparatuur.

Wikimedia Commons  Vrije mediabestanden over Vacuum tubes op Wikimedia Commons