До сих пор я говорил о радиолампе, в которой функцию катода выполняла нить накала. 
электронные лампы называют лампами с катодом прямого накала, или батарейными, и предназначаются они для радиоконструкций с питанием от батарей гальванических элементов или аккумуляторов.
Катод батарейной лампы — это очень тонкая вольфрамовая проволока, подобная волоску. Она раскаляется сразу же после включения тока и мгновенно охлаждается при выключении его. Если такой катод питать перменным током, то он в такт с изменениями тока будет накаляться то сильнее (при наибольших значения тока), то слабее (при наименьших значениях тока). В результате эмиссия, а значит, и анодйый ток лампы будут изменяться с удвоенной частотой переменного тока. Вследствие этого в телефоне или динамической головке громкоговорителя, подключенной к усилителю, будет слышен сильный гул низкого тока, называемый фоном переменного тока. Поэтому нити накала батарейных ламп нельзя питать переменным током.
В любительской радиоаппаратуре батарейные лампы сейчас не применяются. Их вытеснили сетевые радиолампы.
В радиолампе, предназначенной для аппаратуры с питанием от сети переменного тока, электроны излучает не нить накала, а подогреваемый ею металлический цилиндр (рис. 220).
Рис. 220. Устройство и схематическое изображение триода с подогревным катодом
На поверхность такого катода нанесен активный слой, способствующий более интенсивному излучению электронов. Покрытая слоем теплостойкой изоляции нить накала находится внутри цилиндра и питается переменным током. Раскаляясь, она разогревает цилиндр, который и испускает электроны. Нить накала такой лампы является как бы электрической печкой, подогревающей катод. Ее называют подогревателем, а лампы с катодом такого устройства — лампами с подогревными катодами, или лампами с катодами косвенного накала.
Почему так сложно устроен катод сетевой лампы? Цилиндр — катод обладает относительно большой массой, поэтому его температура при изменениях тока в подогревателе не изменяется. В результате эмиссия получается равномерной и при работе лампы в усилителе фон переменного тока не слышен.
Нить накала сетевой лампы обозначают на схемах так же, как и в батарейной лампе, а катод — дужкой над нитью накала. Катод имеет отдельный вывод. Нити накала большей части сетевых ламп рассчитаны на напряжение 6,3 В при токе 
. Оно подается от трансформаторов. Потребляемые подогревателями мощности тока во много раз больше, чем мощности, расходуемые на питание катодов батарейных ламп.
Сетевые лампы начинают работать не сразу после включения тока, а только через 25-30 с — после того, как прогреется катод.
Надо сказать, что в некоторых усилителях, питаемых от сети переменного тока, иногда все же используют лампы с катодами прямого накала. Но катоды таких ламп делают более массивными, вследствие чего при периодических изменениях накаливающего — тока их температура и электронная эмиссия изменяются мало. Если тебе придется столкнуться с аппаратурой на электронных лампах, придется иметь дело только с лампами косвенного накала.
Цепи — катод — лампа
Цепи катодов ламп тщательно заблокированы конденсаторами большой емкости во избежание нежелательных обратных связей со входом усилителя. Усилитель нагружен на выходной трансформатор, рассчитанный на симметричную нагрузку сопротивлением в 600 ом. [1]
В цепи катода лампы 2Л1 режекторные контуры создают напряжение отрицательной обратной связи и тем самым уменьшают усиление оконечного каскада на частотах режекции. [2]
В цепи катода лампы Л 2 включен переключающийся контакт PI I реле пусковой схвмы. При переключении этого контакта изменяется режим работы схемы. При это лампа / 7i 2 работает в режиме диода ( сетка — катод); конденсаторы Ci 4 и Ci s в цепях сеток заряжаются. Заряд конденсаторов определяется характером сигнала разбаланса, подаваемого на вход регулирующего блока. [4]
В цепи катодов ламп 6Н6П выходного каскада установлено сопротивление RSS, позволяющее устранить несимметричность в работе реле, вызванную различием токов срабатывания последних и неидентичностью характеристик триодов лампы 6Н6П и обмоток питающего напряжения. [5]
В цепи катодов ламп каскадов УПЧИ включены элементы 3R3, ЗС4, 3R14, ЗС17, 3R18, ЗС22 для получения автоматического смещения. [6]
Сопротивление в цепи катода лампы рекомендуется подбирать в пределах 500 — 2 000 ом. [7]
Сопротивление в цепи катода лампы рекомендуется подбирать в пределах 500 — 2 000 он. [8]
Сопротивление Rs в цепи катода лампы Л1 не следует шунтировать емкостью С2, так как в практических условиях, когда характеристики двух половин лампы Л1 не являются идентичными, отсутствие емкости приводит к возникновению отрицательной обратной связи, уравниванию анодных токов, протекающих через анодные сопротивления Rit R6, и, следовательно, к улучшению симметрии выходного сигнала. [9]
Регулировка контрастности производится в цепи катода лампы Л3 изменением отрицательной обратной связи. Ria изменением смещения на управляющей сетке, что вызывает изменение постоянной составляющей напряжения на аноде лампы Л3, а следовательно, и на катодах кинескопа. [10]
Усилитель с отклоняющей катушкой в цепи катода лампы ( рис. 14.5 в) применяют для получения скоростных разверток, что обусловлено малым выходным сопротивлением катодного повторителя и быстрым зарядом паразитной емкости катушки. Однако для такой схемы необходима большая амплитуда входного напряжения. В исходном состоянии лампа може быть как отперта, так и заперта. Если лампа заперта, шунтирующее сопротивление необходимо. Резистор Кф и конденсатор Сф служат для предохранения лампы от перегрузок, если напряжение смещения Е окажется близким к нулю. [11]
Для повышения стабильности работы смесительного каскада целесообразно включать сопротивления в цепи катодов ламп . Выбор величины этих сопротивлений определяется противоречивыми требованиями. Увеличение их уменьшает нелинейные искажения при нулевом или небольшом смещении на третьих сетках и увеличивает эти искажения при напряжениях на третьих сегках. [12]
Другая возможная схема включения контура ударного возбуждения — с контуром в цепи катода лампы приведена на рис. 4.13, а. В исходном состоянии лампа открыта, а ее ток / аи протекает через катушку контура. На вход схемы в момент t1 поступает перепад напряжения отрицательной полярности и закрывает лампу. В контуре возбуждаются колебания. Первый полупериод напряжения ы2 здесь оказывается отрицательным, так как ток it непосредственно после запирания лампы не меняет направления и замыкается через конденсатор С. [13]
Осветительная лампочка Л ( 220 в, 15 — 25 ет) в цепи катода лампы 6Ж7 включена для стабилизации амплитуды генерируемых колебаний. Переменное сопротивление R служит для подбора величины отрицательной обратной связи. [14]
Осветительная лампочка Л ( 220 в, 15 — 25 вт) в цепи катода лампы 6Ж7 включена для стабилизации амплитуды генерируемых колебаний. Переменное сопротивление R служит для подбора величины отрицательной обратной свяэи. [15]
Стартеры для люминесцентных ламп
Зажигание свечения люминесцентных ламп, подключаемых к сети переменного тока с частотой 50 (60) Гц, осуществляется стартерами, установленными в системе электромагнитной пускорегулирующей аппаратуры (ЭмПРА). Кроме стартера ЭмПРА содержит электромагнитный балласт (дроссель) и конденсатор.
Стартер для люминесцентных ламп представляет собой миниатюрную газоразрядную лампу с тлеющим разрядом. Он состоит из стеклянной колбы, заполненной инертным газом (гелий-водород или неон). Внутри колбы размещаются два электрода. В случае несимметричной конструкции стартера один электрод устанавливается неподвижным, а второй — подвижным. Подвижный электрод изготавливается из биметалла. Большее распространение получила симметричная конструкция стартера, с двумя подвижными биметаллическими электродами.
Принцип работы стартера
Напряжение зажигания стартера должно быть ниже номинального напряжения питающей сети, но выше рабочего напряжения свечения люминесцентной лампы. При подключении схемы запуска к питающей сети, практически все ее напряжение будет приложено к разомкнутым электродам стартера. Под действием этого напряжения в стартере происходит тлеющий разряд . Незначительный ток тлеющего разряда, от 20 до 50 мА, разогревает биметаллические электроды. В результате нагревания они изгибаются, замыкают электрическую цепь, и тлеющий разряд внутри стартера прекращается. Электрический ток по замкнутой контактами стартера цепи, проходит через последовательно соединенные дроссель и катоды люминесцентной лампы, вызывая их подогревание.
Величина тока предварительного подогревания катодов лампы, определяемая сопротивлением дросселя, в 1,5 — 2 раза превышает номинальный ток ее рабочего режима.
Время замкнутого состояния электродов стартера определяет длительность подогревания катодов лампы. В результате окончания тлеющего разряда стартера при замкнутых контактах, через определенное время происходит их остывание, разгибание и размыкание биметаллических электродов. Именно это разрывание электрической цепи приводит к возникновению импульса высокого напряжения дросселя, обладающего большой индуктивностью, и зажигает люминесцентную лампу.
Во время работы лампы, сила тока электрической цепи определяется номинальным рабочим током лампы, а падение напряжения питающей сети распределяется между дросселем и лампой на приблизительно равные части. Напряжение на стартере, подключенного параллельно лампе, становится недостаточным для образования тлеющего разряда, следовательно, электроды стартера остаются разомкнутыми в процессе свечения люминесцентной лампы.
На устойчивость зажигания люминесцентной лампы существенное влияние оказывают продолжительность начального подогрева катодов и величина силы тока на них в момент размыкания электродов стартера. Недостаточная сила тока не вызывает в дросселе достаточной величины ЭДС электромагнитной индукции, необходимой для начала работы лампы. Поэтому, если первая попытка размыкания электродов стартера не приводит к зажиганию лампы, то этот процесс автоматически повторяется, пока лампа не засветится. Стандартное время зажигания лампы при электромагнитной системе запуска должно обеспечиваться за время до 10 секунд .
Конденсатор и его влияние на работу
Параллельно к стартеру подключается конденсатор, с емкостью от 0,003 до 0,1 мкФ. Его присутствие обусловлено необходимостью снижения амплитуды радиопомех, наблюдающихся в процессе замыкания и размыкания электродов стартера и лампы. Дополнительно, этот конденсатор снижает амплитуду и увеличивает длительность импульса напряжения, возникающего во время размыкания электродов. При отсутствии или обрыве стартерного конденсатора напряжение на катодах лампы во время размыкания быстро достигает нескольких киловольт, но длительность его воздействия уменьшается. Вероятность зажигания ламп в таких условиях резко уменьшается. Кроме того, подключение конденсатора к стартеру предотвращает сваривание его электродов , возникающее вследствие электрической дуги между ними в момент размыкания.
Конденсатор, компенсирующий индуктивные свойства дросселя, обеспечивает быстрое гашение искр.
Для полного исключения радиопомех, образующихся при зажигании люминесцентной лампы, рекомендуется параллельно лампе установить два, последовательно соединенных, конденсатора с емкостью 0,01 мкФ каждый, с заземлением средней точки.
Надежная работа стартерной системы зажигания лампы зависит от величины напряжения в электрической сети. При уменьшении напряжения возрастает время, затрачиваемое на нагревание биметаллических электродов. С уменьшением напряжения до значений ниже 80% от номинального, электроды стартера перестают контактировать и лампа не зажигается.
Срок службы и замена стартера
За время продолжительного срока службы стартера, напряжение образования тлеющего разряда внутри него снижается. При этом стартер может начать замыкать контакты электродов при работающей лампе, вызывая ее гашение. Размыкание электродов стартера, как положено, будет вызывать зажигание лампы. Таким образом, происходящий процесс приводит к миганию лампы. Если вовремя не произвести замену неисправного стартера, последствия такого процесса, кроме неприятных зрительных ощущений, приведут к порче лампы, перегреву и выходу из строя дросселя .
Широкий разброс длительности контактирования электродов стартеров зачастую не обеспечивает условий начального прогрева катодов ламп. Зажигание лампе, происходящее после нескольких попыток, снижает срок ее службы. Для снижения вероятности этих негативных явлений рекомендуется своевременно производить замену стартеров и их подбор в светильнике.
Стартер при изготовлении монтируется на диэлектрической панели с двумя контактными соединителями и помещается в пластмассовый или металлический корпус. В этом же корпусе размещается конденсатор небольшой емкости, подключенный параллельно контактам стартера.
Производители стартеров для люминесцентных ламп
Производителями разных стран и компаний выпускаются стартеры 20C-127, 80C-220, S10, S2, FS-2, FS-U, ST111, ST151. Зажигание ламп, подключаемых к сети переменного тока по одиночной или параллельной схеме производится при помощи стартеров, предназначенных для подключения мощных (от 4 до 80 Вт) ламп с напряжением 220 — 240 В (80С-220, S10, FS-U, ST111). В последовательной схеме подключения используются стартеры 20С-127, S2, FS-2, ST151, запускающие лампы мощностью от 2 до 22 Вт, с номинальным напряжением 110 — 130 В.
Стартеры Philips ( S 2, S 10, Нидерланды) изготавливаются в огнестойком поликарбонатном корпусе. Они характеризуются высокой надежностью, отсутствием содержания свинца, радиоактивных изотопов и имеют практичный дизайн. Они обеспечивают точное время начального нагрева катодов и достижения максимального напряжения для запуска ламп.
Стартеры Osram (ST 111, ST 151, Россия) обладают невозгораемым диэлектрическим корпусом из макролона и оснащаются фольговым рулонным конденсатором.
В обозначении стартеров, на корпусе обычно указывается номинальная мощность и рабочее напряжение зажигаемых ламп.