А.В. Ревенков - Учебник - Теория и практика решения технических задач (1249576), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Так эффект Эдисона был практически применен в радиотехнике (рис. П12.2). Роль детектора в схеме Флеминга выполнял электрический клапан, который представлял собой первую простейшую двух- электродную радиолампу — диод. В 1906 г. Ли де-Форест поместил в пространство между катодом и анодом третий электрод в виде проволочной сетки. Так появилась трехзлектродная лампа — триод. Если по отношению к катоду сетка заряжена отрицательно, то она препятствует возникновению анодного тока.
Если сетка заряжена положительно, та она как бы ускоряет движение электронов. При этом достаточно лишь немного изменить напряжение на сетке, чтобы анодный ток изменился очень сильно. Введение еше одного компонента привело к появлению нового системного свойства (синергетический эффект). Таким образом был создан ламповый усилитель. Начался процесс конструктивной эволюции (см. пример 8.7), направленный на улучшение функциональных параметров усилителя, в первую очередь коэффициента усиления, линейности характеристик, повышение КПД, надежности. Совершенствование лампы в процессе конструктивной эволюции осуществлялось поиском и применением материалов, обладающих хорошими характеристиками электронной эмиссии, поиском формы и взаимного расположения компонентов, отрабатывалась технология изготовления.
Далее протекал интенсивный процесс развертывания системы. В 1913 г. Лэнгмюйр ввел в пространство между катодом и сеткой еше одну сетку, которая ускоряла поток электронов. Появилась лампа— тетрод (по числу электродов). Эти сетки получили название управляющей и ускоряюшей. Приложения 336 и и м Ю и 2 и .с о 3 'Я о рема 1904 1913 1906 1916 Рис. П12.2.
Схема конструктивной эволюлии радиолампы Первые лампы требовали напряжения на аноде порядка 100 В и более, затем были созданы радиолампы, работающие при анодном напряжении 8...20 В. Это послужило мощным толчком для проектирования переносных радиоприемных и передающих устройств, работающих от батарей. Однако «положительно заряженная катодная сетка отнимала большое количество электронов от общего потока...», КПД лампы был низким.
«Но введение второй сетки послужило сигналом для конструкторов радиоламп: началась эпоха многоэлектродных ламп» 112). В 1916 г. Шоттки для повышения коэффициента усиления ввел вторую (анодную) сетку в пространство между анодом и имеющейся (управляющей) сеткой. Подавая на нее напряжение, равное примерно половине анодного, Шоттки увеличил коэффициент усиления. П12. История развития радиолампы 337 В триоде анод и сетка образовали как бы небольшой конденсатор, емкость которого создавала электростатическую связь цепей анода и сетки. Наличие этой паразитной связи приводило к тому, что лампа создавала свои колебания — усилительный каскад превращался в генератор электрических колебаний. Приемник сильно искажал звук, свистел и переставал работать.
ПП: Анодная сетка должна быть для увеличения коэффициента усиления, но ее не должно быть, так как ухудшается качество обработки сигнала. Противоречие разрешается изменением формы анодной сетки. Изменение формы вещества — одно из средств влияния на системные свойства объекта.
В 1926 г. Хэлл конструктивно видоизменил анодную сетку, придав ей вид электростатического экрана, который обособил анод от сетки. Экранированные лампы позволили на порядок увеличить коэффициент усиления. Однако в лампе стало возникать неприятное явление: электроны, ударяясь о поверхность анода выбивали из него вторичные электроны, которые устремляясь к положительно заряженной экранируюшей сетке создавали ток обратного направления, так называемый динатронный эффект. Работа лампы нарушалась. Нежелательный эффект был устранен введением еще одной сетки между анодом и экранирующей сеткой, которая получила название защитной или противодинатронной.
Так в 1929 г. появилась лама пентод (по числу электродов). Одним из приемов разрешения противоречий в технических задачах является использование пустого пространства. Была сконструирована лампа, в которой роль защитной сетки выполняла искусственно образованная зона, находяшаяся между анодом и экранирующей сеткой. В этой зоне создавался такой же потенциал, который имела бы защитная сетка. Таким образом изменениями в конструкции удалось избавиться от возникновения динатронного эффекта.
При освоении коротковолнового диапазона возникла еще одна проблема. Сила радиосигнала на антенне, особенно коротких волн, изменяется в значительных пределах. Это сказывается на выходном сигнале (явление фединга — замирания). Для борьбы с этим явлением в каскады усиления радиоприемника ввели отрицательную обратную связь. т. е.
НЭ был устранен в НС по отношению к радиолампе (см. пример 8.11). Второй способ борьбы с этим явлением — сделать так, чтобы требуемую функцию выполняла сама радиолампа. В лампу добавили еше одну сетку, которая выполняет функцию автоматического регулятора усиления. Ряд диод — триод — тетрод — пентод пополнился лампой с шестью электродами — гексодом. Он устроен так, что автоматически быстро меняет коэффициент усиления: слабые сигналы усиливает в большей степени, а сильные в меньшей. Приложения Для повышения качества обработки электрического сигнала происходит дальнейшее усложнение конструкции радиолампы — увеличивается число сеток.
Создаются бисисглемы — в одной колбе помещают две лампы. Появляются такие комбинации, как диод — диод, двойные триоды, двойные диод — триоды, двойные диод — пентоды, триод — гексоды ит. и. Первые радиолампы по виду мало отличались от электрических и светили почти также. Затем они перестали светить, изменилась конфигурация баллона, создали малогабаритные лампы. К !960-м г. радиолампа по показателям качества обработки электрического сигнала, надежности достигла наивысших значений, но уже начала вытесняться с занятой ей функциональной ниши устройством, основанным на другом принципе действия — полупроводниковым прибором.
Произошел переход на микроуровень: от воздействия на поток электронов, летящих между электродами, перешли на управление электрической проводимостью вещества. П13. О терминологии, применяемой по противоречиям в технических задачах Альтшуллер в работе [41 после разбора некоторых примеров пишет: «А теперь уточним некоторые понятия, относящиеся к противоречиям.
Существуют противоречия административные (АП): нужно что-то сделать, а как сделать — неизвестно. Такие противоречия констатируют лишь сам факт возникновения изобретательской задачи, точнее — изобретательской ситуации. Они автоматически даются вместе с ситуацией, но ни в какой мере не способствуют продвижению к ответу.
Технические противоречия (ТП) отражают конфликт между частями или свойствами системы (или имежранговый" конфликт системы с надсистемой, системы с подсистемой). Изобретательской ситуации присуща группа ТП, поэтому выбор одного противоречия из этой группы равносилен переходу от ситуации к задаче. Существуют типовые ТП, например, в самых различных отраслях техники часто встречаются ТП типа "вес — прочность", "точность — производительность" и т. д.
...Современная ТРИЗ предусматривает анализ причин ТП и переход от технического к физическому противоречию (ФП). Техническое противоречие (ТП) представляет собой конфликт двух частей системы; для перехода к ФП необходимо выделить одну часть, а в этой части — одну зону, к физическому состоянию которой предъявляются взаимопротиворечивые требования. Формулируется ФП так: "Данная зона должна обладать свойством — А (например, быть подвижной)„чтобы выполнять такую-то функцию, и свойством не-А (например, быть неподвижной), чтобы удовлетворять требованиям задачи". П13. О терминологии, применяемой по противоречиям..
339 "Физичность" ФП, четкая локализация и предельная обостренность самого конфликта (быть А и не быть А) придают ФП высокую «подсказывательную» ценность. Если ФП сформулировано правильно, задачу — даже сложную — можно считать в значительной мере решенной. Дальнейшее продвижение не вызывает принципиальных трудностей (хотя и требует обширного и сконцентрированного информационного аппарата, например (указателя физических эффектов и явлений)», Понятия административных, технических и физических противоречия Альтшуллер ввел как модель задачи. В работе 1291 ТП трактуются как диалектические противоречия ТС, а ФП вЂ” как логические противоречия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
