Elektronrör

Ett elektronrör är en aktivkomponent inom elektroniken som hade sin största betydelse från 1910-talet till 1960-talet. Det kännetecknas av att det har en glödtråd (det är en vidareutveckling av glödlampan, se historiken nedan) och har därutöver två till cirka tio elektroder och har en storlek från en milliliter (kubikcentimeter) till flera liter (kubikdecimeter). Elektronröret används som likriktare, förstärkare, oscillator, frekvensblandare i en superheterodyn,m.m. Vidareutvecklingar av elektronröret är bland annat katodstråleskärmen som används i TV-apparater och de flesta (icke-platta) bildskärmar.

I vardagstal säger man bara "rör". En vanlig äldre benämning är "radiorör", eftersom det var i radioapparater som allmänheten kom i kontakt med dem. "Valve" är brittisk och "vacuum tube" är amerikansk engelska.

Elektronrörets historia

Elektronröret är en vidareutveckling av glödlampan. Man märkte att glödtråden lämnade ifrån sig material (joner, elektroner) som satte sig på glasets insida. Genom att införa en elektrod där, kunde man notera att ström kunde ledas från den insatta elektroden som pluspol till glödtråden, men inte i andra riktningen. Detta var det första elektronröret och kallades diod eftersom det hade två elektroder. Pluspolen kallades anod och den negativa glödtråden kallades katod. Man förstod tidigt att strömmen bestod av negativt laddade elektroner som färdades från katod till anod och att man hade begått ett misstag när man i början på 1800-talet hade definierat den elektriska strömmens riktning som gående från pluspol till minuspol, men man ändrade aldrig den definitionen.

År1906 satte den amerikanske uppfinnaren Lee DeForest in en tredje elektrod mellan katod och anod.Genom att lägga en negativ spänning på denna kunde elektronströmmen från katod till anod strypas ned. I princip ingen ström passerade in via denna tredje elektrod, men rätt stora strömmar kunde styras genom att ändra inspänningen. Denna grindöppnande funktion gjorde att elektroden på engelska fick namnet gate, men på svenska blev dess namn galler. Genom att lägga en lagom stor statisk förspänning på gallret, så att elektronströmmen från katod till anod var halvstrypt, kunde man via en kondensator koppla in en svag växelspänning och få ut den i förstärkt form över anoden. Detta var den första praktiskt användbara elektroniska förstärkaren och en avgörande komponent i byggandet av långväga telefoni och ljudradio. Telefonlinjen mellan New York City och San Francisco öppnades den 25 januari 1915. Redan i den 24 december 1906 hade världens första rundradioutsändning med ljud ägt rum, men då hade man en mikrofon inkopplad direkt på sändarkabeln (hög effekt, hög frekvens), utan förstärkare. Lee DeForest fick U.S. Patent 879,532 (med den fantasifulla titeln "Space Telegraph") för sitt treelektrodrör, som han själv kallade audion.

Med elektronrörsförstärkarna fick man problem med överstyrning och instabilitet. Detta var ett stort problem för telefonbolagen, som lade stora resurser på att utforska teorierna bakom. En banbrytare på området var den svenskfödde AT&T-forskaren Harry Nyquist, som 1932 lade fram en fungerande teori för återkopplade förstärkare. Man använder fortfarande Nyquist-diagram inom reglerteori.

De kanske mest imponerande elektronrören är högfrekvensförstärkare för radiosändare. År1923 fanns det sändarrör för 1 kW uteffekt och år1931 fanns det sändarrör för 500 kW uteffekt.

Den svenska elektronrörstillverkaren SER (Aktiebolaget Svenska Elektronrör) grundas 1938 som ett helägt dotterbolag till Telefonaktiebolaget L.M. Ericsson.

Under 1930-talet började man experimentera med digitala tillämpningar av elektronrör och de första storskaliga datorerna med elektronrör byggdes under 1940-talet (se vidare nedan), eftersom de var betydligt snabbare än motsvarande byggda med reläer.

År1948 uppfanns transistorn och inom tio år var den i full produktion, även för konsumentprodukter. För alla vanliga uppgifter har halvledare (transistorer och integrerade kretsar) ersatt elektronrören. Fortfarande görs dock slutstegsförstärkare till radiosändare med elektronrör och vissa audiofiler anser att elektronrörsförstärkare ger bättre ljud än sådana som byggs med transistorer. I juni 2002 presenterade företaget AOpen ett moderkort med för förstärkning av ljud.

Elektronrörets främsta nackdelar, jämfört med halvledare, är att det kräver hög arbetsspänning på anoden (minst cirka 40 volt, vanligen 90 volt), drar mycket ström, är skrymmande (typiskt 10 kubikcentimeter) och förslits med tiden.

Se även telehistoria, teknikhistoria, datorhistoria, ENIAC, Datorhistoria/Elektronrör.

Redigera?

Artikeln skriven 2009-01-17 av Learning4sharing

Inga kategorier för denna artikel än...

Intresserad av fler artiklar?

Åksjuka
Vomera
Dödsstraff
Rallare
Galge
Spänningshuvudvärk
Guldmynt
Prägla
Avrinningsområde