Lampy stabilizacyjne to ogólna nazwa lamp służących do stabilizacji napięcia. Ich cechą charakterystyczną jest stałość napięcia na lampie przy zmianach płynącego przez nią prądu, temperatury lampy i innych parametrów. Lampy te są nazywane często stabilitronami, lub stabiliwoltami (od nazwy najpopularniejszej firmy produkującej te odmiany lamp), lub po prostu neonówkami. Lampy te są napełnione innymi gazami, głównie neonem, pod innym ciśnieniem niż inne rodzaje lamp gazowanych. Konstrukcja lampy Wykorzystuje fakt, że w tych warunkach napięcie wyładowania w gazie nie nie zależy od prądu tego wyładowania.
Emisja z katody w lampach stabilizacyjnych zachodzi wyłącznie pod wpływem pola elektrycznego - katoda jest zimna. Aby przez lampę zaczął płynąć prąd lampę trzeba 'zapalić'. Odbywa się to za pomocą specjalnej elektrody zapłonowej, albo, częściej, poprze zwiększenie napięcia anoda-katoda powyżej pewnego napięcia, zwanego napięciem zapłonu. Napięcie zapłonu zależy od rodzju gazu, jego ciśnienia i odległości pomiędzy anodą i katodą. Lampy stabilizacyjna są tak konstruowane, aby napięcie zapłonu nie było dużo wyższe od napięcia pracy lampy, ułatwia to stosowanie lamp w układzie. W moemencie, gdy napięcie na niezapalonej lampie osiąga wartość krytyczną elektrony zawarte w gazie (a w każdym gazie w każdych warunkach znajduje się choćby minimalna ilość wolnych elektronów, wytworzonych np, promieniowaniem) nabywają tak dużą energię, że są w stanie wywoływać emisję nowych elektronów z atomów gazu w które uderzą. Emisja ta odbywa się pośrednio - elektrony jonizują dodatnio atomy gazu, następnie te jony są przyciągane przez ujemną elektodę (katodę) i uderzając w nią wybijają z niej kolejne elektrony. Jeżeli tylko ilość elektronów wybitych z katody jest większa lub równa ilości elektronów dolatujących do anody to wyładowanie samo się podtrzyma i lampa się 'zapali'. Gdy każdy wybity z katody elektron spowoduje (statystcznie oczywiście) wybicie mniej niż jednego nowego elektronu z katody to wyładowanie takie nazywamy niesamodzielnym, bo nie może istnieć samodzielnie, musi istnieć jakieś pierwotne źródło elektronów w lampie - np. promieniowanie świetlne (tak właśnie działają fotokomórki gazowane). Oznacza to rółnież co innego: prąd w zapalonej lampie nie może być dowolnie mały, bo inaczej lampa zgaśnie. Minimalny prąd wymagany do pracy lampy jest podawany jako parametr w katalogach i jest zależny od rozmiarów elektrod lampy i ciśnienia gzu.
W momencie, kiedy w lampie zapali się już wyładowanie samodzielne następuje zmiana rozłożenia elektronów i jonów wewnątrz lampy. Prawie cała objętość lampy wypełnona jest w miarę równomierną mieszanką jonów i elektronów, dzięki czemu ich pola elektryczne znoszą się wzajemnie i w tym obszare nie ma pola elektrycznego. Tylko przy samej katodzie (na grubości ułamka milimetra) gdzie zbierają się jony następuje silne pole elektryczne które przyśpiesza jony do takich prędkości, że wybijają z katody nowe elektrony. Ponieważ w czasie pracy lampy rozkład natężenia pola jest silnie nierównomierny (potencjał bardzo szybko przyrasta przy katodzie, a potem się prawie nie zmienia idąc w kierunku do anody), zaś przez zapłonem jest niemalże liniowy na całej odległości od anody do katody to napięcie zapłonu jest sporo wyższe od napięcia wymaganego do podtrzymania wyładowania. To natężenie pola przy katodzie, a więc i ilość elektronów emitowanych z katody na jednostkę powierzchni nie zależy od prądu płynącego przez lampę, a jedynie od rodzaju gazu i jego ciśnienia. Powoduje to, że przy zmianach wartosci prądu płynącego przez lampę zmienia się obszar katody emitujący elektrony (skoro natężenie emisji z jednostki powierzchni jest stałe, to przy zmianach prądu musi się zmieniać używana powierzchnia). Oznacza to, że zwiększając prąd zwiększa się wykorzystwany obszar katody, co zresztą jest widoczne, gdyż wykorzystywany obszar katody się świeci. Lampa pracuje normalnie, bez ryzyka zniszczenia, o ile nie przekroczy się maksymalnego prądu jaki katoda o danej powierzchni jest w stanie wydać. Przy zwiększeniu jego wartości ponad tą wartość maksymalną natężenie pole elektrycznego przy katodzie się zwiększa, zwiększa się też jej temperatura co może spowodować jej zniszczenie.
Fakt, że świecąca powierzchnia katody zależy od wartości płynącego prądu zostać wykorzystany we wskaźnikach jarzeniowych - jest to lampa w której przy zwiększaniu prądu zwiększa się długość świecącego paska. Lampa taka ma tak ukształtowane elektrody, że świecić rozpoczyna zawsze ten sam obszar katody - dzięki temu wskaźnik zachowuje się przewidywalnie. W tym zastosowaniu lampy jarzeniowe były czasami używane w radiach w tym samym celu co oczka magiczne - jako wskaźniki dostrojenia, taką lampę wykorzystywał np. odbiornik Elektrit Super5 GZ.
Lampy stabilizacyjne swoim pierwotnym zastosowaniu - jako stabilizator napięcia - w odbiornikach radiofonicznych nie były stosowane, natomiast powszchnie stosowano je w odbiornikach komunikacyjnych, i przyrządach pomiarowych, wszędzie tam, gdzie ważna była precyzja pracy obowdów, np. generatora fali nośnej nadajnika.
Przykładowe typy stabilizatorów jarzeniowych: 85A2, 150C1, 7475, 0D3. StR150/20
Powrót