» » Электронно управляемые лампы диод и триод

Электронно управляемые лампы диод и триод

Трехэлектродная электронная лампа - Технический словарь Том II

Трехэлектродная электронная лампа - триод ( рис. 4 - 8) отличается от диода наличием третьего электрода, называемого управляющей сеткой, которая имеет форму спирали, расположенной между катодом и анодом.

2
План: 1.Вакуум. Явление термоэлектронной эмиссии 2.Вакуумный диод и триод 3.Электронно – лучевая трубка, кинескоп

3
Вакуум. Явление термоэлектронной эмиссии Вакуум – пространство, не содержащее каких – либо частиц (молекул, атомов, элементарных частиц …) Абсолютный вакуум создать невозможно. Почему? Скажите, где существует относительный вакуум Почему электрический ток в вакууме невозможен

Принципиальная схема плоскостного меднозакисного (купоросного)
выпрямителя дана на рис. 340. На медную пластину с помощью химической обработки
наращивается слой закиси меди Сu2О, который
покрывается слоем серебра. Серебряный электрод служит только для включения
выпрямителя в цепь. Часть слоя Сu2О,
прилегающая к меди и обогащенная ею, обладает электронной проводимостью, а часть
слоя Сu2О, прилегающая к
Ag и обогащенная (в процессе изготовления выпрямителя) кислородом, —
дырочной проводимостью. Таким образом, в толще закиси меди образуется запирающий
слой с пропускным направлением тока от Сu2О
к Сu (p®n).

Технология изготовления германиевого плоскостного диода уже описана
нами. Распространенными являются также селеновые диоды и диоды на основе
арсенида галлия и карбида кремния. Рассмотренные диоды обладают рядом
преимуществ по сравнению с электронными лампами (малые габаритные размеры,
высокие к.п.д. и срок службы, постоянная готовность к работе и т. д.), но они
очень чувст­вительны к температуре, поэтому интервал их рабочих температур
ограничен (от –70 до +120°С). p-n-Переходы
обладают не только прекрасными выпрямляющими свойствами, но могут быть
использованы также для усиления, а если в схему ввести обратную связь, то и для
генерирования электрических колебаний. Приборы, предназначенные для этих целей,
получили название полупроводниковых триодов или транзисторов
(первый транзистор создан в 1949 г. американскими физиками Д. Бардином, У.
Браттейном и У. Шокли; Нобелевская премия 1956 г.).

Электроны, ушедшие с катода безвозвратно, определяют катодный ток (ток катода), обозначаемый Ikили ik:

Где n – число электронов, ушедших за одну секунду с катода и не возвратившихся на него.

Чем выше потенциал анода, тем больше электронов преодолевает объемный заряд и уходит к аноду, т. е. тем больше катодный ток.

Поток электронов, летящих внутри лампы от катода к аноду и попадающих на анод, называют анодным током (током анода). Он протекает в анодной цепи и обозначается Iaили ia. В диоде катодный и анодный токи всегда равны друг другу:

Анодный ток является главным током электронной лампы. Электроны этого тока движутся внутри лампы от катода к аноду, а вне лампы от анода к плюсу анодного источника, затем внутри него и от минуса источника к катоду лампы.

При изменении положительного потенциала анода изменяется катодный ток и равный ему анодный ток, В этом заключается электростатический принцип управления анодным током.

Если потенциал анода отрицателен относительно катода, то поле между анодом и катодом тормозит электроны, вылетающие из катода, и возвращает их на катод. В этом случае катодный и анодный токи равны нулю.

Основным свойством диода является его способность проводить ток в одном направлении. Электроны могут двигаться только от накаленного катода к аноду, имеющему положительный потенциал относительно катода. Если же на аноде отрицательный относительно катода потенциал, то диод заперт, т. е он размыкает цепь. Такой диод обладает односторонней проводимостью и подобно полупроводниковому диоду может выпрямлять переменный ток. В отличие от полупроводникового диода в вакуумном диоде при обратном напряжении обратный ток практически отсутствует. При выпрямлении переменного тока анодный источник имеет переменную ЭДС.

Анодный ток составляет доли миллиампера в самых маломощных диодах, применяемых в радиоприемниках или измерительной аппаратуре. В более мощных диодах (кенотронах), работающих в выпрямительных установках для питания аппаратуры, анодный ток достигает сотен миллиампер и более.

Анодный ток существует при выполнении двух условий: при накале катода, достаточном для электронной эмиссии, и при положительном потенциале анода относительно катода.

Разность потенциалов между анодом и катодом называют анодным напряжением (напряжением анода) и обозначают Uaили uаПоложительное анодное напряжение создает ускоряющее электрическое поле, под действием которого электроны движутся от катода к аноду.

В практических схемах, когда в анодную цепь включена нагрузка, на которой падает часть напряжения анодного источника, анодное напряжение меньше Еа.. Следует различать эти напряжения. Нередко возникают ошибки от того, что напряжение анодного источника Еанеправильно называют анодным напряжением. Но они равны только в том случае, когда зажимы анодного источника непосредственно присоединены к аноду и катоду лампы

Положительное анодное напряжение у маломощных диодов составляет доли вольта или единицы вольт. У кенотронов средней мощности оно достигает десятков вольт, а у мощных кенотронов сотен вольт и более.

Условились принимать потенциал катода за нулевой, так как от катода электроны начинают свое движение. Потенциал любого электрода определяют относительно катода. У катода прямого накала за точку нулевого потенциала принимают минус источника накала.

Второй цепью диода является цепь накала. Она состоит из источника Ени подогревателя (или катода прямого накала) лампы. Ток накала обозначают Iн, а напряжение накала, т. е. напряжение между выводами подогревателя (или катода прямого накала) обозначают UнНапряжение накала всегда низкое - единицы, реже десятки вольт. Ток накала обычно больше анодного тока. У маломощных ламп он составляет десятки миллиампер, а у мощных доходит до десятков и даже сотен ампер. Если напряжение Енвыше нормального) напряжения накала лампы Uнто в цепь включают реостат или постоянный поглотительный резистор. Реостат применяют также для регулирования накала. Для контроля накала параллельно нити накала включают вольтметр.

Устройство и принцип работы триода

Катод прямого накала представляет собой металлическую нить из металла с высоким удельным электрическим сопротивлением. Ток накала проходит непосредственно через катод. Лампы прямого накала потребляют меньшую мощность, быстрее разогреваются, отсутствует проблема обеспечения электрической изоляции между катодом и нитью накала (эта проблема существенна в высоковольтных кенотронах). Однако, обычно они имеют меньший срок службы, при использовании в сигнальных цепях требуют питания накала постоянным током, а в ряде схем неприменимы из-за влияния разницы потенциалов на разных участках катода на работу лампы. Лампы прямого накала часто называют «батарейными», так как они широко применялись в аппаратуре с автономным питанием; но прямонакальный катод применяется и в мощных генераторных лампах. Там он представляет собой не нить, а достаточно толстый стержень.

Катод косвенного накала представляет собой цилиндр, внутри которого располагают подогреватель (нить накала), электрически изолированную от катода. Подогреватель приходится раскалять гораздо сильнее, чем прямонакальный катод, поэтому он потребляет намного бо́льшую мощность, лампа выделяет много тепла, требует заметного времени для прогрева (десятки секунд, а то и минуты). Зато площадь катода можно сделать намного больше (а значит, увеличить ток, протекающий через лампу), катод изолирован от источника питания подогревателя (это снимает некоторые схемотехнические ограничения, присущие лампам прямого накала) и питать подогреватель в большинстве случаев можно переменным током (сравнительно массивный катод хорошо сглаживает колебания температуры, и фон переменного тока невелик). Подавляющее большинство ламп малой и средней мощности для стационарной аппаратуры имеют катод косвенного накала.

Чтобы облегчить эмиссию электронов, катоды ламп обычно активируют — покрывают тончайшим слоем вещества, имеющего относительно малую работу выхода: торий, барий и их соединения[5]. Активирующий слой в процессе работы постепенно разрушается и лампа теряет эмиссию, «садится» — с поверхности катода истекает все меньше электронов, уменьшается ток лампы, то есть снижается её усиление и выходная мощность. Срок службы «севшей» лампы можно продлить, немного увеличив напряжение накала; но тут увеличивается риск перегорания подогревателя.

Чисто металлические катоды (например, в мощных лампах с большой плотностью тока катода) делают из вольфрама.

Положительный электрод. Выполняется иногда в форме пластины, но чаще в форме коробочки окружающей катод и сетки и имеющей форму цилиндра или параллелепипеда. В мощных лампах анод может иметь рёбра или «крылышки» для отвода тепла. Изготавливается обычно из никеля или молибдена, иногда из тантала и графита.

Внутреннее устройство одной из таких ламц - триода - показано на рис. 216. Эта лампа отличается от диодов наличием в ней спирали - сетки. На схемах сетки обозначают штриховыми линиями, расположенными между катодом и анодом.

Триоды, тетроды и пентоды - универсальные радиолампы. Их применяют для усиления переменных и постоянных токов и напряжений, в качестве детекторов, для генерирования электрических колебаний разных частот и многих других целей. Принцип работы радиолампы основан на направленном движении в ней электронов. «Поставщиком» же электронов внутри лампы является катод, нагретый до температуры .

77

Суперортикон

78

Счетчик газоразрядный

92

Таситрон

47

Термокатод

147

Тетрод

10

Тетрод лучевой

11

Тиратрон

41

Тиратрон тлеющего разряда

42

Ток индикации

116

Ток индикации электровакуумного прибора

116

Ток ионный

118

Ток накала

121

Ток накала электровакуумного прибора

121

Ток пучка электровакуумного прибора

118а

Ток утечки подогреватель-катод

119а

Ток утечки электрода

119

Ток утечки электрода электровакуумного прибора

119

Ток электровакуумного прибора ионный

118

Ток электрода

115

Ток электрода обратный

120

Ток электрода электровакуумного прибора

115

Ток электрода электровакуумного прибора обратный

120

Ток электронной эмиссии электрода

117

Ток электронной эмиссии электрода электровакуумного прибора

117

Тригатрон

49

Триод

9

Трохотрон

90

Трубка передающая

74

Трубка приемная

62

Трубка просвечивающая

89

Трубка рентгеновская

91

Трубка с бегущим пятном электроннолучевая просвечивающая

89а

Трубка с видимым изображением электроннолучевая запоминающая

84а

Трубка с внешним фотоэффектом электроннолучевая телевизионная передающая

74в

Трубка с внутренним фотоэффектом электроннолучевая телевизионная передающая

74б

Трубка с переносом изображения электроннолучевая телевизионная передающая

76

Трубка с накоплением заряда электроннолучевая запоминающая

85

Трубка с электронно-оптическим преобразователем передающая

75

Трубка с накоплением заряда электроннолучевая телевизионная передающая

74а

Трубка телевизионная приемная

70

Трубка фоторегистрирующая

88

Трубка электроннолучевая запоминающая

84

Трубка электроннолучевая знакопечатающая

66

Трубка электроннолучевая индикаторная

65

Трубка электроннолучевая кодирующая

72

Трубка электроннолучевая монохромная

68

Трубка электроннолучевая осциллографическая

64

Трубка электроннолучевая проекционная

63

Трубка электроннолучевая передающая

74

Трубка электроннолучевая приемная

62

Трубка электроннолучевая просвечивающая

89

Трубка электроннолучевая светоклапанная

69

Трубка электроннолучевая телевизионная передающая

74

Трубка электроннолучевая фоторегистрирующая

88

Трубка электроннолучевая функциональная

73

Трубка электроннолучевая цветная

67

Умножитель вторично-электронный

59

Уход параметра электровакуумного прибора

111

Фотокатод

146

Фотоумножитель

60

Фотоэлемент

58

Характеристика катодная

138

Характеристика электровакуумного прибора

134

Характеристика электровакуумного прибора катодная

138

Характеристика электровакуумного прибора электродная

136

Характеристика электровакуумного прибора эмиссионная

137

Характеристика электродная

136

Характеристика эмиссионная

137

Шумы электровакуумного прибора

129

Экситрон

43

Электрод

140

Электрод газоразрядного прибора поджигающий

158

Электрод защитный

154

Электрод отклоняющий

160

Электрод поджигающий

158

Электрод тормозящий

157

Электрод управляющий

151

Электрод ускоряющий

156

Электрод фокусирующий

В отличие от диода, триод, кроме анода и катода, имеет ещё и управляющий электрод, который называют сеткой. Находящаяся между анодом и катодом сетка даёт возможность управлять в лампе электронным потоком, изменяя размер и полярность напряжения между сеткой и катодом. Именно из-за такой способности сетка и называется управляющей.

Сетка, в большинстве случаев, представляет собой спираль из тонкой проволоки, которая окружает катод. Изготовляют её из никеля, молибдена, их сплавов, а также из тантала и вольфрама. Чем ниже потенциал в сетке, тем большую работу должен совершить электрон, чтобы пройти поле. При определённых значениях негативного напряжения ни один электрон не сможет пресечь поле сетки, и анодный ток триода будет равняться нулю. Используются триоды часто для усиления сигнала при получении радиолучей.

6.  - проницаемость лампы,
величина обратная статическому коэффициенту усиления μ.


Тетрод (рис. 7.6, а) – это электронно-управляемая лампа,
имеющая дополнительно еще одну сетку со стороны анода. Эта сетка называется экранирующей. На экранирующую сетку
подается положительное напряжение cU2
через резистор R, подключенный к источнику анодного
напряжения. Эта дополнительная сетка будет действовать как электростатический экран,
помещенный между управляющей (первой) сеткой и анодом: она уменьшит емкость
между сеткой и анодом и увеличит внутреннеt сопротивление лампы. Наличие
экранирующей сетки позволяет получить более пологую часть анодной
характеристики лампы (рис. 7.6, б).
Поэтому величина внутреннего сопротивления тетрода iRоказывается выше,
чем у триода, и достигает значений 10…500 кОм. Величина статического коэффициента
усиления μ также возрастает и достигает 100…700
единиц.

Недостатком тетрода является наличие
вторичной эмиссии с анода, возникающей при попадании на анод электронного луча.
То же самое происходит и в триоде, но там вторичные электроны все рано
возвращаются на анод. Для устранения этого нежелательного явления разработана
конструкция мощного лучевого тетрода,
в котором экранная сетка располагается дальше от анода, чем это делается в
обычном тетроде. В результате, при высокой плотности анодного тока пространстве
экранная сетка-анод образуется заметный пространственный заряд, который
отталкивает вторичные электроны, вылетающие из анода, обратно к аноду.

Пентод - это электронно-управляемая лампа, имеющая
три сетки. Третья сетка (С3
на рис 7.7.) расположена ближе всего к аноду и называется защитной. Эта сетка предотвращает уход электронов с анода: она
обычно соединяется с катодом и отражает вторичные электроны снова на анод. В
пентоде еще более уменьшаются межэлектродные емкости, увеличивается крутизна Sанодно-сеточной характеристики. За
счет этого величина статического коэффициента усиления μ
достигает 1000 единиц, а внутреннее сопротивление лампы iR составляет 104…106
Ом. При работе лампы экранная сетка соединяется через гасящий резистор Rс источником питании +aU.

Кинескопы используются в системах растрового формирования изображения: различного рода телевизорах, мониторах, видеосистемах. Осциллографические ЭЛТ наиболее часто используются в системах отображения функциональных зависимостей: осциллографах, вобулоскопах, также в качестве устройства отображения на радиолокационных станциях, в устройствах специального назначения; в советские годы использовались и в качестве наглядных пособий при изучении устройства электронно-лучевых приборов в целом. Знакопечатающие ЭЛТ используются в различной аппаратуре специального назначения.

Наверх