Устройство[править | править исходный текст]

5. 

6. 

7. Обозначение на схемах диода с катодом непрямого накала.

8. Электровакуумный диод представляет собой сосуд (баллон), в котором создан высокий вакуум. В баллоне размещены два электрода — катод и анод. Катод прямого накала представляет собой прямую или W-образную нить, разогреваемую током накала. Катод косвенного накала — длинный цилиндр или короб, внутри которых уложена электрически изолированная спираль подогревателя. Как правило, катод вложен внутрь цилиндрического или коробчатого анода, который в силовых диодах может иметь рёбра или «крылышки» для отвода тепла. Выводы катода, анода и подогревателя (в лампах косвенного накала) соединены с внешними выводами (ножками лампы).

Основные параметры

К основным параметрам электровакуумного диода относятся:

• Крутизна ВАХ:  — изменение анодного тока в мА на 1 В изменения напряжения.

• Дифференциальное сопротивление:

• Максимально допустимое обратное напряжение. При некотором напряжении, приложенном в обратном направлении (то есть изменена полярность катода и анода), происходит пробой диода — проскакивает искра между катодом и анодом, что сопровождается резким возрастанием силы тока.

• Запирающее напряжение — напряжение, необходимое для прекращения тока в диоде.

• Максимально допустимая рассеиваемая мощность.

Крутизна и внутреннее сопротивление являются функциями от анодного напряжения и температуры катода.

Если температура катода постоянна, то в пределах участка «трех вторых» крутизна равна первой производной от функции «трех-вторых».

5) Триод — трехэлектродный прибор, состоящий из катода, анода и управляющей сетки, является простейшей усилительной лампой.

Устройства: Трех электродная электронная лампа — триод отличается от диода наличием третьего электрода — управляющей сетки. Назначение сетки управлять электронным потоком лампы, т. е. ее током. Этот электрод в ранних конструкциях выполнялся в виде сетки, откуда и произошло название второй части этого электрода — сетка.

В большинстве современных ламп этот элёктрод выполняется в виде проволочной спирали из вольфрама, никеля, молибдена или их сплавов. Сетка располагается вблизи катода (рис. 14-1) в пространстве между анодом и катодом. Витки сетки укрепляются при помощи держателей.

Катоды, так же как у диодов, применяются прямого накала, или подогревные. Устройство триодов и их условные обозначения на схемах даны на рис. 14-2.

Свойство сетки управлять анодным током триода позволило применить их для создания электронных усилителей, электронных генераторов, реле и т. д.

Параметрами триода называются постоянные величины, устанавливающие связь между изменением анодного тока и изменениями напряжения на аноде и на сетке, т. е. величины, характеризующие основные свойства лампы.

Основными параметрами триода являются: крутизна характеристики S, внутреннее сопротивление при переменном токе и коэффициент усиления

Крутизной анодно-сеточной характеристики триода или просто крутизной называется отношение приращения анодного тока (рис. 14-9) к вызвавшему его приращению сеточного напряжения при неизменном напряжении, т. е.

(14-1)

6) Тетрод—двухсеточная электронная лампа, предназначенная для усиления напряжения и мощности электрических сигналов

Устройство: Управляющая сетка в тетроде редкая, т. е. имеет большой шаг намотки спирали, вследствие чего отрицательное запирающее напряжение лампы больше, следовательно, она имеет левые анодно-сеточные характеристики. Экаранирующая сетка у тетрода делается частой, т. е. она имеет малый шаг намотки спирали, поэтому она сильно экранирует катод от анодного поля, так что анодное поле получается слабым. Слабым будет и влияние анодного напряжения на величину напряженности электрического поля тетрода, так как основное поле его создается экранирующей сеткой, для чего на нее подается положительное напряжение составляющее обычно более 50% анодного напряжения лампы (рис. 14-26).

Часть электронов, проходя между витками экранирующей сетки, достигает анода, образуя анодный ток. Другая часть их попадает на экранирующую сетку и образует сеточный ток который должен быть по возможности мал.

Анодный ток тетрода является функцией уже не двух, а трех переменных, а именно: U_a , U_g1 , и U_g2 , где U_g2 есть напряжение на дополнительной, экранирующей сетке, помещенной между анодом и основной (управляющей) сеткой. Экранирующая сетка предназначена для уменьшения вредного влияния междуэлектродной емкости, т.е. емкости между анодом и сеткой лампы. Обычно тетроды называют просто экранированными лампами.

Тетрод имеет следующие основные характеристики: I_a = f(U_g1 ) для различных U_a и U_g2 ; I_a = f(U_a ) для различных U_g2 .

Параметрами тетрода являются:

Порядок этих величин и зависимость их от режима лампы отличаются от тех же величин триода. Это объясняется наличием в тетроде дополнительной густой экранирующей сетки.

7) Пентод - трехсеточная электронная лампа с большим коэффициентом усиления

Устройство: В пентоде имеется еще одна сетка, расположенная между анодом и экранирующей сеткой. Ее называют защитной сеткой, так как она защищает лампу от возникновения динатронного эффекта. Величины, относящиеся к этой сетке, обозначают индексом g3. Встречаются также другие названия этой сетки: антидинатронная, противодинатронная, пентодная, третья. Защитная сетка обычно соединяется с катодом, т. е. имеет нулевой потенциал относительно катода и отрицательный относительно анода.

Основным семейством характеристики пентода является семейство анодных характеристик I_a = f(U_a ) при U_g2 , U_g3 = const для различных U_g1 .

В отличие от характеристики тетрода анодная характеристика пентода не имеет провала, обусловленного в тетроде динатронным эффектом. Это объясняется наличием в пентоде дополнительной антидинатронной сетки, помещенной между экранирующей сеткой и анодом и соединенной с катодом.

Пентоды, как и другие приемно-усилительные лампы, характеризуются несколькими дифференциальными параметрами, основными из которых являются крутизна характеристики S, внутреннее сопротивление переменному току R_i, коэффициент усиления μ и проницаемость D, а также статическое сопротивление R_O и рассеиваемая анодом мощность Р_A.

8. Лучевой тетрод - это тетрод с устранённым динатронным эффектом, прису Устройство: Лучевые тетроды проектировались так, чтобы отрицательный пространственный заряд между экранирующей сеткой и катодом был достаточно велик, чтобы эффективно препятствовать току вторичных электронов. При напряжениях на аноде, меньших, чем напряжение на экранирующей сетке, вблизи анода возникает так называемый виртуальный катод — достаточно протяжённая потенциальная яма, с нулевой средней напряжённостью поля.щим обычным тетродам.

Основными характеристиками лучевого тетрода (как и обычного тетрода) являются зависимости анодного тока от напряжений, подаваемых на остальные электроды лампы. При этом напряжение накала считается всегда постоянным и равным номиналу. Таким образом, основными статическими характеристиками лучевого тетрода являются зависимость анодного тока от напряжения на управляющей сетке при постоянных напряжениях на аноде и экранирующей сетке, а также зависимость анодного тока от напряжения на аноде при постоянных напряжениях на управляющей и экранирующей сетках.

8. Магнетрон — это мощная электронная лампа, генерирующая микроволны при взаимодействии потока электронов с магнитным полем.

Характеристики: Магнетроны могут работать на различных частотах от 0,5 до 100 ГГц, с мощностями от нескольких Вт до десятков кВт в непрерывном режиме, и от 10 Вт до 5 МВт в импульсном режиме при длительностях импульсов главным образом от долей до десятков микросекунд.

Магнетроны обладают высоким КПД (до 80 %).

Магнетроны бывают как неперестраиваемые, так и перестраиваемые в небольшом диапазоне частот (обычно менее 10 %). Для медленной перестройки частоты применяются механизмы, приводимые в движение рукой, для быстрой (до нескольких тысяч перестроек в секунду) — ротационные и вибрационные механизмы.

Магнетроны как генераторы сверхвысоких частот широко используются в современной радиолокационной технике.

ПРИНЦИП РАБОТЫ:

Электроны эмиттируются из катода в пространство взаимодействия, где на них воздействует постоянное электрическое поле анод-катод, постоянное магнитное поле и поле электромагнитной волны. Если бы не было поля электромагнитной волны, электроны бы двигались в скрещённых электрическом и магнитном полях по сравнительно простым кривым: эпициклоидам (кривая, которую описывает точка на круге, катящемся по наружной поверхности окружности большего диаметра, в конкретном случае — по наружной поверхности катода

8. Электронно-лучевая трубка^[1] (ЭЛТ), кинескоп — электровакуумный прибор, преобразующий электрические сигналы в световые.

Устройство: В баллоне 9 создан глубокий вакуум — сначала выкачивается воздух, затем все металлические детали кинескопа нагреваются индуктором для выделения поглощённых газов, для постепенного поглощения остатков воздуха используется геттер.

Для того, чтобы создать электронный луч 2, применяется устройство, именуемое электронной пушкой. Катод 8, нагреваемый нитью накала 5, испускает электроны. Чтобы увеличить испускание электронов, катод покрывают веществом, имеющим малую работу выхода (крупнейшие производители ЭЛТ для этого применяют собственные запатентованные технологии). Изменением напряжения на управляющем электроде (модуляторе) 12 можно изменять интенсивность электронного луча и, соответственно, яркость изображения (также существуют модели с управлением по катоду).

Электронно-лучевая трубка, изобретенная еще в 1897 г., является электронно-вакуумным прибором, который имеет много общего с обычной электронной лампой. Внешне трубка представляет собой стеклянную колбу с удлиненной горловиной и плоской торцовой частью— экраном.

Внутри колбы и горловины, так же как и внутри баллона электронной лампы, располагаются электроды, выводы которых, так же как и у лампы, подпаяны к ножкам цоколя.

Основное назначение электронно-лучевой трубки — образование видимого изображения с помощью электрических сигналов. Подводя к электродам трубки соответствующие напряжения, можно рисовать на ее экране графики переменных напряжения и токов, характеристики различных радиоустройств, а также получать движущиеся изображения, подобным тем, которые мы видим на экране кино.

8. Разновидности электрических разрядов в газе

Различают самостоятельные и несамостоятельные разряды в газе. Самостоятельный разряд поддерживается за счет действия только электрического напряжения. Несамостоятельный разряд может существовать при условии, что, помимо электрического напряжения, действуют еще какие-либо внешние ионизирующие факторы. Ими могут быть лучи света, радиоактивное излучение, термоэлектронная эмиссия накаленного электрода и др. Рассмотрим основные виды электрических разрядов, встречающиеся в ионных приборах.

Темный (или тихий) разряд является несамостоятельным. Он характеризуется плотностями тока порядка микроампер на квадратный сантиметр и весьма малой плотностью объемных зарядов. Поле, созданное приложенным напряжением, при темном разряде практически не изменяется за счет объемных зарядов, т. е. их влиянием можно пренебречь. Свечение газа отсутствует. В ионных приборах для радиоэлектроники темный разряд не используется, но он предшествует началу других видов разряда.