Электронные лампы (диоды, триоды, тетроды и пентоды)

Главная

Электронные лампы (диоды, триоды, тетроды и пентоды) 

Конструктивно электронная лампа представляет собой стеклянный баллон с глубоким вакуумом, внутри которого расположен ряд электродов. Простейшая лампа — диод. Она содержит два электрода — катод, накаляемый нитью накала, и анод. Катод покрыт специальным веществом, способствующим излучению электронов. Если на аноде отрицательное напряжение, то электроны отталкиваются от него и в цепи «анод — катод» ток отсутствует. При положительном напряжении на аноде электроны притяги­ваются к нему и в цепи анода, появляется ток: чем выше напряжение на аноде, тем он больше.

Условные графическиe обозначения электронных ламп:

• а — диод,
• б — триод,
• в — тетрод,
• г — пентод 

Таким образом, диод ведет себя как электронный вентиль, пропуская ток в одном направлении.

Диод не является активным прибором, поскольку не в состоянии усиливать ток. Для управления током анода применяются электронные лампы, имеющие три электрода — триоды. У них между катодом и анодом расположена управляющая сетка. На нее обычно подают отрицательное напряжение. Чем оно выше, тем сильнее сетка отталкивает электроны, и меньшая часть их проходит через сетку и попадает на анод. Таким образом, сетка обеспечивает управ­ление анодным током лампы 1а, который является функцией напряжений на сетке Uc и Ia(Uc,Ua)    на аноде Ua. Естественно, что нить накала лампы должна питаться от отдельного источника, +  например, батареи Ен. Если масса      у     катода достаточна, то нить накала можно питать и переменным током, хотя в чувствительных усилителях это чревато появлением фона пере­менного тока. Нетрудно заметить, что кривые семейства выходных ламп имеют заметный наклон. Для каждой точки любой кривой он характеризуется выходным сопротивлением лампы Ri = AUa/Ala. Кроме того, лампы характеризуются еще двумя пара­метрами — крутизной

 

 S=Ala/AUc И внутренним коэффициентом усиления \х =SRi.

Еще раз отметим, что эти параметры являются дифферснциальными, или малосигнальными, поскольку измеряются при малых приращениях соответствующих напряжений. И токов и относятся к определенной точке — она называется рабочей. Для установки рабочей точки нужно задать постоянные напряжения на сетке и на аноде — так называемые напря­жения смещения.

Помимо выходных характеристик, лампы (и любые другие активные приборы) имеют передаточные характе­ристики — зависимости выходного тока от напряжения на входе. Для ламп это зависимость анодного тока от напря­жения на управляющей сетке при постоянном напряже­нии на аноде Обычно в усилителях лампы используют при Uc<0, т. е. при отрицательной полярности напряжения на сетке. В этом случае ток сетки ничтожно мал и его можно принять равным нулю. Поскольку сетка и анод расположены близко друг от друга, между ними существует довольно сильная электро­статическая связь. Поэтому электрическое поле анода влияет на поле сетки. Это можно трактовать как внутрен­нюю отрицательную обратную связь.

Она и обуславливает рост анодного тока с ростом напряжения на аноде при постоянном напряжении на сетке. Благодаря этому трио­ды имеют низкое внутреннее сопротивление R|. Именно поэтому ВАХ триодов имеют характерные крутые участки, где ток анода сильно зави­сит от напряжения на аноде  Крутизна ламповых триодов обычно составляет от единиц до сотен миллиампер на вольт (большие значения —  для мощных ламп.

 

Для увеличения внутреннего коэффициента усиле­ния в лампы была введена дополнительная экраниру­ющая сетка, на которую подается большое постоянное напряжение положительной полярности. Она экраниру­ет управляющую сетку и предотвращает влияние элект­рического поля анода на электрическое поле управля­ющей сетки. В результате (за исключением начального участка ВАХ) ток анода почти не зависит от напряжения на аноде и управляется напряжением на управляющей сетке Лишь при малых напряжениях на аноде эта закономерность нарушается и кривые ВАХ резко идут вниз. Такие лампы получили название тетродов. Затем в лампу была добавлена еще одна сетка — защитная. Она отбрасывает на анод вторичные электроны, возникающие при бомбардировке анода первичными электронами. За­щитная сетка обычно подключается к земле или к катоду лампы. Первичные электроны, ускоренные полем экрани­рующей сетки, легко проскакивают через защитную сетку, а вот вторичные электроны с малой энергией отбрасыва­ются ею обратно на анод. Семейство ВАХ пентодов прак­тически аналогично семейству ВАХ тетродов и характери­зуется малым наклоном кривых при больших напряжениях на аноде  Это ведет к увеличению R{ до сотен килоом (иногда и выше) и возрастанию |1 ( до сотен -нескольких тысяч). Иногда вместо дополнительной сетки используют специальные электроды, создающие узкий пучок электро­нов. Лампы с такими электродами получили название лучевых тетродов. В основном это мощные лампы с большими рабочими токами анода — от десятков до сотен миллиампер и выше. Были созданы лампы и с большим числом сеток, которые нашли применение в радиоприемных устройст­вах, сдвоенные и комбинированные лампы (например, сдвоенные триоды или триод вместе с пентодом и т.

д.). В настоящее время такие комбинированные лампы при­меняю крайне редко и выпуск многих из них прекращен.

 

Комбинированные вакуумные лампы

Тетрод

Электровакуумный диод

Условные обозначения электровакуумных ламп

Пентод

Гептод

Отличия транзисторов от ламп

StudyPort.Ru — Диод, Триод, плазма.

Диод, Триод, плазма.

Диод — вакуумный или полупроводниковый прибор, пропускающий электрический ток только одного направления и имеющий два вывода для включения в электрическую цепь.

Вакуумный диод (двух электродная электронная лампа) представляет собой стеклянный или металлический баллон, из которого выкачан воздух, и двух металлических электродов: накаливаемого катода и холодного анода. Катод бывает двух типов: прямого накала и косвенного накала. В первом случае катод представляет собой нить, по которой проходит накаливающий её ток, а во втором — покрытый слоем металла с малой работой выхода цилиндр, внутри которого находится нить накала, электрически изолированная от катода. Действие катода как источника электронов основано на явлении термоэлектронной миссии. На рисунке 1 показано устройство вакуумного диода с катодом косвенного накала.

Недостатком катодов прямого накала является то, что они не пригодны для питания их переменным током, так как при изменениях тока температура нити успевает измениться, и поток излучаемых электронов пульсирует с частотой питающего тока.

Двух электродная электронная лампа была изобретена в 1904 физиком Дж. Флемингом

Полупроводниковый диод — полупроводниковый прибор р — н- переходом. Рабочий элемент- кристалл германия, обладающий проводимостью н –типа за счёт небольшой добавки донорной примеси Для создания в нём р–н-переходов в одну из его поверхностей вплавляют индий. Вследствие диффузии атомов индия вглубь монокристалла германия у поверхности германия образуется область р- типа. Остальная часть германия по-прежнему остаётся н- типа. Между этими двумя областями возникает р-н-переход. Для предотвращения вредных воздействий воздуха и света кристалл германия помещают в герметический корпус. устройство и схематическое изображение полупроводникового диода :

Достоинствами полупроводниковых диодов являются малые размеры и масса, длительный срок службы, высокая механическая прочность; недостатком — зависимость их параметров от температуры.

Вольт — амперная характеристика диода (при большом напряжении сила тока достигает наибольшей величины- ток насыщения ) имеет нелинейный характер, поэтому свойства диода оцениваются крутизной характеристики и внутренним сопротивлением.

ТРИОД- электронная лампа, имеющая три электрода: катод, анод, управляющую сетку. Изобретён в 1906 Ли Де Форестом. Подавая на сетку напряжение и меняя его величину и полярность, можно управлять электронным потоком внутри лампы, т. е. изменять величину анодного тока. Поэтому сетку называют управляющей. Она расположена ближе к катоду, чем к аноду. Поэтому изменение напряжения на сетке сильнее влияет на величину анодного тока, чем такое же изменение анодного напряжения. В основном триод используют в качестве усилителя.

Коэффициент усиления (показывает, во сколько раз приращение анодного напряжения должно быть больше приращения сеточного напряжения для изменения силы тока на одинаковую величину) :

ПЛАЗМА — частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы. В лабораторных условиях плазма образуется в электрическом разряде в газе, в процессах горения и взрыва. Когда луч лазера сфокусировали линзой, в воздухе в области фокуса вспыхнула искра, и там образовалась плазма. Это вызвало огромный интерес у физиков. Первые затравочные электроны появляются в результате вырывания их из атомов среды после одновременного поглощения нескольких фотонов световой волны. Энергия каждого фотона рубинового лазера равна 1, 78 эВ. Далее свободный электрон, поглощая фотоны, достигает энергии 10 эВ, достаточной для ионизации и рождения нового электрона в процессе столкновения с атомами среды. Разряд может гореть в течение длительного времени и светится ослепительно белым светом, на него невозможно смотреть без тёмных очков. Необычайно высокая температура- уникальное свойство оптического заряда- представляет большие возможности для использования его в качестве источника света. Возможность создания плазменного шнура световым излучением лазера открывает возможности для передачи энергии на расстояние.

Термин “плазма” в физике был введен в 1929 американскими учеными И. Ленгмюром и Л. Тонксом.

Носителями заряда в плазме являются электроны и ионы, образовавшиеся в результате ионизации газа. Отношение числа ионизованных атомов к полному их числу в единице объема плазмы называют степенью ионизации плазмы (а). В зависимости от величины а говорят о слабо ионизованной (а – доли процента), частично ионизованной (а – несколько процентов) к полностью ионизованной (а близка к 100%) плазме.

Средние кинетические энергии различных типов частиц, составляющих плазму, могут быть разными. Поэтому в общем случае плазму характеризуют не одним значением температуры, а несколькими – различают электронную температуру Т_е, ионную температуру Т_i и температуру нейтральных атомов Т_а. Плазму с ионной температурой Т_i < 10⁵ К называют низкотемпературной, а с Т_i > 10⁶ К – высокотемпературной.

Высокотемпературная плазма является основным объектом исследования по УТС (управляемому термоядерному синтезу).

Низкотемпературная плазма находит применение в газоразрядных источниках света, газовых лазерах, МГД – генераторах и др.

Разница между диодом и триодом

3 июня 2021 г. 19 июля 2021 г. / ФИЗИКА / 2 минуты чтения

Разделите различия

Электрическая цепь состоит из трех компонентов: транзисторов, диода и триода. Каждый из них имеет разные части и имеет свои функции. Диод и триод в основном состоят из вакуумных ламп, потому что они не позволяют другим инертным газам мешать работе. Давайте кратко рассмотрим диод и триод ниже.

Диод:

Термин «дуо» означает «двое». Сам термин определяет, что диод представляет собой электронный компонент с двумя клеммами, который выполняет две основные основные функции: в основном проводит ток в одном направлении и имеет высокое сопротивление в другом.

Разработанный Дж. А. Флемингом в 1904 г. диодный вентиль состоит из двух электродов, помещенных в вакуумированную стеклянную оболочку. Один электрод называется катодом, он состоит из вольфрама, на который нанесен тонкий слой оксида бария. При нагревании катод испускает электроны. Этот электрон течет к другому электроду, называемому анодом или пластиной. Который находится под положительным потенциалом и в результате в цепи распространяется электрический ток. Электроны, испускаемые катодом, собираются в оцениваемом пространстве вокруг него. Этот набор электронов называется пространственным зарядом, который, очевидно, отрицателен. Диодный вентиль действует как выпрямитель. Выпрямитель – это устройство, преобразующее переменное напряжение в постоянное.

Триод:

Как и диод триод означает три. Триод представляет собой вакуумную трубку электронного усилителя, состоящую из трех электродов внутри вакуумированной стеклянной оболочки. Три электрона внутри вакуумированной стеклянной оболочки представляют собой нагретую нить или катод, сетку и пластину, также называемую анодом.

Триодный вентиль разработан Ли Де Форестом в 1907 году, триодный вентиль представляет собой модифицированную форму обычного диода и состоит из обычной пары анода, катода и еще одного электрода, называемого управляющей сеткой. Триодная лампа может использоваться в качестве усилителя, генератора, передатчика и детектора.

Разница между диодом и триодом:
Триод

Диод	Триод
Диод представляет собой двухконтактный компонент.	Триод представляет собой трехконтактный компонент.
Основная функция диода заключается в том, чтобы проводить ток в одном направлении и иметь сопротивление в другом.	Триод — ламповый электронный усилитель
Состоит из двух электродов.	Состоит из трех электродов.
состоит из выпрямителя, который преобразует напряжение в постоянное напряжение	Не имеет выпрямителя
Диод в основном используется для преобразования переменного тока в постоянный, микширования сигналов и т. д.,	в основном используется в качестве усилителя, генератора и детектора.

Вывод:

Основное различие между диодом и триодом заключается в том, что диод представляет собой электронный компонент с двумя выводами, который позволяет току течь в одном направлении, а триод представляет собой усиливающую вакуумную лампу с одной сеткой, имеющую три активных электрода. .

Если вы хотите узнать больше о различиях между проводниками и изоляторами, нажмите здесь.




Расскажи о различиях

Вакуумный триод

Вакуумные трубки Что такое электровакуумная лампа Вакуумный диод Вакуумный триод Вакуумный тетрод Вакуумный пентод

Электроника приборы и схемы >> Вакуум лампы >> Вакуумный триод основная вакуумная трубка (вакуум диод) используется для преобразования переменного тока в постоянный ток. Однако они не могут усиливать электрический ток. сигнал. Другими словами, они не могут усиливать напряжение или мощность. Для усиления электрического сигнала используется дополнительный нужен электрод. При установке дополнительного электрода между катодом и анодом, получающееся электронное устройство называется вакуумным триодом. Само название указывает на то, что он имеет три электрода: катод, анод и контрольная сетка. Американский инженер-электрик Ли Де Форест изобрел первое электронное усилительное устройство (вакуумный триод) в 1906 году, добавив дополнительный электрод (управляющая сетка) между катодом и анодом. Вакуумный триод представляет собой 3-электродный устройство, усиливающее электрический сигнал. Электроды из вакуумный триод вакуумный триод состоит из трех электродов: анода, катода и управляющей сетки. Анод, катод и управляющая сетка заключены в пустой стеклянный конверт. Катод окружен управляющей сеткой, который, в свою очередь, окружен анодом. Конструкция вакуумный триод подобен вакуумному диоду. Однако вакуум триод содержит дополнительный электрод (управляющую сетку). Катод испускает свободный электронов при нагревании. Следовательно, катод также называется эмиттером. Процесс, при котором катод испускает свободный электронов при нагревании называется термоэлектронной эмиссия. Анод собирает свободные электроны, испускаемый катодом. Следовательно, анод или пластина также называется как коллекционер. Между анод и катод, присутствует управляющая сетка. Контрольная сетка ближе к катоду, чем к аноду, чтобы увеличить электрический ток эффективно. Контрольная сетка будет контролировать поток электронов между катодом и анодом. Следовательно, управляющая сетка также называется электронным контроллером или электрическим текущий контроллер. Контрольная сетка есть состоит из сети проводов, которая контролирует поток электронов между катодом и анодом. Пространство между сеткой проводов в сетке очень много. Следовательно, свободные электроны легко перемещаться от катода к аноду через отверстие контрольная сетка. Свободные электроны, движущиеся от катода к анод будет проводить электрический ток. Электрический поле Электрическое поле это область вокруг заряженной частицы, в пределах которой другие заряженная частица будет испытывать силу. Положительно заряжен частицы имеют положительное электрическое поле вокруг них, тогда как отрицательно заряженные частицы имеют отрицательное электрическое поле вокруг них. Если два противоположных заряженные частицы располагаются близко друг к другу, они получают привлечено. С другой стороны, если два одинаковых или одинаково заряженных частицы расположены близко друг к другу, они отталкиваются. В вакуумный триод, если к аноду приложено положительное напряжение или пластины, он становится положительно заряженным. Следовательно, анод производит положительное электрическое поле направлено к свободным электронам. На с другой стороны, свободные электроны, испускаемые катодом, отрицательно заряженный. Следовательно, свободные электроны производят отрицательное электрического поля к аноду. положительное электрическое поле анода имеет большую напряженность, чем отрицательное электрическое поле свободных электронов. Следовательно, бесплатно электроны притягиваются к аноду. Однако расстояние между анодом и катодом большое. Следовательно, если приложено небольшое напряжение, небольшое количество свободных электронов притягивается к аноду. С другой стороны, расстояние между управляющей сеткой и катодом равно меньше (управляющая сетка гораздо ближе к катоду, чем к аноду). Следовательно, небольшое положительное напряжение, подаваемое на управляющую сетку, равно достаточно для притяжения свободных электронов. Свободные электроны, которые притягиваются к контрольной сетке, легко перемещаются к аноду. Что означает по электроду? Проводник через которые входят или выходят свободные электроны, называется электрод. В вакуумном триоде катод представляет собой электрод, который испускает свободные электроны. Другими словами, свободные электроны покидают или уйти от катода и войти в вакуум. Анод представляет собой электрод, который собирает свободные электроны, испускаемые катод. Другими словами, свободные электроны, испускаемые катод вводят в пластину или анод. Контрольная сетка также называется электродом, потому что он увеличивает поток электронов между катодом и анодом. Непосредственно и катод косвенного нагрева В вакууме триод, катод нагревается для испускания свободных электронов. Этот можно двумя способами: прямым нагревом катода или косвенный нагрев катода. Если тепло подводится непосредственно к катоду, катод Говорят, что это прямой нагрев. В этом методе сам катод представляет собой нагреватель или нагревательный элемент или нить накала. Следовательно, небольшой количество тепловой энергии будет обеспечивать достаточно энергии чтобы свободные электроны покинули катод. свободные электроны, вылетевшие из катода, войдут в вакуум. Эти свободные электроны в вакууме притягиваются к аноду. В Катод прямого нагрева, количество тепла энергия, необходимая для испускания свободных электронов, меньше по сравнению с катод косвенного нагрева. Если жара поступает на катод опосредованно, говорят, что катод иметь косвенный нагрев. В катоде с косвенным нагревом отсутствует электрическая связь между обогревателем и катод. Когда тепло передается нагревателю, он получает тепловую энергию. тепловая энергия, полученная нагревателем, передается катоду. Таким образом, тепло подводится к катоду опосредованно. Когда свободные электроны на катоде набирают достаточную энергию в виде тепла, они разрывают связь с катодом и перескакивают в вакуум. Электроны выделяемое катодом, зависит от количества теплоты прикладная и рабочая функция Количество свободных электронов, вылетевших с катода, зависит от количества теплоты, подводимой к катоду, и работу выхода катод Если большой к катоду подводится большое количество тепловой энергии из катода вылетают свободные электроны. Точно так же, если К катоду подводится небольшое количество тепловой энергии, меньше количество свободных электронов испускается катодом. Рабочая функция минимальное количество тепловой энергии, необходимое для удаления свободного электроны из металла. Для металлов с низкой работой выхода требуется меньшее количество тепловой энергии для испускания свободных электронов. На С другой стороны, металлы с высокой работой выхода требуют большого количества тепловой энергии для испускания свободных электронов. Вакуумный триод с нулевым сеточным напряжением Если на управляющую сетку не подается напряжение и положительное напряжение прикладывается к пластине, вакуумный триод ведет себя как обычный вакуумный диод, т.к. управляющая сетка не даст никакого эффекта на свободных электронах, вылетевших с катода. Если напряжение приложенный к управляющей сетке, он создает электрическое поле. В В этом случае на управляющую сетку не подается напряжение. Следовательно, управляющая сетка не будет создавать электрическое поле для притяжения или отталкивают свободные электроны. Поэтому свободные электроны испускаемый катодом, легко перемещается к аноду или пластины из отверстий контрольной сетки. Вакуумный триод с отрицательным напряжением сети Если отрицательное напряжение подается на управляющую сетку без изменения положительное напряжение пластины, электрический ток не течет в вакуумный триод, потому что управляющая сетка противостоит или отталкивает свободные электроны, которые пытаются двигаться к аноду. Из-за этой поставки отрицательного напряжения управляющая сетка становится отрицательно заряженный. Следовательно, он производит отрицательное электрическое поле. С другой стороны, свободные электроны, испускаемые катод также заряжен отрицательно. Следовательно, свободные электроны также создают отрицательное электрическое поле. Мы знаем, что если два одинаковых или одинаковых заряда поместить рядом друг друга они отталкивают. Следовательно, управляющая сетка противостоит или отталкивает свободные электроны, испускаемые катодом. Однако небольшое количество свободных электронов преодолевает отрицательное электрическое поле сетки и двигаться в сторону анод. Если отрицательное напряжение, подаваемое на управляющую сеть, увеличивается, никакие электроны не будут двигаться к аноду. Значит, нет электрич. ток течет в вакуумном триоде. Вакуумный триод с положительным напряжением сети Если положительное напряжение подается на управляющую сетку без изменения положительное напряжение пластины, электрический ток течет в вакууме триод, так как управляющая сетка притягивает большое количество свободных электроны. Свободные электроны, которые притягиваются к управляющая сетка будет легко двигаться к аноду. Если на управляющую сеть подается положительное напряжение, она становится положительно заряжен. Следовательно, он создает положительное электрическое поле к свободным электронам. С другой стороны, свободные электроны испускаемые катодом, заряжены отрицательно. Следовательно, бесплатно электроны создают отрицательное электрическое поле в направлении управления сетка. Мы знаем, что если две противоположно заряженные частицы находятся близко друг к другу их привлекают. Следовательно, управляющая сетка притягивает свободные электроны. Свободные электроны, которые притягиваются к управляющая сетка будет легко двигаться к аноду. свободные электроны переносят электрический ток, двигаясь от катод к аноду. Если положительное напряжение, подаваемое на управляющую сетку, дополнительно увеличивается, то становится еще больше свободных электронов. alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Прост Радио Разное Своими руками Советы Схем Схемы Транзист Транзисторы Электрон Электроника