Тема 8.1. Электронные приборы.

Вопросы:

1. Электронная эмиссия.

2. Двухэлектродная лампа.

3. Трёхэлектродная лампа.

К электронным приборам относятся электронные лампы. В связи с развитием полупроводниковой техники масштабы применения электронных ламп ограничены. Однако при больших частотах и мощностях электронные лампы ещё находят широкое применение.

Принцип действия электронных приборов основан на явлении электронной эмиссии.

Электронная эмиссия процесс выхода электронов из твёрдых или жидких тел в вакуум или газ.

1. Виды электронной эмиссии.

1. Термоэлектронная: возникает в результате нагревания металла.

2. Фотоэлектронная: возникает в результате облучения поверхности металла лучистой энергией.

3. Вторичная: возникает при облучении (бомбардировке) поверхности металла потоком электронов.

4. Электростатическая (автоэлектронная) возникает под действием сильного ускоряющего электрического поля.

2. Двухэлектродные лампы.

 

Диод – двухэлектродная лампа.

Электроды лампы: А – анод; К – катод. Баллон лампы стеклянный или металический. В нём создают высокий вакуум (10^-5 – 10^-7 мм.рт.ст). Катод нагревают до рабочей температуры, при которой он испускает со своей поверхности электроны.

Принцип работы: если на анод подать более высокий потенциал (+), чем на катод (-), то электроны, от катода устремятся к аноду и во внешней цепи возникнет анодный ток I_а. при обратной полярности напряжения между катодом и анодом электрическое поле в баллоне будет препятствовать движению электронов и они будут оставаться у поверхности анода. Анодный ток во внешней цепи протекать не будет.

Таким образом диод обладает свойством односторонней проводимости тока. Это свойство определяет основное назначение диода – выпрямление переменного тока.

Двухэлектродные лампы, применяемые для выпрямления переменного тока, называют кенотронами.

3. Трёхэлектродные лампы.

Трёхэлектродная лампа, у которой между катодом и анодом расположен третий электрод – сетка называется триодом.

Сетка предназначена для управления анодным током, поэтому её называют управляющей сеткой. Если к сетке подвести отрицательный относительно катода потенциал, то в пространстве сетка – катод образуется тормозящее электрическое поле, при этом не все электроны, эмитируемые катодом , достигнут анода. Изменяя отрицательный потенциал, можно изменять значение анодного тока вплоть до его исчезновения. Отрицательное напряжение на управляющей сетке, при котором анодный ток равен нулю, называется напряжением запирания лампы.

При положительном потенциале управляющей сетки в пространстве сетка – катод создаётся ускоряющее электрическое поле. Основная масса электронов под действием ускоряющего поля сетки и анода попадают на анод, создавая анодный ток. Часть электронов устремляется к сетке, образуя сеточный ток.

При увеличении положительного потенциала сетки анодный и сеточный ток будут возрастать. При некотором напряжении на аноде – напряжении насыщения анодный ток достигнет максимального значения – ток насыщения.

Поскольку управляющая сетка расположена ближе к катоду, чем анод, то её влияние на изменение анодного тока значительно больше. Следовательно, для получения одинакового изменения анодного тока сеточное напряжение нужно изменить на меньшую величину, чем анодное.

Триоды могут быть использованы в различных радиоэлектронных устройствах для усиления и генерирования.