1629382485-048081f33d7067cb67d6bd3d4cee7eee (Дулин В.Н. Электронные приборы 1977)

В. Н. Д У Л И НЭЛЕКТРОННЫЕПРИБОРЫИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ,ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕДопущено Министерством высшегои среднего специального образования СССРв качестве учебника для студентов вузов,обучающихся по специальности* Радиотехника»МОСКВА «ЭНЕРГИЯ» 19776Ф0.3Д81УДК 621.385(075.8)Дулин В. Н .Электронные приборы. Учебник для студентоввузов, обу ча ю щ и хся но специальности «Радиотех­ника».

И зд. 3-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1977.424 с. с ил.В третьем , переработанном и дополненном издании книги из­лагаю тся сведени я об устройстве, принципе действия, характери­стиках, парам етрах и техническом применении больш инства сов­ременных электр овак уум н ы х и полупроводниковы х приборов.

Посравнению со втор ы м изданием, вышедшим в 1969 г., сокращеныразделы п о вак уум н ы м приборам и значительно расширены по по­луп роводни ковы м приборам.Книга предназначена в качестве учебника для студентов ра­ди отехни ческих ф акультетов и вузов.30404-510Д ---------------- 177-77Д 051 (01)-77©Издательство «Энергия», 19776Ф0.3П РЕ Д И С Л О В И ЕНастоящ ее 3-е издание кпиги п ереработанов соответствиис новой учебной програм мой курса «Э лектронны е приборы », создадной комиссией методического советапорадиотехническомуобразованию М инистерства высшего и средн его специального о б ­разования СССР применительно к н овом у уч ебн ом у плану поспециальности «Радиотехника».В последние годы в радиоэлектронике полупроводн иковы еприборы и интегральные схемы вытеснили электронны е лампы.В связи с этим сокращ ен раздел «Э лектронны е лампы».

В этом ' •разделе сохранены лиш ь основные сведения о физических п р о ­цессах в электронных лам пах, их харак тер и сти к ах и параметрах,необходимые радиоспециалисту ш ирокого п роф иля.Существенной переработке подверглись гл авы по физическимосновам полупроводниковы х приборов, в к о т о р ы х основное внимание уделено физическим явлениям в п ол уп р овод н и к а х, лежащимв основе работы разнообразны х п ол уп р овод н и к овы х при боров.П оскол ьку в ряде в у зов физике твердого тела в к ур се общ ейфизики уделяется все еще недостаточное внимание, значи­тельное сокращение этого материала бы ло признано нецелесо­образным.В отличие от 2 -го издания в книгу вклю чена глава «П олевыетранзисторы», посвящ енная кл ассу п ол уп р овод н и к овы х при боров,получивш их в последние годы ш ирокое распростран ени е в радио­электронике.В виду того что в учебном плане сод ер ж и тся новы й к у р с «М икрс(электроника», в н астоящ ую книгу не вклю чен ы сведения обособенностях полупроводниковы х стр ук тур в интегральны х м икро­схем ах, а также о самих интегральных сх е м а х .П ри составлении данного учебника автор испол ьзовал материалряда учебников, учебных пособи й и монографий, перечень к отор ы хприведен в к он ц е книги.

В этот перечень не включены многие пуб­ликации в п ери одической литературе, которы е не всегда доступныш ироком у читателю .В п роц ессе переработки текста учебника автор стремилсяучесть замечания, полученные им от многих коллег, использовав­ших второе издание учебника при преподавании курса «Электрон­ные п риборы » в ряде радиотехнических вузов и факультетов.Р у к оп и сь прочитали и сделали много ценных замечаний кол­леги автора п о кафедре в М осковском авиационном институтедоценты, кандидаты технических н аук Н . Ф . Алексеев, Ю.

Е. Н ау­мов, Г. Г . Ш иш кин, рецензенты — преподаватели кафедры «Элек­тронные п ри боры » М осковского энергетического института доценты,кандидаты техн ически х наук Ю. Д . Денискин, А. А . Ж игареви |Э. Ю . Клейнер|, а также редактор книги доцент, канд. техн.наук Н . Д . Ф едор ов.Б ол ьш ую пом ощ ь в оформлении рукописи оказалиТ . С.

К озл ова и А . А . В ельская.авторуВ сем перечисленным лицам автор приносит гл убок ую благо­дарность.А втор заранее признателен за все замечания по улучш ениюкниги, которы е следует направлять по адресу: 113114, М осква,М-114, Ш л ю зов ая наб., 10, издательство «Энергия».АвторРаздел первыйЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫГлава перваяО С Н О В Н Ы Е С В Е Д Е Н И Я ОБ Э Л Е К Т Р О В А К У У М Н Ы ХП РИ БО РАХ И Ф И ЗИЧЕСКИ Е ОСН ОВЫ И Х РА БО ТЫ1-1. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОВАКУУМ Н Ы Х ПРИБОРОВИ ИХ УСТРОЙСТВООпределение.

Электровакуумным прибором назы вается такойприбор, в котором рабочее п ространство, и зол ированн ое газоне­проницаемой оболочкой, имеет вы сокую степ ень разреж ения илизаполнено специальной средой (парами или газам и) и действиекоторого основано на использовании эл ектр и чески х явленийв вакууме или газе *.Основы классификации. Электрические п р оц ессы , протекающ иев рабочем пространстве п ри бора , базирую тся на движ ении электри­чески заряженных частиц в вакууме или га зе. В соответствиис характером рабочей среды электровакуум ны е при боры подраз­деляют на электронные и ионные.Электронный электровакуумный прибор — это при бор, в кото­ром прохож дение электрического тока о су щ ествл я ется толькосвободными электронами.Ионный электровакуумный прибор — п р и бор с электрическимразрядом в газе или парах.

Эти приборы назы ваю т такж е газораз­рядными.Семейство электронных электровакуум ны х п ри боров весьмаобш ирно и объединяет такие группы п ри боров, как электронныелампы, электронно-лучевые приборы, электровакуумные фотоэлек­тронные приборы и др.Электронной лампой называют электронный электровакуум ны йприбор, предназначенный для различного р од а преобразованийэлектрических величин. Электронные лампы о бр а зу ю т наибо­лее многочисленную по ч и сл у типов груп п у электровакуум н ы хприборов. Электронные лампы различают п реж де всего по числуэлектродов: диоды — двухэлектродны е лампы; т риоды — трех­электродные лампы; тетроды, пентоды, гексоды, гептоды, окто1 Здесь и далее терминология и определения терминов электровакуум­ных приборов даны в соответствии с ГОСТ 13820-68.Гды — м н огоэлектродпы е лампы с четырьмя, пятью, ш естью, семьюи восем ью электродам и соответственн о.

Подразделяют электронныелампы такж е п о их основном у назначению (генераторные, усили­тельные, выпрямительные, частотопреобразовательны е и др.),диапазону р а боч и х частот (низкочастотны е, высокочастотные, св ер х­вы сокочастотн ы е), конструктивны м особенностям (материал бал­лона, вид ц о к о л я , тип катода и т. п .) и по ряду других признаков.Электронно-лучевой прибор — электронный электровакуумныйп рибор, в к о т о р о м используется п оток электронов, сконцентриро­ванный в ф орме луча или пучка лучей.

В зависимости от способауправления электронным лучом различают электронпо-лучевыеприборы с электростатическим пли магнитным управлением, ав зависим ости от числа лучей — однолучевой, двухлучевой и мно­голучевой п ри боры ,Э л ектрон н о-л учевой прибор, имеющий форму трубки, вытяну­той в направлении луча, обы чно называют электронно-лучевойт рубкой. П о назначению электронпо-лучевьте трубки подразде­ляют на осциллограф ические, радиолокационные, приемные теле­визионные (кинескопы ) и др.Электровакуумными фотоэлектронными приборами называютприборы , электрические свойртва которы х изменяются под дей­ствием п адаю щ его па них излучения. К их числу относятся электро­вакуумные фотоэлементы — при боры с фотоэлектронным катодоми фотоэлектронные умножители — приборы, в которы х ток фото­электронной эмиссии усиливается в результате вторичной элек­тронной эм и сси и .

О собую груп п у составляю т передающие телеви­зионные т рубки — приборы для преобразования изображ енияв эл ектрические сигналы.И онные электровакуумные приборы подразделяют по видуэл ек тр и ческого разряда (приборы дугового разряда, тлеющегоразряда и д р .); по назначению (стабилитроны, ионные вентилии др.), а та к ж е по конструктивны м признакам.У с т р о й ст в о электровакуумных приборов. Электрические п р о­цессы в эл ектровакуум н ы х п ри бора х протекают в рабочем прост­ранстве, к о т о р о е ограничивается баллоном. В баллонах электрон­ных п р и бор ов создается достаточно высокое разрежение газа —вакуум (п р и давлении окол о 10~5— 10' 4 Па).

Баллоны ионныхприборов зап ол н яю тся инертными газами (аргоном, неоном, крип­тоном и д р .), и х см есью , водородом или парами ртути (при давлении« Г 1- « ) 2 П а).В рабочем пространстве л ю бого прибора протекают следующиеосновны е п роц ессы : образование свободны х носителей электричес­кого заряда — электронов в п роц ессе эмиссии с поверхности твер­дого тела ил и образование электронов и ионов в результатеэл ек тр и ческого разряда в газе; создание направленного потокаэтих частиц; управление как п лотн остью потока, так и направле­нием дви ж ен ия частиц. В се эти процессы осущ ествляются с по­мощ ью элект родов (катодов, сеток, анодов, специальных пластини д р .), которы е присоединяю тся к внешним источникам напряже­ния.

Д ля присоединения электродов к источникам напряженияи внешней схеме в любом электронном приборе им ею тся ш тырьки,объединяемые часто в единую кон структивн ую си ст е м у — цоколь.Баллоны электровакуумных приборов разн ообразн ы по разме­рам, форме, материалу (ри с. 1-1). Наиболее р аспростран ены бал­лоны цилиндрической формы; но использую тся та к ж е баллоны~~Лг|Д Ч028Со019а50)X -Т Ц Га)г*3гии У ии*)с),е)пшит..§Ттв)ж)Рис. 1-1.

Баллоны электровакуумных приборов.о — металлический; б — стеклянный обычный; в — стеклянный миниатюр­ный; г — стеклянный сверхминиатюрный; в — металлостеклянныи; е — ме­таллокерамический; ж — баллон приемной телевизионной тр у бк и .более слож ной конфигурации. Габаритные размеры бал л он ов лежатв пределах от нескольких миллиметров (сверхм иниатю рны е лампы)до десятков сантиметров (мощ ны е генераторные лам пы , электронно-лучевые приборы). Различают стеклянные баллоны , изготавли­ваемые из специального стекл а, которое хорош о обезгаж и ваетсяи герметически сваривается с металлом; металлические баллоны;металлостекляпные, а такж е баллоны, изготавливаемы е из сп е­циальной высокочастотной керам ики в сочетании с металличес­кими деталями.Система электродов в простейш ей лампе со д е р ж и т тол ьк окатод и анод; в более сл ож н ы х приборах кроме ка тода и анодаимеются также сетки и другие специальные эл ектроды .К а т од — электрод, предназначенный для эмиссии (испускания)св о б од н ы х электронов.

В больш инстве приборов (электронныелампы, электронно-лучевы е т р у б к и и некоторые ионные приборы)и сп о л ь зу ю тся термоэлектронные катоды, действие которы х осно­вано на явлении терм оэлектронной эмиссии — испускании элект­р он ов п р и нагреве твердого тела. Помимо термоэлектронных като­дов в эл ектровакуум н ы х электронны х и ионных приборах исполь­зую тся та к ж е холодные и вторично-эмиссионные катоды, эмис­сия эл ек тр он ов с п оверхности к отор ы х происходит соответственнопод действием электрического п ол я и в результате бомбардировкикатода электронам и. О собую г р у п п у составляю т фотоэлектронныеа — цокольной кон струкц ии ; б и в — бесцокольнойконструкции; 1 — нож ка; 2 — штырьки; з — пласт­массовый стакан; 4 — ключ.катоды, эмиттирующ ие эл ектрон ы при облучении их световымпотоком .А н од ом называют электрод, выполняющий функцию коллектораэл ектр он ов.Сет ки — электроды, с п ом ощ ью которы х в рабочем простран­стве ф орм и руется электрическое поле, используемое для управ­ления п оток ом электронов.К он стр у к ц и и катодов, сеток и анодов электронных прибороввесьма разнообразн ы и определяю тся назначением п риборов и егоэксплуатационны м режимом.С истем ы выводов от эл ек тр од ов приборов такж е различны посвоей к он стр ук ц и и .