Касаткин А.С., Немцов М.В. Курс электротехники (2005) (1021859), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Его основные части (рис. ! 1.1): стеклянный (или мета.и1нческий) баллон, откачанный до высокого вакууь а, и два злектроца — анод и катод, помещенные внутри баллона. Катод (Кст| прямого накала у электронных ламп представляют собой металлическую нить (проволоку), форма которой зависит от конструкции цанного прибора. Она закрепляется держателями или натягивается одной илн несколькими пружинами. Никелевый или молибденовый анод (А! имеет цилиндрическую или коробчатую форму н охватывает катон. ззо Катод прямого канала обычно нагревается постоянным током от источника низкого нзпряження !2-30 В) .
Использование дпя этой цели переменного тока промышленной частоты 50 Гп может вызвать извинение температуры кзтодз, з аюдовзтельно, и тока в диоде с уцвоепной частотой (см. рис. 2 29, а), что в некоторых случаях недопустимо От этого иедостзткз свободны подогревные кзтоцы, в которых нить поцогревателя отцепснз от катода изолирующим нзгревостойким материалом, Чтобы направить эмитированные катодом электроны к аноду, необходимо создать между кзтодом и анодом электрическое поле, нз. правленное от анода к катоду. В простейшем случае для этой цели может служить зккумупяшрнзя бзтзрея нзнряжением 20 — 100 В. Отрицательный полюс батареи цолжсн быть соединен с катодом, положительньпз полюс — с анодом.
Нод действием сил электрического поля эмитируемые катодом электроны движутся к аноду, обрзэуя ток в вакуумном промежутке На рис, 1! 2 покзэзны вольт.змпсрные характеристики диода зависимость знодного токз 1 от напряжения С~ межцу анодом и ка- п годом при разных токах накзлз / з Основными параметрами эпектровзкуумных диоцов, тзк же как и полупроводниковых диодов (см. ~~ !О 3), служзт допустимые прямое напряжение ст и прямой ток 7, обратное нзпряжение ~! и пр пр' обр оорзтнын ток ! обр' Основным назначением электровакуумных диодов является вы. прямлсние переменного токо В эзвнсимости от нзэнзчения электро- вакуумные диоды делятся нз две группы: ксногроны —. электро- вакуумные диоды болыпой мощности, преднзэнзчены цля работы в выпрямителях источников питания; детекторные диоды — электровзкуумные приборы моной мощности, предназначены дпя работы в вьп~рямитспях переменного токз высокой чзстгпы, в том числе при дегсктирэвзнии рациосигнзэов.
яяИ(л,, ггалсР1ха н, Рн Ро, ы э 33! Рнс 1! Рис 1! 4 Трехэлектродная лзмпа грцод — отличается от диода тем, что между катодом и анодом находится промежуточный электрод управляющая сетка С. 1!азвание обьлсцлетоя тем, что в нерв3лх злектровакуумных триодах и в настоящее время в триодах большой могцности этот электрод выполнящся в виде металлической сетки В совреме шых лампах сетка выполняется в виде проволопюй спирзли. Посредством ма:шго изменения напряжения между упрзвляющей сеткой и катодом можно получить зцачитсльное изменение потока электронов между катодом и анодом, т. с, анодного тока, Усилительное действие управляющей сетки объясняется тем, что она расположена значительно ближе к катоду, чем анод, и частично экранирует катод от действия электрического поля знода Электровакуумный триод может быль включен по схеме с общим катодом, с общим знодом и с обшеи сеткой знюшпщно трем схемам полупроводникового трзнзисторз.
Однако наибольшее практическое распространение имеет слома включения злектровзкуумного триода с общим катодом )рис 11 3), подобная схеме включения тралюисторз с ОЭ (см, рис, 10.62) . К основным достоинствзм элсктровзкуумного триода, так же как и других элсктровзкуумных приборов, относится большзя стзб1с|ьность их параметров к внешним воздействиям (в первую очередь температуре), чем у функционзльно аналогичных полупроводниковых приборов. Для уменьшения связи между цепями упрзвления и нагрузки через емкость между анодом и управляюьцей сеткой и ослабления действия других нежелательных явлений применяются тстроды и пентоды.
Тегрод — это четырехзлсктродная электронная лампа, которая отличается от злектровакуумлож3 триода наличием зкранируюшей сетки, конструктивно расположенной между анодом и управляющей сеткой (рис. 11.4). Напряжение между зкранируюшей сеткой и катодом Г поддерживается неизменным и равным 15 — 100% номинального зна. чения анодного напряжения )/ 332 10 7!! / а) 5) Рис.
11.6 В отличие от тетрода пентод имеет третью сетку, расположенную между экранирующей сеткой,и анодом. Обычно эта сетка соединяется непосредственно с катодом (рис. 1! .5) . Включение тетрода и пентода в цепь усилителя аналогично включению электровакуумного триода, Элекгровакуумные индикаторы содержат последовательно располо. женные один за другим катод, управляющую сетку и несколько анодов (рис. 11.6, а). Аноды размещаются в одной плоскости и выполняются н виде совокупности знакосннтезирующих элементов, покрытых люминофором и имеющих отдельные выводы. При положительном относительно катода потенциале управляющей сетки электроны попадают на те элементы анода, к когорым приложено положительное относительно катода напряжение (рис.
11.о, б), вызьвая свечение люминофора. 11.3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭПЕКТРОВАКУУМНЫХ ГАЭОРАЭРЯДНЫХ ПРИБОРАХ Разреженный газ, наполняющий предварительно откачанный до ва. куума баллон прибора, прн ионнзацин значительно уменьшает электрическое сопротивление промежутка между электродами в баллоне, что и используется в газоразрядных приборах. Давление газа (нлн паров ртути) в баллоне прибора должно быть мало — в большинстве приборов порядка !О ' †!Оз Па. Это необходимо цля того, чтобы средний свободный (т. е. без столкновений) пробег электронов в таком разреженном газе бьш достаточно большим.
При таком пробеге даже при невысоких напряженностях электрического поля электроны приобретают энергию, необходимую для неупругого взаимодействия с атомами или молекулами газа или пара При таком взаимодействии в отличие от упругого происходят возбуждение и ионизация атомов газа или паров, т, е. создаются дополнительные свободные электроны н положительные ионы. ЗЗЗ Скорость движении электронов во мною рзэ больше скоростэ движения относительно тяжелых положительных ионов, полому н в шзораэрядных приборах основными носитслямн тока асшю ся свободные электроны.
Доля гока, образуемого движением полохюпельных попов, составляет обычно менее одной десятой общего тока 1срез раэряцнын промежуток. Полеэнзя роль положительных ионов эзклю юется в том, что их эарнды нейтрзлиэуют объемный отрицзтельнын заряд электронов. В разрядном промежутке обрзэустсн ш1зэмз - среда, 1с1я ко горой характерна высокзя конце1црзция одннзконого числз зарядов обоих знаков (примерно !Π— !О' ' пар зарядов в ! см !.
Проводнмосзь газовой плазмы близка к проводимости метзллов, благодаря чему в 1зэораэрядном приборе ток может достигать больших значении прн малом напряжении между электродами. Вследствие ионного характера проводимости процессы в приборе инерционные, что существенно отличает гаэораэрядные приборы ог электронных. После снятия анодного напряжения часть ионов и электронов в баллоне в течение времени цеиониэацнн рекомбннирует, т, е. соединяетсн в нейтральные атомы газа у стенок баллона.
Задержка деиониэации делает гаэоразрядные приборы непригодными для рз. боты в цепях токов высокой частоты. Электрический разряд в газах может быть несамостоятельным и самостоятельным. Зля возникновения и поддержки лсгамостпягсльногп разряда необходим вспомогательный источник энер1 ин, соэдшогцнй носители зарядов в газовой среде, — тзк называемый иониэзпзр Н»- пример, несамостоятельньвз разряд возникает в результате термоэлектронной эмиссии нагреваемого катода эВ1я возникновения н»оддержзния самостоятельного разряда гребуется только элскгрл кскос поле в гаэорзэрядном промежутке.
В газораэрядпых приборах ьнгжст быль разряд дгбх вшгон дюжой И ГЛЕЮ1ЦНД 11 4, ПРИБОРЫ ДУГОВОГО РАЗРЯДА Мо11гность пепи нагрузки гзэорзэрядно1о прибора дугового разряда при равных габаритах в несколько раэ больше, чем электронного. По этои причине практически управляемые приборы дугового разряда мо- гут служить для непосредственного управления различно~о родэ испол- нительными механизмами, Несамостоятельный дуговой раэрнд имеет место в гаэотропе н тирз- троне, самостоятельный дуговой раэрял — в игннтроне н рзутном вен- тиле. Последние применякпся в выпрямитсльных устронствзх большои мощности, По устройсгву гирагрол это триод, баллон которо1о ззполнсп силь- но раэрсженныль инертным 1зэом нли парами ртути Условное обозна- чение тнрзтрона и его волы-змперныс хзрзкзсристнк11 показаны 1ы Рис 11 т 0 у» гог уя тт,в, лвивовы тлаюшаго Рлзвядл )лающий разряд нсноль3усг я в гаэорзэрядных приборах мзлой мощ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
