электровакуум.приборы (1084498), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Триод включает в себя следующие узлы и детали: систему электродов, баллон, крепежные детали, ножку и газо- поглотитель. Система электродов состоит из катода — источника электронов, анода — приемника электронов н сетки — управляющего электронным потоком электрода. В конструкцию многоэлектродных и специальных ламп могут входить несколько сеток, а также другие электроды. Катоды электронных ламп были рассмотрены в гл.З, Сетки электронных ламп обычно имеют вид спирали из тонкой проволоки, нанятой для жесткости на два стержня, называемых траверзами (рис. 5.2, а).
Форму сетки стараются сделать подобной форме катода, что обеспечивает постоянство расстояния между катодом и 3-б353 б5 Рис. 5тц Конструкции анодов Рис. 5.2. Сетки электронных ламп: а~ Рис 5 4 Конструкции изоляторов а — слюдяные; б — керамические 67 66 Рнс. 5.1. Конструкция сверхминиатюрного триода сеткой, а следовательно, более однородное поле у катода. На рис. 5.2, б приведены основные виды поперечного сечения сеток с расположенными в них траверзами. В некоторых лампах сетка представляет собой штампованную из листа металла рамку с приваренными проволочками (рис. 5.2, в) . Иногда сетка изготовляется из материала самой рамки с большим количеством отверстий или из ячеистой металлической ткани.
Аноды электронных ламп малой и средней мощности представляют собой боковую поверхность прямого цилиндра либо часть цилиндрической поверхности с основанием различной формы. Типичные конструкции анодов таких ламп приведены на рис. 5.3. Материалом анодов служат алюминированные никель нли железо, молибден и другие металлы. Крепежные детали электронных ламп обеспечивают необходимое взаимное расположение электродов и придают конструкдин лампы достаточную механическую прочность.
Эти детали изготовляют из металла или диэлектрика. В маломощных лампах крепление электродов, как правило, обеспечивается изоляционными дисками из слюды с отверстиями для катода, траверз сетки и пластин анода (рис. 5.4). В более мощных лампах для крепления электродов часто применяют специальную керамику. а — сетка с витками, запрессованными в траверзы; б — попере'вые сечения сеток; е — рамочная сетка Электроды и крепежные детали электронных ламп помещаются в баллон, из которого откачивается воздух. Степень разрежения в баллонах составляет приблизительно 0,001 — 0,0001 Па.
Повышение остаточного давления в баллоне приводит к резкому ухудшению ряда параметров электронных ламп, в частности сокращению срока службы. Баллоны электронных ламп изготовляют из газонепроннцаемых материалов: стекла, керамики, металла. Они могут иметь различные размеры и форму (рис. 5.5). Иногда баллон лампы включает в себя Рис. 5.5. Консгруклии баллонов электронных лами 68 Рнс. 5.6. Консгруклли ножек: а — гребеюковая; б — плоская детали из разных материалов, например специальную керамику в сочетании с металлическими деталями. Для соединения электродов с внешней электрической цепью используют металлические проводники — вводы, которые впаиваются в оболочку баллона лампы.
Технологически удобно пропускать вводы через специальную деталь, называемую ножкой, которая при изготовлении лампы герметически сваривается с баллоном. На рис. 5.6 приведены конструкции двух типов ножек: гребешковой н плоской. Вводы ножки приваривают к соответствующим электродам лампы. Наружные части вводов используют для соединения с электрической схемой. В сверхминиатюрных лампах обычно применяют неразборные соединения, когда гибкие вводы непосредственно впаиваются в электрическую схему.
При разборном соединении со схемой вводы переходят в жесткие штырьки, которые вставляются в гнезда ламповой панели, находящейся на плате электрической схемы, Для поддержания высокого вакуума в баллоне электронной лампы в процессе ее эксплуатации используется газопоглотитель. При работе лампы происходит сильный нагрев электродов, в результате чего в баллоне могут появиться дополнительные газы, снижающие степень разрежения.
Чистил поверхность активного ме- с. 5 Л. Конструкпии газопоглотителей галла газопоглотителя взаимодействует с газовой атмосферой, что приводит к улучшению вакуума в баллоне лампы. Газопоглотители бывают раслыляюшиеся и нераспыляюшиеся. В маломощных лампах газопоглотитель наносится на часть внутренней поверхности баллона. Зеркальная металлическая поглошаюшая поверхность создается путем испарения таблетки газопоглотителя, нагретой индукционными токами высокой частоты, Пары материала газопоглотителя оседают на холодной стенке баллона.
В качестве поглощаюшего материала используются барий, магний, а также 'сплавы этих металлов с другими металлами. В миниатюрных и металлокерамических лампах применение распыляемых газопоглотителей недопустимо из-за малого расстояния между электродами. Слой распыленного металла может вызвать короткое замыкание электродов. Для исключения этого применяется нераспыляемый газопоглотитель, который может быть как отдельным элементом конструкцш лампы, так и материалом покрытия электродов. Материалами нераспыляемых газопоглотителей являются тантал, цирконий, титан и др.
Примеры конструкций газопоглотителей приведены на рис. 5.7. 5ли ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ И РЕЖНМЫ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМП Управление током в электронной лампе осуществляется путем изменения электрических полей, создаваемых ее электродами. Напряжения между электродами лампы создаются внешними электрическими цепями. Для удобства расчетов потенциал катода принимается равным нулю, а напряжением на каком-либо электроде лампы считается разность потенциалов между этим электродом и катодом (напряжение 69 анода, напряжение сетки и т.
д.) . Каждьй электрод лампы имеет свою электрическую цепь, в которой протекает ток этого электрода (вводный ток, кагодный ток и т. д.) . Цепи электродов могут содержать пассивные радиотехнические элементы (резисторы, колебательные контуры, трансформаторы) н активные элементы (электровакуумные и полупроводниковые приборы), а также источники питания. Свою электрическую цепь имеет подогреватель катода.
С помошью цепи накала, которая обеспечивает нагрев катода, путем изменения температуры катода также можно управлять током через лампу, однако этот принцип управления током практически никогда не используется. Совокупность значений факторов, воздействующих на электронную лампу, определяет ее режим работы. Параметрами режима называются величины, характеризующие данный режим. Так, злектричеСкий режим определяют значения напряжений на электродах и токи в нх цепях. Режимьэ электронных ламп различают как по характеру воздействий на прибор (электрический, тепловой, механический режимы), так и по значению этих воздействий (номинальный и предельный режимы), Электрические режимы работы лампы разделяются в зависимости от длительности прикладываемых к электродам напряжений. Если все параметры электрического режима постоянны, то режим работы называется статическим.
Квазистагическим называют режим, в котором параметры режима меняются настолько медленно, что свойства прибора практически ие отличаются от свойств в статическом режиме. Если прикладываемые к электродам переменные напряжения изменяются настолько быстро, что это сказьюается на свойствах прибора, имеет место динамический режим работы прибора. 5Л. ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ АНОЛОВ Па анод электронной лампы подается положительное напряжение оь.
Вылетающие нз катода электроны разгоняются в ускоряющем поле и приобретают кинетическую энергию е(Гь. При бомбардировке анода эта энергия передается материалу анода в виде тепла. Мощность, выделяемая на аноде за счет электронной бомбардировки, Р, = пег1„ где п — количество электронов, прилетающих на анод в единицу времени. Учитывая, что пе является аиодным током лампы йю получаем Ра ~а 'ь ° 70 Одновременно с нагревом анода электронной бомбардировкой про.
исходит его охлаждение за счет'излучения энергии или принудительного воздушного или водяного охлаждения. В лампах малой и сред. ней ей мощности основную роль играет излучение энергии. Рассеиваемая анодом мошность за счет излучения определяется законом тефа- С на — Больцмана: ь Р, „,„= П,воТ„ где П, — плошадь излучаюшей поверхности анода; е — коэффициент излучения; о — постоянная Стефана — Больцмана; Т, — температура анода. Тепловой режим анода определяет стационарное значение его температуры, прн которой подводимая мощность становится равной рассеиваемой мошности Р, = Р,,„. Отсюда установившаяся температура анода Следует отметить, что при расчетах нужно учитывать также мощность теплового излучения катода, поглошаемую материалом анода. Допустимая температура анода ограничивается процессом газовыд слепня с анода, что может привести к отравлению катода и снижению его эмиссионных свойств, а в результате к сокрашению срока службы лампы.
Мощность, рассеиваемая анодом, приводится в паспортах электронных ламп, и превышать ее в процессе эксплуатации прибора недопустимо. Особенности теплового режима мошных электронных ламп рассматриваются в гл. 9. 5.5. КЛАССИФИКАЙИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМП Электронные лампы классифицируют по различным признакам, 1. По виду преобразования электрической энергии выделяют лампы: выпрямительные (для преобразования переменного тока в посто- янный); генераторные и модуляторные (для преобразования энергии источ- ника постоянного тока или напряжения в энергию переменного тока специальной формы); усилительные (дпя преобразования энергии источника постоянного тока или напряжения в энергию переменного тока, по форме совпа- даюшего с усиливаемым сигналом) ", частотно-преобразовательные и смесительные (для преобразования спектрального состава сигнала, т. е.
энергии переменного тока одной частоты в энергию переменного тока другой частоты) . 71 2. По количеству электродов среди электронных ламп различают: диоды (лампы с двумя электродами); триоды (трехзлектродные лампы); тетроды (четырехэлектродные лампы); пентоды (пятнзлектродные лампы) и т. д. Следует отметить, что электронные лампы имеют разное количество сеток, так как катод и анод обязательно присутствуют в каждой лампе. 3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
