И.П. Жеребцов - Основы электроники (1115520), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Размеры баллона лампы зависят от ее мощности. Чтобы температура баллона не стала недопустимо высокой, увеличивают плошадь его поверхности. Наиболее часто применяют стеклянные баллоны, но у керамических значительно выше термостойкость и механическая прочцость. Металлические (стальные) баллоны имеют большую прочность и обеспечивают хорошее экраннрование лампы ' В ионных приборах - ионизация является полезным процессом.
Рис. 15хх Конструкции сеток в триоде от внешних электрических и магнитных полей. Но они сильно нагреваются, и это приводит к перегреву электродов. В последние годы выпуск ламп с металлическими баллонами прекращен. В лампах старого типа электроды укреплены на стеклянной ножке в виде трубки, сплющенной на одном конце (рис. 15.10, а). В зту ножку впаяны проволочки из металла, имеющего одинаковый со стеклом температурный коэффициентт расширения. Концы выводных проволочек приварены к проводникам, идущим к контактным штырькам цоколя. Держатели электродов крепятся в слюдяных или керамических пластинах— изоляторах, благодаря чему фиксируется расстояние между электродами (рис.
15.10, б). У ламп пальчиковой серии н ряда других электроды монтируются на плоской ножке, представляющей собой утолщенное стеклянное основание баллона. В ножку впаяны проводники (рис. 15.10,в), которые снаружи выполняют роль контактных штырьков, а внутри лампы являются держателями электродов. Катод прямого накала обычно натягивается с помощью пружинки (рис. 15.10, г), чтобы он не провисал при удлинении от нагрева. В лампах имеются еще некоторые вспомогательные детали. К ним относятся держатели для геттера, электростатические экраны, устраняющие емкостные токи между отдельными часгя- Рис. !5.10.
Крепление электродов и их выводов в стеклянных лампах ми лампы или защищающие лампу от воздействия внешних электрических полей. Особое внимание уделяется точности сборки и прочности крепления электродов. Но все же существует разброс электрических свойств между отдельными экземплярами ламп данного типа. Он объясняется неоднородностью деталей, их случайными деформациями при сборке, неточностью сборки, неодинаковостью эмиссии катодов у различных экземпляров ламп и другими причинами. Система выводов от электродов, служащая для подключения лампы к схеме, называется Чоколевкой лампы.
Стеклянные лампы с цоколем имеют восемь штырьков„расположенных в вершинах правильного восьмиугольника (рис. 15.11, а). В центре цоколя находится ключ, т. е. более длинный штырек с выступом, обеспечивающий правильную установку лампы. Штырьки принято нумеровать по часовой стрелке от выступа на ключе. Злектростатический экран, имеющийся внутри некоторых ламп, соединен с одним из штырьков.
У различных ламп электроды соединяются с разными штырьками. Схемы цоколевки приводятся в справочниках. При анодных напряжениях в сотни вольт все электроды имеют выводы на цоколь. А у ламп на напряжения в и) 4 5 Л б 5 Б 7 В Рис. 15.11. Цоколевка ламп тысячи вольт вывод анода часто находится наверху баллона. Выводы электродов у пальчиковых ламп сделаны в виде семи, илн девяти, или десяти заостренных проводников, впаянных в плоскую ножку и расположенных соответственно в вершинах правильного многоугольника 1рис. 15.11, б).
Сверхминиатюрные бесцокольные лампы имеют выводы от электродов в виде проволочек. У мощных ламп выводы от электродов часто делают в разных местах баллона и на удалении друг от друга, так как напряжения между этими выводами могут быть значительными. ГЛАВА ШЕСТНАДЦАТАЯ ДВУХЭЛЕКТРОДНЫЕ ЛАМПЫ 16.1. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ энергию в тормозящем поле и летят к аноду. В этом режиме анодный ток меньше тока эмиссии: г, <1ж (16.2) 1, = 1,. (16.1) Второй — режим обьемнага заряда (точнее, режим ограничения анодного тока объемным зарядом), когда вблизи катода поле является тормозящим. Тогда электроны, имеющие малую начальную скорость, не могут преодолеть тормозящее поле и возвращаются на катод.
Электроны с большей начальной скоростью не теряют полностью свою Рис. !6.2. Потенцвальньы диаграммы диода Рис. !б,!. Объемный электронный заряд при постоянном анодном напряжении и разе дволе нем напряжении накала 2!Х Рассмотрим диод с плоскими электродами. Анодное напряжение создает между анодом и катодом электрическое поле. Если нет электронной эмиссии катода, то поле будет однородным. Когда катод испускает большое число электронов, то они в пространстве анод — катод создают отрицательный объемный (пространственный) заряд, препятствующий движению электронов к аноду. Наиболее плотный объемный заряд («злехтронное облачков) вблизи катода (рис.
16.1). За счет объемного заряда электрическое поле становится неоднородным. Возможны два основных режима работы диода. Если поле на всем протяжении от катода до анода ускоряющее, то любой электрон, вылетевший из катода, ускоренно движется на анод. Ни один электрон не возвращается на катод, н анодный ток будет наибольшим, равным току эмиссии. Это режим ггасьги)ения. Ему соответствует анодный шок яасыи)ения Наглядное представление о процессах в диоде дают потенциальные диаграммы, показывающие распределение потенциала в пространстве анод — катод (рис.
16.2). По горизонтальной оси откладывают расстояние от катода, а по вертикальной — потенциад, причем положительный принято откладывать вниз. Потенциал катода принимается за нулевой. Когда катод не накален, то объемный заряд отсутствует и поле однородно.
Потенциал растет пропорционально расстоянию от данной точки до катода (прямая 1). Если же катод накален, то существует объемный отрицательный заряд, и тогда потенциалы всех точек понизятся, за исключением потенциалов катода и анода, так как анодное напряжение задается внешним источником. Линия распределения потенциала прогнется вверх (кривая 2). Когда объемный заряд небольшой, то во всех точках потенциал остается положительным (кривая 2 находится ниже гори- зонтальной оси) и поле будет ускоряющим, что соответствует режиму насыщения.
При увеличении накала катода объемный заряд также растет и потенциал в различных точках понижается еще больше. Кривая распределения потенциала прогибается сильнее, и отрицательный потенциал вблизи катода может превысить по абсолютному значению положительный потенциал ускоряющего поля анода. Результирующий потенциал становится отрицательным, что наглядно изображает кривая 3, которая вблизи катода расположена выше горизонтальной оси. На некотором расстоянии хо от катода потенциал становится минимальным (~р ы) и обычно составляет десятые доли вольта.
На этом участке электрическое поле .является тормозящим. Около катода образуется иотеиниьмьный барьер. На анод попадают только те электроны, у которых начальная скорость достаточна для преодоления потенциального барьера. Электроны с меньшей начальной скоростью теряют энергию, не дойдя до «вершины» потенциального барьера. Они возвращаются на катод. Кривая 3 соответствует режиму объемного заряда. Следующее увеличение накала характеризует кривая 4; потенциальный барьер стал выше и «отодвинулся» от катода.
Все это иллюстрирует следующая механическая аналогия. Пусть кривые на рис. !6.2 изображают рельеф местности, а из точки 0 выкатываются с различными скоростями шарики (электроны, вылетающие из катода). Если от точки 0 начинается уклон (рельеф 1 и 2), все шарики скатываются вниз. Но если рельеф соответствует кривой 3, то вначале имеется горка и через нее перекатятся только шарики с достаточной начальной скоростью.
А шарики с меньшими начальными скоростями скатятся обратно. Именно для удобного перехода к механической аналогии было выбрано положительным направление вниз по оси ординат. На рис. 16.3 даны потенциальные диаграммы при различном анодном напряжении и постоянном напряжении накала. При некотором значении 11, Рис. !6.3.
Потенциальные диаграммы виола при постоянном напряжении накала и разном аиолном напряжении наступает режим насыщения (кривая !), при меньшем напряжении — режим объемного заряда (кривая 2). Кривая 3 для еще более низкого напряжения показывает, что потенциальный барьер стал выше. Кривая 4 соответствует напряжению (У, = О. Для получения У, = О надо замкнуть анод с катодом. В этом случае в пространстве анод— катод электроны создают объемный заряд и повышается потенциальный барьер. Электроны, обладающие большими начальными скоростями, преодолевают этот барьер и долетают до анода.
Таким образом, при !1, = О возникает небольшой анодный ток, называемый начальным ()о). Кривая 5 соответствует разрыву цепи анода. В первый момент после размыкания анод имеет нулевой потенциал, что соответствует кривой 4. Тогда на анод попадают электроны и он заряжается отрицательно. Правый конец диаграммы сдвигается вверх (кривая 5), потенциальный барьер повышается, и на анод попадает все меньше электронов. Когда барьер настолько увеличится, что ни один электрон не сможет его преодолеть, возрастание отрицательного потенциала анода прекратится. Таким образом, изменение анодного тока при изменении анодного напряжения в режиме объемного заряда происходит за счет изменения высоты потенциального барьера около катода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
