И.П. Жеребцов - Основы электроники (1115520), страница 94
Текст из файла (страница 94)
Это объясняется тем, что с ростом тока сетки в промежутке сетка — катод увеличивается количество ионов и электронов и облегчается возникновение разряда в анодной цепи. Зависимость напряжения 11, от тока называется пусковой характеристикой. При отсутствии тока сетки напряжение возникновения разряда максимально. Увеличение тока 1« вызывает снижение напряжения (2,„ сначала резкое, а затем медленное. Однако значение (у„не может быть меньше рабочего напряжения 11р,в„ необходимого для поддержания тлеющего разряда между анодом и катодом. Пусковая характеристика зависит от рода газа, его давления, формы и состояния поверхности электродов. Потеря сеткой управляющего действия после возникновения разряда в анодной цепи объясняется тем, что сетка окружена плазмой — с большим количеством электронов и ионов.
Положительно заряженная сетка притягивает из плазмы электроны, которые образуют около поверхности сетки отрицательно заряженный слой (электронную ободочку), нейтрализующий действие положительного заряда сетки (рис. 21.12, а). Если увеличить. или умейьшить положительное напряжение сетки, то она при- а)~~ ЦЯе «и Э ,Э ЕВЕ ,Э Е ей+Я ~Э О Рис. 21.12. Электронная и ионная оболочка сетки тянет к себе из плазмы больше или меньше электронов и по-прежнему действие ее заряда будет нейтрализоваться соответственно изменившимся зарядом электронной оболочки. А если дать на сетку отрицательное напряжение, то она притянет из плазмы положительные ионы, которые создадут вокруг нее положительно заряженный слой (ионную оболочку), нейтрализующий действие отрицательного заряда сетки (рис. 21.12, 0).
Электронная (или ионная) оболочка сетки находится в динамическом состоянии. Так, например, ионы, коснувшись отрицательно заряженной сетки, отнимают от нее электроны и превращаются в нейтральные атомы„но на смену им к сетке притягиваются из плазмы новые ионы. Если увеличить отрицательное напряжение сетки, то она притянет больше ионов. Заряд ионной оболочки увеличивается и снова полностью компенсирует действие отрицательного заряда сетки. Иначе можно сказать, что поле, создаваемое зарядом сетки, сосредоточено между сеткой и ее ионной (или электронной) оболочкой, как между обкладками конденсатора.
Это поле не проникает через оболочку, поэтому не может влиять на ток анода. Схема включения тиратрона тлеющего разряда в качестве реле показана на рис. 21.13. Напряжение анодного источника Е, должно быть меньше (1, „, а напряжение Е, — меньше того, которое необходимо для возникновения разряда в промежутке сетка — катод. Резистор Я ограничивает сеточный ток и поэтому увеличивает входное сопро- Рис. 21.13. Включение тиратрона тлеюшего разряда в качестве реле тивление схемы для источника импульсов, отпирающих тиратрон.
Когда положительный импульс напряжения„достаточный для отпирания„поступает на сетку, то возникает разряд на участке сетка — катод. Если при этом получается необходимый ток сетки, то разряд переходит и на анод. Следовательно, импульс напряжения и тока от маломощного генератора в цепи сетки вызывает значительный ток в нагрузке К„, включенной в анодную цепь. Ряд тиратронов тлеющего разряда выпускается с двумя сетками. В таких тиратронах управляюшей является вторая сетка, более удаленная от катода. На первую сетку подается постоянное положительное напряжение, и в цепи этой сетки все время существует очень небольшой ток (единицы или десятки микроампер) так называемого подготовительного разряда.
На второй сетке постоянное положительное напряжение ниже, чем на первой. Поэтому тормозящее поле между сетками не допускает электроны к аноду. ГГри подаче импульса дополнительного напряжения на вторую сетку тиратрон отпирается, т. е. электроны проникают сквозь вторую сетку, и в цепи анода возникает тлеюший разряд. Наши отечественные тиратроны тлеющего разряда, как правило, имеют сверхминиатюрное оформление и наполнены неоном, или аргоном, или неоноаргоновой смесью. Они могут работать при температуре окружающей среды от — 60 до + 100'С. Их долговечность составляет несколько тысяч часов.
Рабочие напряжения сеток и анода десятки— сотни вольт. Время восстановления управляюшего действия сетки после прекращения анодного тока зависит от длительности деионизацни и обычно составляет десятки или сотни микросекунд. В качестве примера применения тиратрона рассмотрим простейшую схему тиратронного генератора пилообразного напряжения (рис, 21.14,а). От источника анодного питания Е, через резистор К заряжается конденсатор С.
Параллельно конденсатору включен тиратрон Л. Во время заряда конденсатора напряжение на нем растет, и когда оно достигает напряжения возникновения разряда ГГ„ то тиратрон отпирается и начинает проводить ток. Сопротивление его становится сравнительно малым, и конденсатор быстро разряжается через тиратрон. Напряжение понижается до напряжения прекращения разряда ГГ„. Как только разряд в тиратроне прекратится, снова начнется сравнительно медленный заряд конденсатора через резистор„ сопротивление которого значительно больше сопротивления открытого тиратрона, и весь процесс будет повторяться.
График пилообразного напряжения, получающегося на аноде тиратрона и на конденсаторе, показан на рис. 21.14,б. Так как напряжение ГГ„ у тиратронов а) д) О дд ядка~ Няаг ядка Рис. 21.14. Схема и график работы генератора пилообразного напряжения с тира- троном 297 невелико, а напряжение (1, достигает сотен вольт, то подобный генератор может выдавать пилообразное напряжение с большой амплитудой. Чем больше сопротивление Я и емкость С, тем медленнее происходит заряд и тем ниже частота. Кроме того, если увеличить положительное напряжение сетки тиратрона, то понизится напряжение (1, и это вызовет уменьшение амплитуды н повышение частоты.
21.5. ИНДИКАТОРНЫЕ ПРИБОРЫ В современной РЭА широко применяются различные индикаторные приборы, в частности так называемые знаковые и цифровые индикаторы. Некоторые из них относятся к газоразрядным приборам тлеюшего разряда, но существуют и электронные электро- вакуумные индикаторы. Разработаны и используются также полупроводниковые индикаторные приборы, о которых рассказано в гл. 13. Неоновые лампы применяются в качестве индикаторов напряжения и для других целей.
Они представляют собой приборы тлеющего разряда, работающие в режиме аномального катодного падения обязательно с ограничительным резистором Р Вольт-амперная характеристика приведена на рис. 21.15. При возникновении разряда (точка А) происходит скачок тока и напряжения и начинается свечение. Дальнейшее повышение напряжения вызывает повышение тока.
При этом ил ив Рве. 21.15. Вольт-амперная характеристика в условное графическое обозначение неоно- вой лампы 298 увеличивается плотность тока катода и яркость свечения. Характерно то, что при уменьшении напряжения кривая пойдет выше, чем при увеличении. Разряд прекрашается прн более низком напряжении, нежели возникает ((1„< (1,). В момент прекращения разряда ток скачком уменьшается до нуля, а напряжение скачком повышается, поскольку падение напряжения на резисторе Я, скачком уменьшается до нуля и подводимое к цепи напряжение перераспределяется.
Экспериментально напряжение (1„ измеряют как наиболее низкое напряжение при наличии тока и свечения в лампе (перед прекращением разряда). Разница между напряжениями (1„ и (1, характерна для всех газоразряднък приборов, в частности для стабилнтронов. У неоновых ламп напряжение 11„ на несколько единиц нли десятков вольт ниже, чем напряжение б ы Это объясняется тем, что перед возникновением разряда газ неионизирован. А перед прекрашением разряда газ ионизирован, и разряд сушествует при более низком напряжении. Неоновая лампа применяется в качестве индикатора постоянного и переменного напряжения.
При переменном напряжении разряд возникает в момент, когда мгновенное значение напряжения становится равным напряжению (1,. Промышленность выпускает много различных неоновых ламп. Напряжение (1, у них может быть 50 — 200 В, а иногда и выше. Рабочий ток при нормальном свечении — от десятых долей миллиампера до десятков милли- ампер. Значительный интерес представляет управляемая трехэлектродная индикаторная лампа,,имеющая анод и два катода: индикаторный и вспомогательный, расположенные внутри анода. Через купол баллона можно видеть свечение газа только около индикаторного катода.
Индикаторный катод ИК подключен к минусу источника через резистор К, а вспомогательный катод ВК непосредственно (рис. 21.16). Когда на лампу подано только напряжение от анодного источника, работает вспомогательный катод. Так как он заслонен анодом, Рнс. 2!.16. Включение управляемой ннлнка- торной лампы то свечения газа не видно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
