Щука А.А. Электроника (2005) (1152091), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Левитский С. М. Сборник задач и расчетов по физической электронике. — Изд. Киевского университета. 1964. 6. Линч П., Николайдес А. Задачи по физической электронике. Под ред. проф. Г. В. Скроцкого.— Мд Мир, 1975. 7. Ненакаливасмые катоды. Под род. М. И. Елинсона. — Мс 1974. 3. Шука А. А. Вакуумная электроника. Учебное пособие. — М: МИРЭА. 2002. ~. Приборы и устройства закуумнОЙ электроники ~.1. Классификация приборов )ервым прибором вакуумной электроники была лампа А.
Н. Лодыгина, Затем был создан лектровакуумный диод Дж, А. Флеминга )лектронные лампы стали основой разработанных систем радиосвязи, радиовещания. ' 'азработка и производство электронно-лучевых приборов способствовало возникновению ~ развитию телевидения. В 20 — 50-е годы прошлого века приборостроение устройств 3 ~акуумной электроники стало самостоятельной областью знаний, что сопровождалось )ыстрым ростом промышленности и появлением соответствующих научных учреждений.
(ачественно новый этап развития вакуумной электроники наступил при освоении облас- и частот свыше 500 МГц. В 40 — 50-х годах были разработаны принципы динамического правления электронным потоком. Появились приборы новых классов — клистроны, яагнетроны, лампы бегущей волны и другие, работа которых основывалась на взаимо- зействии электронов с электромагнитными полями. Сформировалась такое направление, :ак СВЧ-электроника — самостоятельное направление в вакуумной электронике. 3 40 — 50-е годы на основе приборов вакуумной электроники было создано первое поко- пщие вычислительных машин, 3 настоящее время приборы вакуумной злелтроники применяются в тех областях техники з технологии, где необходимы мощные источники электромагнитного поля, работа в усзовиях интенсивного радиационного или мощного импульсного электромагнитного облузения.
Это, прежде всего, передающее радиовещание, телевидение, дальняя связь, радиозокация и атомная техника. 3 зависимости от принципа действия и назначения приборы и устройства вакуумной 1лектроники делятся на электронные лампы, СВЧ-, электронно-лучевые. фотоэлектронзые и рентгеновские приборы. йлассификация приборов вакуумной электроники приведена на рис.
4Л. 4.2. Электронные лампы Электронные лозты — это электровакуумные приборы с термоэлектронным катодом и электростатическим управлением электронным потоком, которые служат для детектирования, генерации и преобразования электрических сигналов. плод — двухэлектродный электровакуумный прибор, имеющий алоп и китод (рнс, 4,2, а).
Электрова«уумный диод проводит ток в одном направлении — от катода к аноду и используется для преобразования переменного тока в постоянный (кенотрон). Эмитированные катодом электроны создают пространственный заряд между катодом и анодом. При положительном потенциале иа аноде отрицательный потенциальный барьер 4 приборы и устройства вакуумной электроники Ренпенсвскан трубка в Рентгеновидикан Усилители яркости ВЭУ Еотоэлектронные фотоэлементы Электронный лроекгор о е ЭОП электронно-олтический Электронна-логулроводниксвый Секон Сигнал-сигнал Ортикон с 2 ЭОП Свет-сват Видикон Свет-сигнал Иксносдол Осциллогр, трубка Сигнал-свет ....
Дисллей ЛОВ й гк $ Кинесксл ЛБВ Магнетроны Клистрсны Диодные генераторы СВЧ Генераторы от СОВ и МВТ Приемно-усилителнные до 20 Вт Комбинированные Декоды Пентоды Тетроды Триоды Электроввкуумные диоды с Б о от Лампы с электростатич.улравлением Рис. йуи Классификация приборов вакуумной электроники Часть!. Вакуумная и плазменная электроника ))г ,бьемного заряда преололевают более быстрые электроны, которые созлают анодный ток ю внешней цепи. Анодный ток в режиме пространственного заряда подчиняется "закону рех вторых"; / = (/3/2 (4.) ) )ри достаточно большом напряжении иа аноде анодный ток становится равным току ,миссии катода. Диод выходит на режим насыщения.
Вольтамперная характеристика (иода приведена на рис. 4.2, б. а) рис. 4.2. Диоды, условное обозначение (а) и вольтамперная характеристика (б) )сновными параметрами диода являются: т(/, 3 крутизна 5 = — '; т//./„ 3 внутреннее сопротивление к, = тхо . (х )дносторонняя проводимость лиода позволяет применять его для выпрямления перемегн юго тока, детектирования электромагнитных колебаний и преобразования частот. "риод — трехзлектролная вакуумная лампа с управляющей сеткой С между анодом 4 и 'атолом К (рис. 4.3, а). Изменяя потенциал сетки (/, можно управлять величиной анодноо тока /„или, другими словами, количеством электронов, проходящих через сетку от :атода к виолу. Наличие сетки позволяет применять триоды для усиления и генерации лектромагнитных колебаний.
Различают сеточные характеристики /„ =Я(4) при посго,'нном анодном напряжении и анодные характеристики /„ = /((/х) при постоянном сеточюм напряжении (рис. 4.3, б). Эти характеристики называются статическими. )сновиыми параметрами триода являются: д/„~ 3 крутизна 5 = †"~ . л(, )(/, =сопя( ' а(/„( 3 внутреннее сопротивление а, = — " д/ )(,' = сопзг ' б)1. ~ гз коэффициент усиления к = — '~ бг,г )6', = солж ' так, что Ь л,=к. (4.2) а) Рис. 4.3. триод условное обозначение га) и аольтамлерные характеристики гб) Если в анодную цепь включить нагрузку 11„, то при изменении 1,одновременно будет меняться 11,„, Такой режим и параметры соответствуют динамическому режиму. Па рис.
4.4 приведена простейшая схема усилителя на триоде и сеточная динамическая характеристнкатриода. При высоких частотах проходная емкость С„, создает большое реактивное сопротивление. Для уменьшения проходной емкости помещают экранную сетку С„межлу анолом и управляющей ваткой. Она экранирует электроды лампы от поля анода, ослабляя влияние Егя на 1„.
61 Рис. 4.4. Простейшая схема усилителя, реализованного на триоде (а) и динамическая сеточная характеристика триода (б) уегн лгрог) — четырехэлсктролная лампа с экранной сеткой С„позволяющая снизить проход аную емкость. При работе тетрода в усилительной ступени на экранную сетку полается пол ложительное постоянное напряжение относительно катода 11„ - 0,5 11„. Злектроньг, п о роходящие экранную сетку, частично ею перехватываются, формируя ток 1„. Прп этом Часть! Вакуумная и плазменная электроника 114 проходная емкость лампы может быть уменьшена на два порядка, а статический коэффициент усиления увеличивается. Па рис. 4.5 приведена усилительная ступень, реализованная на тетроде, и сравнительная анодная характеристика тстрода и триода. Заметен падающий участок характеристики, ооусловленный динатронным эффектом, связанным с выбиванием вторичных электронов с анода.
Палающий участок уменьшает область изменения (l„и схема самовозбуждается. для снятия динатронного эффекта вводится еще одна сетка — антидинатронная Сь Она располагается между экранирующей сеткой и анодом и находится под потенциалом катода, либо небольшим положительным потенциалом. б) а) Рис. 4.5. Усилительная ступень, реализованная на тетроде (а), и сравнительная анодная характеристика твтрода к триода(б) Пятиэлектродная лампа называется пентодом (рис, 4.6, а), Благодаря защитной сетке в пространстве между анолом и экранируюшей сеткой создается поле, препятствующее попаданию вторичных электронов на сетку С, (рис.
4.6, б). Провал на анодной характеристике пентода ликвидируется. Это позволяет воспрепятствовать проникновению электронов ог анода к экранной сетке. б) а) Рис. 4.6. пентод: условное обозначение (а) и распределение зпвкгричвсксга пвпя между сетками (б) 555 Г5рнбоРы и УстРойства вакУУыной элехтРонннн Х„„„, =.5;-Т., где т', — частота гетеродина. à — частота сигнача. Гексоды применяются также для усиления сигналов высокой частоты, В радиотехнических схемах обычно применяют комоннирован~ые лампы типа "триод— гексод". реилюд — семиэлектродная электронная лампа, которая служит лля преобразования час- тоты, а также может использоваться как смесительная лампа. В цепь первой управляющей сетки включается контур гетеродина, в цепь второй сетки— катушка обратной связи.
Третья и пятая сетки служат для экранирования, т. к, в гексоде одной зкранируюшей сетки недостаточно. Четвертая сетка также служит для управления потоком и на нее подается напряжение сигнала. Гептол можно рассматривать как триод ч тетрол. Для триодной части имеем: дС дС ) '~г ВУ л' с5У д, 4ля тегродной части имеем: д.т„д51„ гм 7 Ла амна с двумя управляющимгь двумя зкранирующими и сеткой без витков называется лема'рлд (тмлге — пять, ят55 — — сетка), Окл, «"'од- — восьмизлектродная электронная лампа с шестью сетками, которая предназна- чена По "" для работы в частотно-преобразовательных устройствах раднопрнемных устройств.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
