Прянишников В.А. Электроника. Курс лекций (1998) (1166121), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Вольт-ампе диода, постро нию (1.2), изображен зависящ констру назыв л Кагал ),ггслагреаателл) Поггсг.рева ге ж рная х енцая Рве. !.!. Схематв кексе васлражевве лясса грамоте вакала (а! в кссвевяогс какала Гб) В процессе работы происходит окисление поверхности катода, при этом удельная работа выхода увеличивается. Так, например„работа выхода из окисленного вольфрама увеличивается почти вдвое по сравнению с неокисленной поверхностью. Электровакуумный диод —.
это двухэлектродная лампа, в которой кроме катода имеется второй электрод. Оба элекгрода помещаются в стеклянный или керамический баллон, из которого откачивают воздух. Если напряжение на аноде положительно относительно катода, то электроны„эмиттируемые катодом, движутся к аноду, создавая анодный ток. При отрицательном напряжении на аноде тока иет, следовательно, диод проводит только в одном направлении.
Это свойство диода определяет его основное назначение — выпрямление переменного тока. Схематическое изображение диода приведено на рис. 1.1. Для практических целей очень важно знать, как зависи. ток анода от напряжения на нем, т. е. установить зависимость 1,=эг!!Г„). Исследования показали, что для многих конструкций диодов ток анода пропорционален напряжепи!о на аноде в степени три вторых, т, е. определяется выражением: Лскяая 1 Элсктровакуумпые приборы 50 Рис. Кк Волах аллераыс харакесркллики Эиюлоа расчстиал 0), косасеа осо лакала й) л кривого лака:ы 00 ду; 3 иа В= -; =,аи,',а (1.
3) Сравнивая уравнение (!.3) с формулой (1.2), можно получить связь анодного тока с дифференциальной проволимосз ью й ос~" о Зо!е)л откуда кривая !. 11а этом же ри- У„, мА сунке приведены реальные вольт-амперпые ха- !00 рактеристики диодов прямого и косвенного накала. Из сравнения Облаюь иасммеиил кривых следует, чго ха- тока алова рактеристикн реальных диодов совпадают с раск.хной только в начальной части. Причиной это1о является то, что при выводе уравнения 0 1О 20 и,,В (! 2) были сделаны некоторые допущения.
кото рые пе вьп|олпяются на практике. !3ераое допущение, слеланное при выводе уравнения (1.2), состоит в том, что эмиссия катода не ограничена. Практически же ток анода ограничен эмиссионой способностью катода. Когда ток анода достигает значения тока эмиссии катода, наступает его насыщение и дальнейший рост тока анода замедляется. Однако явно выражешюе насыщение наблюдается толысо у диодов прямого накала с вольфрамовыми катодами (кривая 3). У диодов косвенного накала резко выраженного участка насьпцепия нет и рост тока анода прололжается, но становится медлепнес (кривая 2).
Второе допущение, сделанное при выводе уравнение (1.2), состоит в том, что потенциал катода считается одинаковым во всех его точках и равным пулю. В реальных диодах (особенно прямого накала) это условие пе выполняется, что приводит к различной эмиссии с различных участков катола. Для практического использования диода очень важно знать его внутреннюго проводимость (внутреннее сопротивление).
Внутренняя дифференциальная проводимость диода Б (называемая также его крутлизеяй) определяется формулой РлЫел й Элементы электронной техники Внутреннее дифференциальное сопротивление диода определяется формулой )1,.=.; —;~"=-з 11. 3) и является величиной, обратной крутизне ~дифференциальной проводимости). У реальных диодов внутренее сопротивление лежит в пределах 20.. 1000Ом Электрическая мощность, рассеиваемая диодом. определяется ло формуле 11.6) Эта мощность вьщеляется на аноде в виде тепла. Анод располагается внутри баллона и передает зто тепло в окружающее пространство через крепежные детали и стенку баллона.
При выпрямлении переменного тока напряжение и ток анода изменяются, позтому мощность рассеивания можно олрсцелять по формуле Р,. =-г)л„0)ц(~) а где и„(~) и 1„10) — мгновенные зпачения напряжения и тока диода. Электровакуумные лиоды ~трименяю гся тщя выпрямленна переменного зола и детектирования модулированных сигналов. Схема однотактного выпрямителя на диоде приведена на рис, 1.3. Диодьд лрсдназначе~п:ые для использования в выпрямителях, обычно называются келсглролцни.
Схема диодпого детектора амплитудно-модулированных колеоющй приведена на рис, !.4. Эта схема практически повторяет схему рнс, 1.3 и отличается от нее только .пшом испогьзуемого диода и параметрами фильтра нагрузки. Диоды, предназначенные для испольювания в детекторах, рабо ают при малзих алодпых напряжениях и токах, .а также имеют малую емкость между анодом и катодом. Это позволяет использовать их гри малых уровнях сигналов на высокой чащоте. Условное обозначение диода состоит из ряда цифр и букв. Первые цифры указывают напряжение накала в вольтах.
Затем следует буква, обо:пгачающая назначение диода: Ц -- кепотрон, Х вЂ” детектор, .Д -- демпфер колебаний. Затем Л 3 Ркс ! 3 ОаылактямГ вы»лямв*.ель ян ляол- !О Лсачггс!. Зггектровнкуумыыс приборы и, 4!1, с,„,, '~ Рис ! 4 Дколпый легектор амнлнтунно-молулиронмгнык колебаний следуют цифры, указывающий порядковый номер разработки. В конце приводятся буквы, обозначающие тип корпуса и надежность диода: С вЂ” стеклянный, П— малогабаритный стеклянный (пальчиковый), К вЂ” - керамический, Š— повышенной надежности, И вЂ” импульсный. В табл. Е2 приведены параметры некоторых типов серийных диодов. Помимо приведенных в таблице параметров, в справочных данных обычно приводятся другие характеристики, существенные для применения диода.
Например, для детекторного диода бХ2П указывается начальный ток диода для напряжения ~У„, =О, г. е. ток диода при закороченных аноде и катоде. Этот ток обусловлен кинетической энергией эмиттируемых электронов, которые достигают анода даже при отсутствии на нем положительного напряжения. Для кенотронов и выпрямительных высоковольтных диодов обычно приводят значение предельно допустимого обратного 1отрицательного) напряжения Основные параметры серийных диодов г Ваугрсннсг* ~ К масса Прсгеаанаа а сноса Казна гсннг, ', ссзнрстнаасггнс,, аноа загса, ~ сасгога. бХ2П Детектор когосбнннй ' 30 200 ! 3,5 ' г00 ) 1 1 | бд20П ~ Дсмлфср й сон гель) ! Кслс*,ба! Бгй 600 ! 85 ~ 8,5, !О !Ц1!П !Высоковольтный ныграмнтсль 4 300 0,8 ~ 10 бЦ4П г гссгготрон ~ 300 100 ! г50,0 , '! Раздел й Элементы электршшсй техника на аноде.
Так, например, для диода 1Ц11П зто напряжение равно 20 кВ, а для диода 6Ц4П вЂ” 1000 В. Кроме этого, для вьтрямнгельных. диодов прггво)пгт рекомендуемое значение средне~о вводного тока и тока анода в импульсе. Для названных выше диодов средний ток анода составляет 0,4мА и 150мА„а импульсный ток анода равен 2мА и 250мА соответственно, т. е. близок к току эмиссии катода. Надежность диодов характеризуют средним значением времени лприбрткл лп олгклз (т.
е. выхода основных параме-;ров за установленные пределы). Это время для ламп общего применегшя обычно составляет 500 час.„а для ламп повышенной надежности 2000 час. Элсктровакуумиый триод. Триодом называют электрслшую лампу, у которой между анодом и катодом расположена сетка. Этот .ретий электрод предназначен для регулирования тока анода. Напряжение на сетке изменяет поле между анодом и катодом и таким образом влияет на ток анода. Если напряжение на сетке отрицательно по отношению к катоду, то она оказываег тормозяшее действие на электроны.
эмиттируемые катодом„в результате аподный ток умепьшаегся. При положительном напряжении на сетке опа оказывает ускорягошее действие па электроны, увеличивая анодный ток. При жом часть электронов попадает на сетку„ создавая сеточный ток. Следовательно, сетка является управляющим электродом, напряжение на котором позволяет изменять ток анода.
Схематическое изображение триода приведено на рис.!5. Для увели юлия влияния на ток анода сетка располагаезся ближе к катоду. При отрицательном напряжении на сетке ток в ней практически отсутствует. Для определения тока анода при наличии сетки можно совместное действие анода и сетки замешгть действием анода, помещенного на место сетки, папряжение па котором создает ток, равный току катода. Такой способ расчета тока триода называют приведением триода к эквивалентному диоду.
а напряжение па аноде эквивалентного диода — — приведенным„илн действуюгдим напряжением. В соответствии с методом, предложенньгм М. А. Бонч-Бруевичем, др я расчета приведенного напряжения примем равенство заряда, наведенного па катоде, в схеме триода и эквивалентного диода.
Схемы зриода и эквивалентного диода с учетом междуэлехтронных емкостей С„., и С,.„приведены па рис. 1.5, Из этой схемы замещения следуег, что наведенный на катоде заряд б) Пологреввгсм, Рве. ).5. Схекгвэ1окгскос взодрвжевкс грволс 1гг). мсжэлекгролвме емкосгв в граале рйг и врквелагг~вггз зрвол ~эквввегггв гвыа звал) 1гг) .7екяис й Элекгротакуомвыс приборы д=-си„6Г,- Си,и, =-С„иа, где Си — емкость между сеткой н катодом, Ся.
- - емкость между анодом и катодом, С„=Си +Си, -- емкость между аттодом и катодом зквивалентпота диода. Из формуль1 (1.тй) наидем приведенное напряжение г.оГ„аг'„тГ,, Г',+Вть;, 6ти -- 6Г,4 0ьти, которым обы.но и пользуются при расчете анодн<ло тока триода Аналогично уравнению (1.2) найдем ток анода триода по формуле ~, ==ба.то=-а(и, Гз,,(()вас- р(и,, С„). Физичсскттй смысл уравнения (1.11) состоит в том.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
