юный радиолюбитель (560767), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Приял~пик прял~ага усиления был и, видимо, долго ви1е будет оставалися одним из вижнвйгиих эпюпав творческого гэпанавления рпдиалюбителя. На этой беседой разговор а приел опеках этага клигса я нв заканчиваю. Он будет продолжен в беседах, пасвяи1енных применению электронных ламп и интегральных микросхем. 213 БЕСЕДА ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ НА ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМПАХ В свое время электронная лампа совершила в радиотехнике подлинную революцию коренным образом изменила конструкции передающих и приемных устройств, увеличила дальность действия их, позволила радиотехнике сделать гигантский шаг вперед и занять почетное меспю буквально во всех областях науки и техники, производства, в нашей повседневной жизни. Но и сейчас.
когда в радоэлектронных устройспыах в основном исяользуюеся полунроводниковые приборы и ни»игральные микросхемы различного назначения, электронные- лампы продолжают «трудиться» во многих радиовещатпельных приемниках, радиолах, магнитофонах, телеви-- зорах. Поэтому-то я и решил познакомить тебя с усеройспыом и работой этих ввепюранов» радиотехники, с некоторыми любительскими конструкциями на электронных лампах. УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОННОЙ ЛАМПЫ Любая электроннвл лампа, или, короче, радиолампа, представляет собой стальной, стеклянный или керамический баллон, внутри которого на металлических стойках укреплены электроды. Воздух из баллона лампы откачивают через небольшой отросток в нижней или верхней части баллона.
Сильное разрежение воздуха внутри баллона-вакуум-непременное условие для работы радиолампы. В каждой радиолампе обязательно есть катод — отрицательный 'электрод, являющийся источником электронов в лампе, и анод-положительный электрод. Катодом может быть вольфрамовый волосок, полобный нити накала электроламночки, или металлический пилнндрик, подогреваемый нитью накала, а анодом-металлическая пластинка, а чаще коробочка, имеющая форму пилиндра нли параллелепипеда. Вольфрамовую нить, выполняющую роль катода, называют также нитью накала.
На схемах баллон лампы условно обозначают в виде окружности, катод— дужкой, вписанной в окружносп„ анод-короткой чертой, расположенной над катодом, а их выводы-линиямн, выходвпими за пределы окружности. Радиолампы, содержащие только катод и анод, называют двухэлекеронными, или диодами. На рис. 215 показано внутреннее устройство двух диодов разных конструкпий Лампа, изображенная справа, отличается тем, чтб ее катод (нить накала) напоминает перевернутую латинскую букву )г а анод имеет форму сплюснутого пиландра. Электроды закреплены на проволочных стойках, впаянных в утолщенное донышко баллона. Стойки явлюотся одновременно выводами электродов, Через специальную колодку с гнезпамн — ламповую панельку — электроды соединяют с другими деталями радиотехнического устройства.
Рис 215 Устройство и изображение явух- электродной лампы на схемах В большинстве радиоламп между катодом и анодом имеются спирали из тонкой проволоки, называемые сетками. Они окружают катод и, не соприкасаясь, располагаются на разных расстояниях от него. В зависимости от назначения ламп число сеток в ней может быть от одной ло пяти. По общему числу электродов, включая катод и анод, различают лампы трех; венки рехэ пяпшзлектпронные и т.д. Соответственно их называют гяр«одами (с одной сеткой), »к«»родами (с двумя сетками), пен»юдами (с тремя сетками). Внутреннее устройство одной из таких ламп — триода — показано на рис.
216. Зта лампа отличается от диодов наличвем в ней спирали-сетки. На схемах сетки обозначают штриховыми линиями, расположенными между кат.одом и анодом. Триоды, тетроды и пентоды †универсальные радиолампы. Их применяют для усиления переменных и постоянных токов и напряжений, в качестве детекторов, для генерирования электрических ~ол~баний разных частот н многих других целей. Принцип работы радиолампыы основан на направленном движении в ней электронов.
«Поставщиком» же электронов внутри лампы является катод, нагретый до температуры «00 — 2000'С. В чем сущность этого явления? Если кастр1олю, нагюлненную водой, поставить на огонь, то по мере нагревания частицы воды начнут двигаться все быстрее и быстрее. Наконец, вода закипит. При этом частицы воды будут пвигаться с настолько большими скоростями, что некоторые нз них оторвутся от поверхности воды и покинут ее-вода начнет испаряться. Нечто подобное наблюдается и в электронной лампе.
Свободные электроны, со1жржащиеск в раскаленном металле катода, движутся Ряс. 216. Устройство я язобря»с«пе триода на схемах 214 с огромными скоростями. При этом некоторые из них покидают катод, образуя вокруг него электронное «облако». Зто явление испускании, или излучения, катодом электронов называют терл«зэлектроннай эмиссией. Чем сильнее раскален катод, тем больше электронов он испускает, тем гуще электронное облако.
Когда говорят, что «лампа потеряла эмиссию», это значит, что с поверхности ее катода свободные электроны по какой-то причине вылетают в очень малом количестве. Лампа с потерянной эмиссией работать не будет. Однако чтобы электроны могли вырываться из катода, надо не только нагреть его, но и освободить окружающее пространство от воздуха. Если этого не сделать, выпетаюп1ие зле«тронь~ потеряют скоросп:, «завязнут» в молекулах воздуха. Поэтому-то в электронной лампе и создают вакуум.
Откачивать воздух необходимо еше и потому, что при высокой температуре катод поглоп1ает кислород воздуха, окнс лает с я и быстро разрушается. К этому нужно добавить, что на поверхность катода наносят слой окислов бария, стронция и кальция, обладающий способностью излучать электроны при сравнительно низкой температуре нагрева. КАК РАБОТАЕТ ДИОД Самой простой радиолампой — диодом- может стать любая лампа накаливания, если внутрь ее баллона впаять металлическую пластинку с вьпюдом наружу (рис. 2!7) и удалить из баллона воздух.
Чтобы разогреть ее нить накала, подключим к ее выводам батарею накала ОВ». Образуется цепь накала. Вторую батарею, но с более высоким напряжевием, соединим отрицательным полюсом с одним из выводов нити накала, а положительным полюсом — с анодом. Образуется вторая цепь- пнаднпя, состоящая из участка катод — анод, анодной батареи ОВ„и соединительных проводников. Если вкл~счнть в нее миллиамперметр, стрелка прибора укажет на наличие тока в этой пепи. У тебя, естественно, может возникнуть вопрос: почему в анодной цепи течет ток? Ведь между катодом и анодом нет электрического соединения. Отвечаю: подключив анодную батарею, мы тем самым создали иа аноде положительный заряд, а на катоде- от- рея Рве. 2 17.
Если в лампу накаливания ввести анод и удалить из баллона воздух, она превратит- ся в лростеулаую электронную пампу-диод 215 рицательный. Между ними возникло электри««скос ноле, под действием которого электроны, испускаемые катодом, устремляются к положительно заряженному аноду. А катод покидают другие электроны„которые также летят к аноду. Достигнув анода, электроны движутся по соединительным проводникам к положительному полюсу анодной батареи, а избыточные электроны с отрицательного погпоса батареи э.екуг к катоду. Образование в анодной цепи шкща потока электронов можно сравнить с таким явлением. Если нал кипящей водой поместить крышку кастрголи или тарелку, т.о образоиавщийся пар будет на ней охлаждаться и «сгущатьсяа в капельки волы.
С помощью норонки мы можем эту воду вернуть в кастрюлю. Получается как бы замкнутая цепь, по которой движутся частицы воды. Ток анолной цепи называгот анодным током. а напряжение между анолом и катодом лампы .анодным напряженнем. Наряду с термином «анолное на- пряженнев применяют также термины «напряжение на аноде», «напряжение анодав. Все эти термины равнозначньц они подразумевают напряжение, действующее между анодом и катодом. Если поэпосы анодной батареи или иного источника тока присоединены непосредственно к катоду или аноду лампы, то аиодное напряжение будет равно напряжениго источника тока.
Л теперь подумай и ответь: будет ли в анодной цепи диода протекать ток, если положительный полюс анодной батареи соединить с нитью накала, а отрицательный — с анодому Конечно, нет. Ведь анод в этом случае имеет отрицательный заряд. Он будет отталкивать электроны, испускаемые катодом, и никакого тока в этой цепи не будет. Итак, двухэлектродна я электронная лампа, как н полупроводниковый диод, обладает свойством односторонней проводимости тока. Но она в отличие от полуповодникового диода пропускает через себя только прямой ток, т.е. ток только в одном направлении-от катода к аноду. В обратном направлении, т.е.
от анода к катоду, ток идти не может. В этом отношении радиолампа, бесспорно, превосходит полупроводниковый диод, через который течет небольшой обратный ток. Что влияет на значение анодного тока диодами Если катод имеет постоянный накал и излучает беспрерывно одно и то же количество электронов, то анодный ток зависит только от анодного напряжения. При небольшом анодиом напряжении анода достигнут лишь те электроны, которые в момент вылета из катода обладают наиболее высокими скоростями.
Другие, менее «быстрыев электроны останутся возле катода. Чем выше анодное напрюкение, тем больше электронов притянет к себе анод, тем значительнее будет анодный ток. Однако не следует думать, что повышением вводного напряжения моясно бесконечно увеличивать анодный ток. При некотором достаточно высОКом анодном наПряжении все зэлектроны, излучаемые катодом, будут попадать на анод и при дальнейшем увеличении напряжения на аноде анодный ток перестает расти. Это явление называют насыщением анода. Увеличить эмиссию катода можно повышением напряжения накала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
