Электронные лампы

Активные элементы электронных устройств

Электронной лампой называется электровакуумный прибор, предназначенный для преобразования электрических величин. В электронных лампах используется явление термоэлектронной эмиссии, заключающееся в излучении электронов с поверхности электрода, называемого катодом, при его нагреве. Кроме катода в электронных лампах всегда присутствует второй электрод, называемый анодом.

Двухэлектродную лампу называют диодом. Их применяют для детектирования модулированных сигналов. Силовые диоды, предназначенные для выпрямления переменных напряжений, называют кенотронами. Условно-графическое обозначение диода приведено на рисунке 2.1 а, а его типовая вольтамперная характеристика - на рисунке 2.16.


Рис.2.1 Диод: а) условно-графическое обозначение, 6) типовая вольтамперная

характеристика

 

Из характеристики следует, что при Ua = 0 ia ¹ 0, так как часть электронов достигает анода под действием тепловой энергии. С ростом Uaрастет ia в зависимости ia = kUa3/2. При некоторой величине Ua = Us наступает насыщение, когда все электроны, покинувшие катод, достигают анода. При отрицательном напряжении на аноде ток через лампу отсутствует, так как все электроны отталкиваются от анода. Это обуславливает одностороннюю проводимость диода.

 
 

В электронике применяют и трехэлектродную лампу - триод. В ней между анодом и катодом помещен управляющий электрод - управляющая сетка. В этом случае ток анода будет зависеть не только от напряжения Ua, но и от напряжения на сетке Uc по отношению к катоду, то есть

Условно-графическое обозначение лампы-триода и анодно-сеточные характеристики приведены на рисунке 2.2а и 2.26 соответственно, а семейство анодных характеристик - на рисунке 2.2в.


Рис.2.2 Триод: а) условно-графическое обозначение; б) анодно-сеточные характеристики; в) семейство анодных характеристик

 

Основными характеристиками триода являются:

1-

       
   
 

Крутизна сеточной характеристики:

2.

       
   
 

Внутреннее сопротивление:

 
 

3. Коэффициент усиления:

 
 

Иногда вместо коэффициента усиления используют параметр

 
 

проницаемости:

           
   
     
 
 

Параметры триода связаны соотношением:

 
 

Очевидно, что чем меньше влияние анода на анодный ток по сравнению с сеточным напряжением, тем больше коэффициент усиления m, С этой целью стремятся экранизировать поле анода от катода и размещают между сеткой и катодом еще одну - экранирующую сетку, на которую подается постоянный потенциал. Такая лампа с четырьмя электродами называется тетродом (рисунок 2.За). Эта лампа обладает маленькой проходной емкостью Сса и большой m , но обладает динатропным эффектом, заключающимся в перехвате экранизирующей сеткой вторичных электронов, выбиваемых анодным током из анода. Для устранения этого нежелательного эффекта используют пятиэлеюродные лампы - пентоды (рисунок 2.36).


Рис.2.3 Электродные лампы; а) тетрод, б) пентод