Vakuum triode

Der står en kedel med koldt vand på køkkenbordet. Der sker ikke noget ud over det sædvanlige, den flade overflade af vandet ryster kun let af nogens fodspor i nærheden. Lad os nu sætte gryden på komfuret og ikke bare sætte den på, men tænde for den mest intensive opvarmning. Snart vil vanddamp begynde at stige fra overfladen af ​​vandet, så begynder kogningen, for selv i det indre af vandsøjlen vil fordampning forekomme, og nu koger vandet allerede, dets intense fordampning observeres.

Her er vi mest interesserede i den fase af forsøget, hvor kun en let opvarmning af vandet resulterede i dampdannelse. Men hvad har en gryde vand med det at gøre? Og på trods af det faktum, at lignende ting sker med katoden af ​​et elektronrør, hvis enhed vil blive diskuteret senere.

Katoden af ​​et vakuumrør begynder at udsende elektroner, hvis det opvarmes til 800-2000 ° C - dette er en manifestation af termionisk stråling. Under termisk stråling bliver den termiske bevægelse af elektroner i katodemetallet (normalt wolfram) kraftig nok til, at nogle af dem kan overvinde energiarbejdsfunktionen og fysisk forlade katodeoverfladen.

For at forbedre elektronemissionen er katoderne belagt med barium, strontium eller calciumoxid. Og til den direkte initiering af den termioniske strålingsproces opvarmes katoden i form af et hår eller en cylinder af en indbygget glødetråd (indirekte opvarmning) eller af en strøm direkte ført gennem katodens krop (direkte opvarmning).

Indirekte opvarmning er i de fleste tilfælde at foretrække, fordi selvom strømmen pulserer i varmeforsyningskredsen, vil den ikke kunne skabe væsentlige forstyrrelser i anodestrømmen.

Hele den beskrevne proces foregår i en evakueret kolbe, indeni hvilken der er elektroder, hvoraf der er mindst to - katoden og anoden. Forresten er anoder normalt lavet af nikkel eller molybdæn, sjældnere af tantal og grafit. Formen af ​​anoden er normalt et modificeret parallelepipedum.

Yderligere elektroder - gitter - kan være til stede her, afhængigt af antallet af hvilke lampen vil blive kaldt en diode eller kenotron (når der slet ikke er nogen gitter), en triode (hvis der er et gitter), en tetrode (to gitter ) eller en pentode (tre gitter).

Elektroniske lamper til forskellige formål har forskellige antal netværk, hvis formål vil blive diskuteret yderligere. På en eller anden måde er vakuumrørets begyndelsestilstand altid den samme: Hvis katoden opvarmes nok, dannes der en «elektronsky» omkring den fra de elektroner, der undslap på grund af termionisk stråling.

Så katoden opvarmes, og en "sky" af udsendte elektroner svæver allerede i nærheden af ​​den. Hvad er mulighederne for videreudvikling af arrangementer? Hvis vi tænker på, at katoden er belagt med barium, strontium eller calciumoxid og derfor har en god emission, så udsendes elektronerne ret nemt, og man kan gøre noget håndgribeligt med dem.

Tag et batteri og tilslut dets positive terminal til lampens anode og tilslut den negative terminal til katoden. Elektronskyen vil frastøde katoden, adlyde elektrostatikkens lov, og skynde sig i et elektrisk felt til anoden - en anodestrøm vil opstå, da elektroner i et vakuum bevæger sig ret let, på trods af at der ikke er nogen leder som sådan .

Forresten, hvis man i et forsøg på at få en mere intens termionisk emission begynder at overophede katoden eller øger anodespændingen for meget, så vil katoden hurtigt miste emission.Det er som kogende vand fra en gryde, der har stået på en meget høj varme.

Lad os nu tilføje en ekstra elektrode mellem katoden og anoden (i form af en ledning viklet i form af et gitter på gitrene) - et gitter. Det viser sig ikke at være en diode, men en triode. Og her er der muligheder for elektronernes adfærd. Hvis nettet er direkte forbundet med katoden, vil det overhovedet ikke forstyrre anodestrømmen.

Hvis en bestemt (lille sammenlignet med anodespændingen) positiv spænding fra et andet batteri påføres netværket, vil det tiltrække elektroner fra katoden til sig selv og i nogen grad accelerere elektronerne, der flyver til anoden, og føre dem videre gennem sig selv - til anode. Hvis en lille negativ spænding påføres nettet, vil det bremse elektronerne.

Hvis den negative spænding er for høj, vil elektronerne forblive svævende nær katoden, uden overhovedet at krydse gitteret, og lampen vil blive låst ude. Hvis der påføres en for høj positiv spænding til nettet, vil det trække de fleste elektroner til sig selv og ikke føre dem til katoden, før lampen endelig kan forringes.

Ved korrekt justering af netværksspændingen er det således muligt at kontrollere størrelsen af ​​lampens anodestrøm uden at virke direkte på kilden til anodespændingen. Og hvis vi sammenligner effekten på anodestrømmen ved at ændre spændingen direkte på anoden og ændre spændingen i netværket, så er det indlysende, at påvirkningen gennem netværket er mindre energimæssigt dyr, og dette forhold kaldes forstærkningen af lampe:

Hældningen af ​​I-V-karakteristikken for et elektronrør er forholdet mellem ændringen i anodestrømmen og ændringen i netspændingen ved konstant anodespænding:

Derfor kaldes dette netværk et kontrolnetværk. Ved hjælp af et styrenetværk fungerer en triode, som bruges til at forstærke elektriske svingninger i forskellige frekvensområder.

En af de populære trioder er den dobbelte 6N2P triode, som stadig bruges i driver (lavstrøm) stadier af højkvalitets lydforstærkere (ULF).