Vakuuma triode

Uz virtuves galda stāv tējkanna ar aukstu ūdeni. Nekas neparasts nenotiek, līdzenā ūdens virsma tikai nedaudz trīc no kāda tuvumā soļiem. Tagad uzliksim pannu uz plīts un ne tikai uzliksim, bet ieslēdzam visintensīvāko sildīšanu. Drīzumā no ūdens virsmas sāks celties ūdens tvaiki, tad sāksies vārīšanās, jo pat ūdens staba iekšienē notiks iztvaikošana, un šobrīd ūdens jau vārās, vērojama tā intensīva iztvaikošana.

Šeit mūs visvairāk interesē eksperimenta fāze, kurā tikai neliela ūdens sildīšana izraisīja tvaika veidošanos. Bet kāds ar to sakars ūdens katlam? Un neskatoties uz to, ka līdzīgas lietas notiek ar elektronu caurules katodu, kuras ierīce tiks apspriesta vēlāk.

Vakuuma caurules katods sāk izstarot elektronus, ja tas tiek uzkarsēts līdz 800-2000 ° C - tas ir termiskā starojuma izpausme. Termiskā starojuma laikā elektronu termiskā kustība katoda metālā (parasti volframā) kļūst pietiekami spēcīga, lai daži no tiem pārvarētu enerģijas darba funkciju un fiziski atstātu katoda virsmu.

Lai uzlabotu elektronu emisiju, katodi ir pārklāti ar bāriju, stronciju vai kalcija oksīdu. Un, lai tiešā veidā uzsāktu termiskā starojuma procesu, katodu matiņa vai cilindra formā silda ar iebūvētu kvēldiegu (netiešā sildīšana) vai ar strāvu, kas tieši iet caur katoda korpusu (tiešā sildīšana).

Netiešā apkure vairumā gadījumu ir vēlama, jo pat tad, ja strāva siltumapgādes ķēdē pulsē, tā nespēs radīt būtiskus traucējumus anoda strāvā.

Viss aprakstītais process notiek evakuētā kolbā, kuras iekšpusē ir elektrodi, no kuriem ir vismaz divi - katods un anods. Starp citu, anodi parasti ir izgatavoti no niķeļa vai molibdēna, retāk no tantala un grafīta. Anoda forma parasti ir modificēts paralēlskaldnis.

Šeit var būt papildu elektrodi - režģi, atkarībā no tā, cik lampa tiks saukta par diodi vai kenotronu (ja režģu nav vispār), triodi (ja ir viens režģis), tetrodu (divi režģi). ) vai pentode (trīs režģi).

Dažādu mērķu elektroniskajām lampām ir atšķirīgs tīklu skaits, kuru mērķis tiks apspriests tālāk. Tā vai citādi vakuuma caurules sākotnējais stāvoklis vienmēr ir vienāds: ja katods ir pietiekami uzkarsēts, no termioniskā starojuma ietekmē izplūdušajiem elektroniem ap to veidojas «elektronu mākonis».

Tātad katods uzsilst un tā tuvumā jau svārstās izstaroto elektronu "mākonis". Kādas ir iespējas tālākai notikumu attīstībai? Ja ņemam vērā, ka katods ir pārklāts ar bāriju, stronciju vai kalcija oksīdu un tāpēc tam ir laba emisija, tad elektroni tiek izstaroti diezgan viegli un ar tiem var kaut ko taustāmu izdarīt.

Paņemiet akumulatoru un pievienojiet tā pozitīvo spaili ar lampas anodu un pievienojiet negatīvo spaili katodam. Elektronu mākonis, ievērojot elektrostatikas likumu, atgrūdīsies no katoda un elektriskajā laukā metīsies uz anodu - radīsies anoda strāva, jo elektroni vakuumā pārvietojas diezgan viegli, neskatoties uz to, ka vadītāja kā tāda nav. .

Starp citu, ja, mēģinot iegūt intensīvāku termoizstarojumu, katods sāk pārkarst vai pārmērīgi palielina anoda spriegumu, tad katods drīz zaudēs emisiju. Tas ir kā verdošs ūdens no katla, kas ir atstāts. ļoti liels karstums.

Tagad pievienosim papildu elektrodu starp katodu un anodu (vada veidā, kas uztīts režģa veidā uz režģiem) - režģi. Izrādās nevis diode, bet triode. Un šeit ir iespējas elektronu uzvedībai. Ja režģis ir tieši savienots ar katodu, tad tas vispār netraucēs anoda strāvu.

Ja tīklā tiek pielikts noteikts (mazs, salīdzinot ar anoda spriegumu) pozitīvais spriegums no cita akumulatora, tad tas piesaistīs elektronus no katoda sev un nedaudz paātrinās elektronus, kas lido uz anodu, virzot tos tālāk caur sevi - uz anods. Ja tīklam tiek pielikts neliels negatīvs spriegums, tas palēninās elektronu darbību.

Ja negatīvais spriegums ir pārāk liels, elektroni paliks peldot katoda tuvumā, vispār nešķērsojot tīklu, un lampa tiks bloķēta. Ja režģim tiek pielikts pārmērīgs pozitīvs spriegums, tas piesaistīs lielāko daļu elektronu pie sevis un nenodos tos katodam, līdz lampa beidzot var pasliktināties.

Tādējādi, pareizi noregulējot tīkla spriegumu, ir iespējams kontrolēt lampas anoda strāvas lielumu, neiedarbojoties tieši uz anoda sprieguma avotu. Un, ja salīdzinām ietekmi uz anoda strāvu, mainot spriegumu tieši uz anoda un mainot spriegumu tīklā, tad ir acīmredzams, ka ietekme caur tīklu ir enerģētiski mazāk dārga, un šo attiecību sauc par anoda pastiprinājumu. lampa:

Elektronu caurules I — V raksturlieluma slīpums ir anoda strāvas izmaiņu attiecība pret tīkla sprieguma izmaiņām pie nemainīga anoda sprieguma:

Tāpēc šo tīklu sauc par kontroles tīklu. Ar vadības tīkla palīdzību darbojas triode, kas tiek izmantota elektrisko svārstību pastiprināšanai dažādos frekvenču diapazonos.

Viena no populārajām triodēm ir dubultā 6N2P triode, kas joprojām tiek izmantota augstas kvalitātes audio pastiprinātāju (ULF) draiveru (zemstrāvas) posmos.