Основы электроакустики Электронные лампы диоды, триоды, тетроды и пентоды

4 Электровакуумный диод

Устройство и принцип действия. Диод представляет собой электронную лампу, имеющую два электрода: катод и анод. Диод , применяемый как выпрямитель переменного тока, называют кенотро-ном. Он может выполнять и ряд других важных преобразовательных функций.

Конструктивно вакуумный диод оформлен в виде стеклянного или металлического баллона, внутри которого создан высокий вакуум (~10–5 Па). В баллоне размещают два электрода: анод и катод. Катод является источником свободных электронов, анод служит приемником испускаемых катодом электронов.

Для выяснения принципа действия диода воспользуемся схемой (рис. 33). Цепь питания катода кос-венного накала на схемах обычно не указывается. С потенциометра Rп на участок анод-катод диода по-дается напряжение Uа, называемое анодным. Когда это напряжение положительно, между анодом и ка-

Метеорит72 - лучший интернет магазин светодиодного освещения! Товары высочайшего качества, безупречный сервис, широчайший ассортимент, отличные цены, гарантия. Посмотреть продукцию >>>

тодом создается ускоряющее электрическое поле. Под его действием электроны, испускаемые катодом,
устремляются на анод, замыкая цепь анодного тока Iа. Необхо-
мА димо иметь в виду, что здесь использовано условное направле-
ние тока.
R
Еа ле между анодом и катодом становится для электронов тормо-
V зящим и практически ни один электрон электронного облака,
b T2 возникающего вокруг катода, не попадает на анод. Цепь анодно-
a T1 го тока разорвана, и Iа = 0. Отсюда следует важный вывод: диод
Ia нас1 обладает свойством односторонней проводимости.
Рис. 33 Схема установки для снятия Для расчета схем, в которых применяют диоды, необходимо
вольтамперной характеристики диода использовать вольтамперные характеристики (рис. 34). Ход ха-
рактеристики объясняется следующим. При отсутствии анодно-
Ia1
го напряжения анодный ток лампы равен нулю, хотя вокруг катода и
Ua1 U a2 Ua нас2 Ua
существует электронное облако. С увеличением анодного напряжения
Рис. 34 Вольтамперная Uа анодный ток увеличивается и электронное облако рассасывается.
характеристика диода Точка а характеристики соответствует такому режиму работы, когда

анодный ток оказывается равным эмиссионному току, т.е. электронное облако полностью рассосалось. Для диодов с простыми катодами этот ток называется током насыще-ния. Ему соответствует анодное напряжение Uа нас.

Для изменения тока насыщения необходимо менять температуру катода. Активированные катоды не имеют ярко выраженного участка насыщения характеристики (участок ab, рис. 34).

Параметры диодов. Внутреннее сопротивление Ri = ∆Uа / Iа, т.е. отношение приращения анодного напряжения к приращению анодного тока на рабочем участке характеристики (участок 0а, рис. 34). Для выпрямительных ламп (кенотронов) его значения порядка нескольких сотен ом. Допустимая мощность рассеяния на аноде Ра доп выделяется при бомбардировке его электронами и при разогревании анода до некоторой допустимой температуры. Превышение Ра доп может привести к расплавлению анода. Для со-временных анодов Ра доп колеблется в пределах от долей ватт до десятков ватт.

Максимальный анодный ток Iаmax ограничен током эмиссии катода, а также перегревом катода и анода. Значения Iаmax обычно лежат в пределах от 0,01 до 1 А.

Максимальное обратное напряжение Uобр.max – это такое максимальное анодное напряжение обрат-ной полярности, при котором еще не наступает пробой промежутка между анодом и катодом. Оно зави-сит от электрической прочности диода и лежит в пределах от десятков вольт до десятков киловольт.

Односторонняя проводимость — ток — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

 Офисные Светильники

Односторонняя проводимость — ток

Односторонняя проводимость тока в полупроводниковой структуре происходит вследствие образования на границе областей с электронной и дырочной проводимостью так называемого электронно-дырочного р-п-перехода. Рассмотрим процесс образования электронно-дырочного перехода и прохождение через него электрического тока.

Приборы, имеющие одностороннюю проводимость тока, называются электрическими вентилями. Сопротивление вентиля зависит от величины и знака приложенного напряжения. У идеального вентиля при одном ( прямом) знаке напряжения сопротивление равно нулю, а при другом ( обратном) — бесконечности.

Основным свойством диода является односторонняя проводимость тока. Ток возникает только При положительном потенциале на аноде относительно катода. При обратной — полярности анодный ток практически равен нулю, так как электрическое поле между анодом и катодом противодействует попаданию электронов на анод.

 Светодиодная лента  Офисные Светильники

Основным свойством диода является односторонняя проводимость тока от анода к катоду. Ток возникает только при положительном потенциале на аноде относительно катода. При обратной полярности анодный ток практически равен нулю, так как электрическое поле между анодом и катодом противодействует попаданию электронов на анод.

Итак, диод обладает свойством односторонней проводимости тока: он пропускает через себя ток только в одном направлении — от катода к аноду.

Тиратрон, как и вакуумный триод, обладает односторонней проводимостью тока в анодной цепи. Во время отрицательного полупериода разряд в тиратроне гасится, ток через сопротивление нагрузки не проходит. Таким образом, данная схема позволяет осуществить однополупе-риодное выпрямление переменного напряжения. Изменяя потенциал сетки, можно изменять величину выпрямленного напряжения. Поэтому приведенная схема называется управляемым однополупериодным тиратронным выпрямителем.

Диодное детектирование является простейшим видом детектирования и основано на использовании односторонней проводимости тока диодом. Различают две схемы диодного детектора: последовательную и параллельную.

Итак, двухэлектродная электронная лампа, как и полупроводниковый диод, обладает свойством односторонней проводимости тока.

В результате термической обработки и формовки между слоем селена и катодным сплавом образуется электрический запирающий слой, обусловливающий одностороннюю проводимость тока.

Страницы:      1    2

2. Вакуумный диод

Вакуумный диод — двухполюсный прибор, основные элементы его конструкции схематично показаны на рис. 8.1. Там же показано условное обозначение диода.

Схема включения диода в статическом режиме без нагрузки показана на рис. 8.2. К выводам нити накала подключают напряжение накала L/н (в маломощных лампах — единицы вольт). Ток накала раскаляет нить накала и нагрева

ет катод. Начинается термоэлектронная эмиссия. Если анодное напряжение Uак=0, то выходящие из катода электроны заполняют междуэлектродное пространство. При этом потенциал пространства понижается. Распределение потенциала в пространстве соответствует кривой 1на рис. 8.3.Между анодом и катодом создается объемный (пространственный) заряд. Потенциал пространства везде отрицателен, анодного тока нет (Ia1 =0).

При положительном анодном напряжении, равном Uак2, распределение потенциала соответствует кривой 2. Объемный заряд сохраняется, но область отрицательного потенциала уменьшается в пространстве. Потенциальный барьер уменьшается по величине. Некоторые электроны, выходящие из катода, преодолевают барьер, проходят за точку минимального потенциала, попадают в область, где градиент потенциала положителен, т. е. d(p/dx)>t. Эти электроны ускоряются полем, летят к аноду и создают анодный ток Ia1 =0 >0. Однако, часть электронов не может преодолеть потенциальный барьер, ибо вблизи катода поле замедляющее (d(p/dx

При большом анодном напряжении Uа3 распределение потенциала cooтветствует кривой 3. В этом случае объемного заряда практически нет, во всех точках пространства (d(p/dx)>0, т.е. поле везде ускоряющее. Все электроны, выходящие из катода, устремляются к аноду. Теперь анодный ток равен току эмиссии: Ia1=Iэ. Такой режим называется режимом насыщения. В режиме насыщения дальнейший рост анодного напряжения не приводит к росту анодного тока.

Анодной характеристикой диода называется зависимость Iа=f(Uак) при Uн= const. Полагая, что скорость электрона у поверхности катода равна нулю, запишем систему уравнений:

уравнение d2U/dx2 = -qn/ε0, (8.1)

уравнение непрерывности j = -qnv , (8.2)

уравнение движения v2=2qU/m (8.3)

В этих уравнениях х — расстояние от катода, п — плотность электронов, j плотность тока, v — скорость электронов, q и т — заряд и масса электрона.

Решение этой системы уравнений дает выражение для теоретической вольт-амперной (анодной) характеристики диода:

Iа=GU3/2(8.4)

ЗдесьG =2,33 10-6S/r2, S — площадь анода, г — расстояние анод-катод. Параметр G — величина постоянная для данного диода, называется первеансом лампы Выражение (8.4) называют законом степени трех вторых. Заметим, что закон (8.4) справедлив только для режима объемного заряда. Характеристики реальных диодов по ряду причин идут более полого. На рис. 8.4 показаны теоретическая (пунктир) и реальная характеристики диода.

Параметрами диода являются сопротивление постоянному току Rо=Uак/Iаи сопротивление переменному току (внутреннее сопротивление) Ri=dUa/dIа. При отрицательных анодных напряжениях анодного тока практически нет, т.е. диод обладает односторонней проводимостью.

Ламповый диод

Вы, конечно, заметили, что в этом параграфе не говорится о возможности замен ламповых диодов с изменением схемы. Это сделано умышленно, так как ламповые диоды, работающие в качестве детекторов и низковольтных выпрямителей, наиболее просто заменять полупроводниковыми. Об этом рассказывается в следующем параграфе.

Рассмотренные физические процессы происходят в диодном детекторе в идеальным диодом, к которому близки характеристики лампового диода.

Детектирование сигналов AM и ЧМ производится разными детекторами: AM колебаний — обычно полупроводниковым или ламповым диодом, а ЧМ колебаний — частотным детектором.

Диодный вольтметр — вольтметр ( см.), в котором подлежащее измерению переменное напряжение выпрямляется ламповым диодом ( см.) или полупр сводников ым диодом ( см.) и по величине постоянной составляющей тока диода определяется величина подводимого напряжения.

Диодный вольтметр — вольтметр ( см.), в котором подлежащее измерению переменное напряжение выпрямляется ламповым диодом ( см.) или полупр оводниковым диодом ( см.) и по величине постоянной составляющей тока диода определяется величина подводимого напряжения.

В отечественных телевизорах новых типов ( Союз, Знамя и др.) полупроводниковые выпрямительные диоды нашли широкое применение вместо ламповых диодов и кенотронов, что позволило серьезно снизить мощность, потребляемую этими телевизорами.

Ламповые диоды-кенотроны типа 5ЦЗС и 5Ц4С в телевизорах старых типов могут заменяться германиевыми диодами ДГ-Ц24 — ДГ-Ц27, Д7А — Д7Ж, Д202 — Д205, Д302 — Д305 и др. Заменяя выпрямительные ламповые диоды полупроводниковыми, следует помнить о необходимости соблюдения условий, приведенных выше для взаимозаменяемости диодов

Ввиду превышения допустимых величин обратных напряжений, прилагаемых к лампе, над допустимым обратным напряжением, прилагаемым к диоду, особенно важно учесть этот параметр при замене ламп.

В комплект машины входят блоки перемножения двух переменных типа БП-4 ( 4 блока) и блоки воспроизведения однозначных нелинейных функций одной переменной ( функциональные преобразователи) типа БН-10 ( 4 блока), схема которых построена на ламповых диодах. Погрешность при изменении входных величин с частотами от 0 до 10 Гц не превышает 1 % по отношению к шкале 100 В. Конструкция блоков обеспечивает быструю их смену в ячейках машины. Сменные блоки вставляют в ячейки решающего блока, расположенные под лицевой панелью. Для извлечения блоков служат грибообразные рукоятки внизу блока.

Электровакуумные диоды в ограничителях выгодно применять при низких рабочих частотах, когда последовательное сопротивление может быть выбрано большим. Недостатком ламповых диодов является расход мощности в цепях накала и сравнительно высокое прямое сопротивление. Более широкое применение находят полупроводниковые диоды. Однако большой разброс и различная величина их обратных сопротивлений затрудняют получение стабильного начального режима ограничителя и вызывают асимметрию ограничения.

К основным агрегатам СВЧ-установки также относится магнетрон, в котором генерируется электромагнитное излучение СВЧ диапазона. Магнетрон представляет собой ламповый диод, имеющий анод и непосредственно нагреваемый катод.

Включение диода в электрическую цепь ( а, распределение потенциалов между электродами ( б и вольт-амперные характеристики ( в.

Принцип действия диода основан на односторонней электропроводности между катодом и анодом. Электрическая цепь с ламповым диодом показана на рис. 1.6, а. Она содержит два источника энергии: один из них называется накальнымг другой — анодным. Канальный источник обеспечивает разогрев катода и эмиссию электронов с его поверхности; между катодом и анодом образуется электронное облако.

Обычно используются меднозакисные, селеновые, германиевые и кремниевые вентили. В отдельных случаях применяют ламповые диоды, а также механические выпрямители с вращающимися или вибрирующими контактами. Подробные сведения относительно этих выпрямителей можно найти в литературе.

Схема диодного.| Схема диодного элемента, использующего кремниевые диоды с малым обратным напряжением.

Схема с потенциально заземленным диодом более проста, но менее гибка, так как не обеспечивает независимых регулировок момента отпирания ( или запирания) диода и угла наклона линейного отрезка. Кроме того, при использовании лампового диода, вольт-амперная — характеристика которого отличается наличием анодного диода, не равного нулю при ма 0 ( см. рис. 4.18 а), возникают дополнительные затруднения при расчете схем функциональных преобразователей. Этот недостаток практически отсутствует у кристаллических диодов.

Физика 10 класс

«Биография Исаака Ньютона» — На надгробной плите могилы Ньютона высечены слова: «Здесь покоится то, что было смертного в Исааке Ньютоне». Королева Анна. В конце 1684 Ньютон выслал в Лондонское королевское общество первый заявочный текст сочинения о законах движения. С.И.Вавилов «Исаак Ньютон». Сравнительно полное собрание сочинений Ньютона было опубликовано в Лондоне в пяти томах (1779–1785). Первый закон Ньютона. Исаак Ньютон.

«Газы, газовые законы» — Введение. Зависимость между макроскопическими параметрами. Определите, какие процессы изображены на графике. Задача. Газовые законы. Абсолютная температура. Изотермический процесс. Изохорный процесс. Произведение числа Авогадро и постоянной Больцмана. График — прямая линия. Цели урока. Отношение объема к температуре постоянно. Изотерма в координатах. Газовый закон для изобарного процесса. График изотермического процесса.

«Скорость молекул газа» — Графики. Молекула паров серебра. Скорость распространения запаха. Как измерить скорости молекул газа. Температуры одинаковы. Воздух. Давление газа. Установка. Принцип опыта по определению скоростей молекул. Скорости молекул разные. Полоска серебра. Измерение скоростей молекул газа. Опыт Штерна. Скорость молекул. Идеальный и реальный газ. Угол. Средний возраст. Распределение молекул по скоростям. Идеальный газ.

«Законы идеальных газов» — Закон Гей-Люссака. Закон Шарля. Изотермическое расширение. План изучения газовых законов. Уравнение состояния идеального газа. Бойль. Правильный ответ. Гей-Люссак. Позитивные условия для проявления познавательного интереса. Знания молекулярно-кинетической теории идеального газа. Воздух. Газ находится в баллоне. Газ. Взаимосвязь теории и эксперимента как критерия истины. Закон Бойля-Мариотта. Изотермическое сжатие.

«Задачи по термодинамике» — Идеальная тепловая машина. Гелий. Дизельное топливо. КПД тепловых двигателей. Тепловой двигатель. Выражение. Газ. КПД. Внутренняя энергия газа. Работа газа. Уравнение теплового баланса. Количество вещества. Аэростат. Водяной пар. Внутренняя энергия. Задача. Основы термодинамики. Температура. Изотермическое сжатие. Идеальный газ. Знания. Основные формулы. Количество теплоты. График зависимости.

««Сила трения» 10 класс» — Как уменьшают и увеличивают трение. Причины силы трения. Как можно увеличить силу трения. Сила, которая возникает при движении одного тела по поверхности. Меч – это костяной отросток верхней челюсти рыбы. Занимательный факт. Какую силу необходимо приложить к саням. Речь пойдет о многократном победителе. Трущиеся материелы. Виды трения. Таблица для запоминания формул. Определение коэффициента трения скольжения.

«Физика 10 класс»

Маркировка приборов

Электровакуумные диоды маркируются по такому принципу, как и остальные лампы:

  1. Первое число обозначает напряжение накала, округлённое до целого.
  2. Второй символ обозначает тип электровакуумного прибора. Для диодов:
    • Д — одинарный диод.
    • Ц — (выпрямительный диод)
    • X — двойной диод, то есть содержащий два диода в одном корпусе с общим накалом.
      • МХ — -двойной диод
      • МУХ — механотрон-двойной диод для измерения углов
  3. Следующее число — это порядковый номер разработки прибора.
  4. И последний символ — конструктивное выполнение прибора:
    • С — стеклянный баллон диаметром более 24 мм без цоколя либо с октальным (восьмиштырьковым) пластмассовым цоколем с ключом.
    • П — пальчиковые лампы (стеклянный баллон диаметром 19 или 22,5 мм с жёсткими штыревыми выводами без цоколя).
    • Б — миниатюрная серия с гибкими выводами и с диаметром корпуса менее 10 мм.
    • А — миниатюрная серия с гибкими выводами и с диаметром корпуса менее 6 мм.
    • К — серия ламп в керамическом корпусе.

Если четвертый элемент отсутствует, то это говорит о присутствии металлического
корпуса!

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован.

Яндекс.Метрика