Vakuum triode

Det står en vannkoker med kaldt vann på kjøkkenbordet. Ingenting utenom det vanlige skjer, den flate overflaten av vannet skjelver bare litt av noens fotspor i nærheten. La oss nå sette pannen på komfyren og ikke bare sette den på, men slå på den mest intensive oppvarmingen. Snart vil vanndamp begynne å stige fra overflaten av vannet, deretter vil kokingen begynne, for selv i det indre av vannsøylen vil fordampning forekomme, og nå koker vannet allerede, dets intense fordampning observeres.

Her er vi mest interessert i fasen av forsøket hvor kun en liten oppvarming av vannet resulterte i dampdannelse. Men hva har en gryte med vann med det å gjøre? Og til tross for at lignende ting skjer med katoden til et elektronrør, hvis enhet vil bli diskutert senere.

Katoden til et vakuumrør begynner å avgi elektroner hvis den varmes opp til 800-2000 ° C - dette er en manifestasjon av termionisk stråling. Under termisk stråling blir den termiske bevegelsen til elektroner i katodemetallet (vanligvis wolfram) kraftig nok til at noen av dem kan overvinne energiarbeidsfunksjonen og fysisk forlate katodeoverflaten.

For å forbedre elektronemisjonen er katodene belagt med barium, strontium eller kalsiumoksid. Og for direkte initiering av den termioniske strålingsprosessen, oppvarmes katoden i form av et hår eller en sylinder av en innebygd filament (indirekte oppvarming) eller av en strøm som går direkte gjennom katodens kropp (direkte oppvarming).

Indirekte oppvarming er i de fleste tilfeller å foretrekke fordi selv om strømmen pulserer i varmeforsyningskretsen, vil den ikke kunne skape vesentlige forstyrrelser i anodestrømmen.

Hele den beskrevne prosessen foregår i en evakuert kolbe, inne i hvilken det er elektroder, hvorav det er minst to - katoden og anoden. Forresten, anoder er vanligvis laget av nikkel eller molybden, sjeldnere av tantal og grafitt. Formen på anoden er vanligvis et modifisert parallellepiped.

Ytterligere elektroder - rutenett - kan være tilstede her, avhengig av hvor mange lampen vil bli kalt en diode eller kenotron (når det ikke er gitter i det hele tatt), en triode (hvis det er ett rutenett), en tetrode (to rutenett). ) eller en pentode (tre rutenett).

Elektroniske lamper for forskjellige formål har forskjellige antall nettverk, hvis formål vil bli diskutert videre. På en eller annen måte er utgangstilstanden til vakuumrøret alltid den samme: Hvis katoden varmes opp nok, dannes det en «elektronsky» rundt den fra elektronene som slapp ut på grunn av termionisk stråling.

Så katoden varmes opp og en "sky" av utsendte elektroner svever allerede i nærheten av den. Hva er mulighetene for videreutvikling av arrangementer? Hvis vi tenker på at katoden er belagt med barium, strontium eller kalsiumoksid og derfor har en god emisjon, så sendes elektronene ut ganske enkelt og du kan gjøre noe håndgripelig med dem.

Ta et batteri og koble dens positive pol til anoden på lampen og koble den negative polen til katoden. Elektronskyen vil frastøte katoden, adlyde loven om elektrostatikk, og skynde seg inn i et elektrisk felt til anoden - en anodestrøm vil oppstå, siden elektroner i et vakuum beveger seg ganske lett, til tross for at det ikke er noen leder som sådan .

Forresten, hvis man i et forsøk på å få en mer intens termionisk emisjon begynner å overopphete katoden eller øker anodespenningen for mye, så vil katoden snart miste utslipp.Det er som å koke vann fra en kjele som har stått på en veldig høy varme.

La oss nå legge til en ekstra elektrode mellom katoden og anoden (i form av en ledning viklet i form av et rutenett på gitteret) - et rutenett. Det viser seg ikke en diode, men en triode. Og her er det alternativer for oppførselen til elektronene. Hvis nettet er direkte koblet til katoden, vil det ikke forstyrre anodestrømmen i det hele tatt.

Hvis en viss (liten sammenlignet med anodespenningen) positiv spenning fra et annet batteri påføres nettverket, vil det tiltrekke elektroner fra katoden til seg selv og noe akselerere elektronene som flyr til anoden, og føre dem videre gjennom seg selv - til anode. Hvis en liten negativ spenning påføres nettet, vil det bremse elektronene.

Hvis den negative spenningen er for høy, vil elektronene forbli flytende nær katoden, og ikke krysse rutenettet i det hele tatt, og lampen vil bli låst ute. Hvis en for høy positiv spenning påføres nettet, vil det trekke de fleste elektronene til seg selv og ikke føre dem til katoden, før lampen endelig kan forringes.

Ved riktig justering av nettverksspenningen er det således mulig å kontrollere størrelsen på anodestrømmen til lampen uten å virke direkte på kilden til anodespenningen. Og hvis vi sammenligner effekten på anodestrømmen ved å endre spenningen direkte på anoden og endre spenningen i nettverket, så er det åpenbart at påvirkningen gjennom nettverket er mindre energisk kostbar, og dette forholdet kalles forsterkningen av lampe:

Helningen til I - V-karakteristikken til et elektronrør er forholdet mellom endringen i anodestrøm og endringen i nettspenning ved konstant anodespenning:

Det er derfor dette nettverket kalles et kontrollnettverk. Ved hjelp av et kontrollnettverk fungerer en triode, som brukes til å forsterke elektriske svingninger i ulike frekvensområder.

En av de populære triodene er den doble 6N2P-trioden, som fortsatt brukes i driver- (lavstrøm)-trinn av høykvalitets lydforsterkere (ULF).