Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»
Кафедра электронной техники и технологии
РЕФЕРАТ
на тему:
«ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ВАКУУМНЫХ ЛАМП С УПРАВЛЕНИЕМ ТОКОМ»
1. ВАКУУМНЫЕ МНОГОЭЛЕКТРОДНЫЕ ЛАМПЫ
Вакуумные лампы с управлением током являются наиболее важными элементами электронных схем. В зависимости от рабочего диапазона частот лампы можно разделить на две группы. К первой группе относятся все вакуумные многоэлектродные лампы, применяемые на частотах до 500 Мгц, ко второй — сверхвысокочастотные лампы, которые используются на частотах от 500 до 100 000 Мгц.
1.1. Вакуумный диод
Как было показано ранее, вольт-амперная характеристика вакуумного диода состоит из трех участков, соответствующих режиму начального тока, режиму пространственного заряда и режиму насыщения (см. 3).
В режиме начального тока (Uа<0) справедливо уравнение (Iа=Ise-eUa/kT=Ise-Ua/Ut). Согласно этому уравнению при Uа=0 анодный ток Iа становится равным току насыщения Is. Однако это справедливо лишь для диодов, у которых ток эмиссии катода настолько мал, что при положительном анодном напряжении не возникает пространственного заряда. Для используемых в технике диодов, в которых пространственный заряд довольно велик, анодный ток I при Ua=Q не равен току насыщения, т. е. всегда Iаo<<Is. Поэтому закон начального тока для таких диодов имеет вид:
, (1)
где Iао — анодный ток при действующем обратном напряжении Uдейств = 0 (ограниченный облаком пространственного заряда перед катодом).
В режиме пространственного заряда (Ua>0) связь между анодным током и анодным напряжением для диода с плоскими электродами описывается уравнением «трех вторых».
В режиме насыщения (Ua >>0) анодный ток равен току эмиссии катода, который лишь незначительно возрастает при увеличении анодного напряжения за счет эффекта Шоттки. В промышленных типах диодов вследствие высокой эмиссионной способности (оксидного) катода насыщение анодного тока достигается только в импульсном режиме.
Вакуумные диоды используются в основном для выпрямления, преобразования, умножения частоты и для детектирования. Важнейшим параметром диода (при управлении переменным током) является крутизна S=-dIa/dUa. В режиме пространственного заряда
(2)
1.2. Вакуумный триод
Уравнение статической характеристики. В вакуумном триоде между катодом и анодом расположена управляющая сетка (спиральная, стержневая или ячеистая) и на создаваемый катодом электронный ток влияют одновременно электрические поля анода и управляющей сетки.
Рис. 1 Система электродов триода (а) и «треугольная» эквивалентная схема (б).
Для количественного учета этого влияния удобно заменить триод (рис. 1,а) эквивалентной схемой, которая состоит из соединенных треугольником трех ламповых емкостей Са.к., Са.с. и Сс.к. (рис. 1,6). Тогда заряд катода (в пренебрежении пространственным электронным зарядом) определяется следующим электростатическим соотношением:
(2)
или
(2а)
В плоскости сетки действует так называемое эффективное или действующее напряжение Uдейств. ............