Принцип влаштування та роботи електро-вакуумних приладів - Пристрій та робота тріода
Пристрій та робота тріода
Тріоди мають третій електрод -керуючу сітку,звану зазвичай простосіткоюі розташовану між анодом і катодом. Вона служить для електростатичного керування анодним струмом. Якщо змінювати потенціал сітки, змінюється електричне поле і внаслідок цього змінюється катодний струм лампи.
Катод та анод у тріодів такі ж, як у діодів. Сітка в більшості ламп виконується із дроту. Катод, сітка та анод електровакуумного тріода аналогічні відповідно емітеру, базі та колектору біполярного транзистора або витоку, затвору та стоку польового транзистора.
Все, що стосується сітки, позначається символами з індексомg(від англійського grid — сітка).
Тріод має ланцюги розжарення і анода, подібні до таких же ланцюгів діода, і ланцюг сітки (рис. 15.4), що складається з проміжку катод - сітка всередині лампи і джерела сіткової напругиЕg.У практичних схемах в ланцюг сітки включають ще та інші елементи.
Різниця потенціалів між сіткою і катодом називаєтьсясіточною напругою (напругою сітки)і позначаєтьсяUgабоig.При позитивній напрузі сітки частина електронів потрапляє на сітку і в її ланцюгу виникаєсіточний струм (струм сітки),що позначається1gабоig.Частина тріода, що складається з катода, сітки та простору між ними, подібна до діода.
Мал. 15.4. Струми в ланцюгах тріода
Основний і корисний струм у тріоді – анодний. Він аналогічний колекторному струму біполярного транзистора чи струму стоку польового транзистора. Сітковий струм, аналогічний струму бази транзистора, марний і навіть шкідливий. У багатьох випадках сітковий струм знищують. Для цього напруга сітки має бути негативною. Тоді сітка відштовхує електрони.Можливість знищення шкідливого сіткового струму суттєво відрізняє тріод від біполярного транзистора, який завжди працює зі струмом бази.
У проводі катода протікає сумарний струм, який називаєтьсякатодним струмом:
Катодний струм аналогічний емітерному струму біполярного транзистора або струму витоку польового транзистора. У тріоді катодний і анодний струми рівні тільки приіg>>>>>
Основним електродом кожного електровакуумного приладу є катод, що емітує електрони.
Електронною емісією називають процес виходу електронів з твердих або рідких тіл у вакуум або газ.Щоб викликати електронну емісію, треба повідомити електронів додаткову енергію, яку називаютьроботою виходу.Вона різна для різних металів і складає кілька електрон-вольт. У металів, що мають більші в порівнянні з іншими міжатомні відстані, робота виходу менша. До них відносяться лужні та лужноземельні метали, наприклад цезій, барій, кальцій.
Якщо поверхні основного металу розташовані атоми речовин, віддають електрони даному металу, то спостерігається посилення емісії. Такі речовини називаютьсяактивуючими.Можна також зменшити роботу виходу шляхом покриття поверхні металу шаром оксиду лужних та лужноземельних металів.
Розглянемо основні види електронної емісії.
Термоелектронна емісіяобумовлена нагріванням тіла, що емітує електрони, і широко використовується в електронних приладах. З підвищенням температуриенергія електронів провідності у провіднику або напівпровіднику зростає і може виявитися достатньою для виконання виходу. Якщо електрони, що вилетіли, не відводяться прискорюючим полем від емітуючої поверхні, то біля неї утворюється скупчення електронів («електронна хмаринка»). У ньому енергії електронів різні, і середня енергія зазвичай становить десяті частки електрон-вольта.
"Електронна хмаринка" знаходиться в динамічній рівновазі. Нові електрони вилітають із нагрітого тіла, а ті, що раніше вилетіли, падають назад. Це явище нагадує випаровування рідини у замкнутій посудині. Насичена пара над такою рідиною знаходиться в динамічній рівновазі: одні молекули повертаються в рідину, а інші, що отримали при нагріванні достатню енергію, вилітають із рідини.