Vakuum triod

Det står en vattenkokare med kallt vatten på köksbordet. Inget utöver det vanliga händer, vattnets platta yta darrar bara lätt av någons fotspår i närheten. Låt oss nu sätta pannan på spisen och inte bara sätta på den, utan slå på den mest intensiva uppvärmningen. Snart kommer vattenånga att börja stiga från vattenytan, sedan börjar kokningen, för även i det inre av vattenpelaren kommer förångning att ske, och nu kokar vattnet redan, dess intensiva avdunstning observeras.

Här är vi mest intresserade av den fas av experimentet där endast en lätt uppvärmning av vattnet resulterade i bildandet av ånga. Men vad har en kastrull med vatten med det att göra? Och trots det faktum att liknande saker händer med katoden i ett elektronrör, vars enhet kommer att diskuteras senare.

Katoden i ett vakuumrör börjar avge elektroner om den värms upp till 800-2000 ° C - detta är en manifestation av termionisk strålning. Under termisk strålning blir den termiska rörelsen av elektroner i katodmetallen (vanligtvis volfram) tillräckligt kraftfull för att vissa av dem ska övervinna energiarbetsfunktionen och fysiskt lämna katodytan.

För att förbättra elektronemissionen är katoderna belagda med barium, strontium eller kalciumoxid. Och för direkt initiering av den termioniska strålningsprocessen värms katoden i form av ett hår eller cylinder upp av en inbyggd filament (indirekt uppvärmning) eller av en ström som går direkt genom katodens kropp (direkt uppvärmning).

Indirekt uppvärmning är i de flesta fall att föredra eftersom även om strömmen pulserar i värmeförsörjningskretsen kommer den inte att kunna skapa betydande störningar i anodströmmen.

Hela den beskrivna processen äger rum i en evakuerad kolv, inuti vilken det finns elektroder, av vilka det finns minst två - katoden och anoden. Förresten, anoder är vanligtvis gjorda av nickel eller molybden, mindre ofta av tantal och grafit. Formen på anoden är vanligtvis en modifierad parallellepiped.

Ytterligare elektroder – rutnät – kan finnas här, beroende på vars nummer lampan kommer att kallas en diod eller kenotron (när det inte finns några rutnät alls), en triod (om det finns ett rutnät), en tetrod (två rutnät). ) eller en pentod (tre rutnät).

Elektroniska lampor för olika ändamål har olika antal nätverk, vars syfte kommer att diskuteras vidare. På ett eller annat sätt är det initiala tillståndet för vakuumröret alltid detsamma: om katoden är tillräckligt uppvärmd, bildas ett «elektronmoln» runt den från de elektroner som strömmade ut på grund av termionisk strålning.

Så katoden värms upp och ett "moln" av emitterade elektroner svävar redan nära den. Vilka möjligheter finns för vidareutveckling av evenemang? Om vi ​​betänker att katoden är belagd med barium, strontium eller kalciumoxid och därför har en bra emission, så emitteras elektronerna ganska lätt och man kan göra något påtagligt med dem.

Ta ett batteri och anslut dess positiva pol till lampans anod och anslut den negativa polen till katoden. Elektronmolnet kommer att stöta bort från katoden, följa elektrostatikens lag och rusa i ett elektriskt fält till anoden - en anodström kommer att uppstå, eftersom elektroner i ett vakuum rör sig ganska lätt, trots att det inte finns någon ledare som sådan .

Förresten, om man i ett försök att få en mer intensiv termionisk emission börjar överhetta katoden eller överdrivet ökar anodspänningen, så kommer katoden snart att förlora emission.Det är som att koka vatten från en kastrull som har stått på en mycket hög värme.

Låt oss nu lägga till en extra elektrod mellan katoden och anoden (i form av en tråd lindad i form av ett galler på gallren) - ett galler. Det visar sig inte en diod, utan en triod. Och här finns alternativ för elektronernas beteende. Om nätet är direkt anslutet till katoden, kommer det inte att störa anodströmmen alls.

Om en viss (liten jämfört med anodspänningen) positiv spänning från ett annat batteri appliceras på nätverket, kommer det att attrahera elektroner från katoden till sig självt och något accelerera elektronerna som flyger till anoden och föra dem vidare genom sig själv - till anod. Om en liten negativ spänning appliceras på nätet, kommer det att sakta ner elektronerna.

Om den negativa spänningen är för hög, kommer elektronerna att förbli flytande nära katoden och misslyckas med att korsa nätet alls, och lampan kommer att låsas ute. Om en överdriven positiv spänning appliceras på nätet, kommer det att dra de flesta elektronerna till sig själv och inte föra dem till katoden, tills lampan äntligen kan försämras.

Genom att korrekt justera nätverksspänningen är det således möjligt att styra storleken på lampans anodström utan att påverka direkt på anodspänningskällan. Och om vi jämför effekten på anodströmmen genom att ändra spänningen direkt på anoden och ändra spänningen i nätverket, så är det uppenbart att påverkan genom nätverket är mindre energiskt dyrt, och detta förhållande kallas förstärkningen av lampa:

Lutningen för I-V-karakteristiken för ett elektronrör är förhållandet mellan förändringen i anodström och förändringen i nätspänningen vid konstant anodspänning:

Det är därför detta nätverk kallas ett kontrollnät. Med hjälp av ett styrnätverk fungerar en triod, som används för att förstärka elektriska svängningar i olika frekvensområden.

En av de populära trioderna är den dubbla 6N2P-trioden, som fortfarande används i drivrutiner (lågström) av högkvalitativa ljudförstärkare (ULF).