Вакумска триода

На кухињском столу је чајник хладне воде. Не дешава се ништа необично, равна површина воде само лагано подрхтава од нечијих корака у близини. Сада ставимо тигањ на шпорет и не само да га ставимо, већ укључимо најинтензивније грејање. Ускоро ће водена пара почети да се диже са површине воде, затим ће почети кључање, јер ће и у унутрашњости воденог стуба доћи до испаравања, а сада вода већ кључа, примећује се њено интензивно испаравање.

Овде нас највише занима фаза експеримента где је само благо загревање воде резултирало стварањем паре. Али какве везе има лонац воде са тим? И упркос чињеници да се сличне ствари дешавају са катодом електронске цеви, о чијем уређају ће бити речи касније.

Катода вакуумске цеви почиње да емитује електроне ако се загреје на 800-2000 ° Ц — ово је манифестација термоионског зрачења. Током топлотног зрачења, топлотно кретање електрона у металу катоде (обично волфрама) постаје довољно снажно да неки од њих превазиђу радну функцију енергије и физички напусте површину катоде.

Да би се побољшала емисија електрона, катоде су обложене баријумом, стронцијумом или калцијум оксидом. А за директно покретање процеса термионског зрачења, катода у облику длаке или цилиндра се загрева уграђеним филаментом (индиректно загревање) или струјом која директно пролази кроз тело катоде (директно загревање).

Индиректно загревање је у већини случајева пожељније јер чак и ако струја пулсира у кругу за довод грејања, неће моћи да створи значајне сметње у анодној струји.

Цео описани процес одвија се у евакуисаној тиквици, унутар које се налазе електроде, од којих су најмање две - катода и анода. Иначе, аноде се најчешће праве од никла или молибдена, ређе од тантала и графита. Облик аноде је обично модификовани паралелепипед.

Овде могу бити присутне додатне електроде — решетке, у зависности од којих ће се лампа звати диода или кенотрон (када уопште нема решетке), триода (ако постоји једна решетка), тетрода (две решетке). ) или пентода (три мреже).

Електронске лампе за различите намене имају различит број мрежа, о чијој сврси ће се даље говорити. На овај или онај начин, почетно стање вакуумске цеви је увек исто: ако је катода довољно загрејана, око ње се формира „електронски облак“ од електрона који су побегли услед термионског зрачења.

Дакле, катода се загрева и близу ње већ лебди „облак” емитованих електрона. Какве су могућности за даљи развој догађаја? Ако узмемо у обзир да је катода обложена баријумом, стронцијумом или калцијум оксидом и стога има добру емисију, онда се електрони емитују прилично лако и са њима можете учинити нешто опипљиво.

Узмите батерију и повежите њен позитивни терминал са анодом лампе и повежите негативни терминал са катодом. Електронски облак ће се одбити од катоде, поштујући закон електростатике, и јурити у електричном пољу до аноде - настаће анодна струја, пошто се електрони у вакууму крећу прилично лако, упркос чињеници да не постоји проводник као такав .

Иначе, ако се у покушају да се добије интензивнија термоионска емисија почне прегревати катода или претерано повећава анодни напон, катода ће убрзо изгубити емисију.То је као кључање воде из лонца који је остављен упаљено. веома висока топлота.

Сада додајмо додатну електроду између катоде и аноде (у облику жице намотане у облику решетке на решетке) - решетку. Испоставило се да није диода, већ триода. И овде постоје опције за понашање електрона. Ако је мрежа директно повезана са катодом, онда уопште неће ометати анодну струју.

Ако се одређени (мали у поређењу са анодним напоном) позитивни напон из друге батерије примени на мрежу, онда ће привући електроне са катоде на себе и донекле убрзати електроне који лете до аноде, пролазећи их даље кроз себе - до анода. Ако се мали негативни напон примени на мрежу, то ће успорити електроне.

Ако је негативни напон превелик, електрони ће остати да лебде близу катоде, не успевајући уопште да пређу мрежу, а лампа ће бити закључана. Ако се на мрежу примени прекомерни позитивни напон, она ће привући већину електрона на себе и неће их пренети на катоду, све док лампа коначно не поквари.

Тако је правилним подешавањем напона мреже могуће контролисати величину анодне струје лампе без директног деловања на извор анодног напона. А ако упоредимо ефекат на струју аноде променом напона директно на аноди и променом напона у мрежи, онда је очигледно да је утицај кроз мрежу енергетски мање скуп, а овај однос се назива појачањем лампа:

Нагиб И—В карактеристике електронске цеви је однос промене анодне струје и промене напона мреже при константном анодном напону:

Због тога се ова мрежа назива контролном мрежом. Уз помоћ контролне мреже ради триода, која се користи за појачавање електричних осцилација у различитим фреквентним опсезима.

Једна од популарних триода је двострука 6Н2П триода, која се још увек користи у драјверским (нискострујним) степеновима висококвалитетних аудио појачала (УЛФ).