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電子管的基礎(chǔ)知識

  • 發(fā)布日期:2007-01-31 瀏覽次數(shù)431

電子管的基本參數(shù):

1.燈絲電壓:V;     2.燈絲電流:mA;      3.陽極電壓:V;   4.陽極電流:mA;   5.柵極電壓:V;

6.柵極電流:mA;    7.陰極接入電阻:Ω;  8.輸出功率:W;    9.跨導(dǎo):mA/v;    10.內(nèi)阻: kΩ。

幾個常用值的計算:

   放大因數(shù) μ=陽極電壓Uak/柵極電壓Ugk
  表示在維持陽極電流不變的情況下,陽極電壓與柵極電壓的比值。

跨導(dǎo) S=陽極電流Ia/柵極電壓Ugk
    表示在維持陽極電壓不變的情況下,柵極電壓若有一個單位(如mV)的電壓變化時將引起陽極電流有多少個單位的變化。

內(nèi)阻 Ri=柵極電壓Uak/陽極電流Ia
    表示在維持柵極電壓不變的情況下,陽極電流若有一個單位(如mA)的電壓變化時將引起陽極電壓有多少個單位的變化。

   上面的幾個值也可以表述為 放大因數(shù) μ=跨導(dǎo)S乘以內(nèi)阻Ri


     這回就先說電子管的構(gòu)造和工作原理吧。照顧一下咱的老習(xí)慣,以后所涉及的管型和單元電路均以國產(chǎn)管為例,在最后我會結(jié)合自己的使用體會簡要說說部分常見的國產(chǎn)管和進(jìn)口管的各自特點以及代換。

    在討論之前咱們先得把討論的范圍作一界定,即僅限于真空式電子管。

   不管是二極,三極還是更多電極的真空式電子管,它們都具有一個共同結(jié)構(gòu)就是由抽成幾近真空的玻璃(或金屬,陶瓷)外殼及封裝在殼里的燈絲,陰極和陽極組成。直熱式電子管的燈絲就是陰極,三極以上的多極管還有各種柵極。

先說二極管:
   考慮一塊被加熱的金屬板,當(dāng)它的溫度達(dá)到攝氏800度以上時,會形成電子的加速運動,以至能夠擺脫金屬板本身對它們的吸引而逃逸到金屬表面以外的空間。若在這一空間加上一個十幾至幾萬伏的正向電壓(踏雪留痕在上面說到的顯象管,陽極上就加有7000--27000伏的高壓),這些電子就會被吸引飛向正向電壓極,流經(jīng)電源而形成回路電流。
    把金屬板(陰極),加熱源(燈絲),正向電壓極板(陽極)封裝在一個適當(dāng)?shù)臍だ?,即上面說的玻璃(或金屬,陶瓷)封裝殼,再抽成幾近真空,就是電子二極管。
   需要說明的是由于制造工藝,雜質(zhì)附著以及材料本身等原因,管內(nèi)會殘留微量余氣,成品管都在管內(nèi)涂敷了一層吸氣劑。吸氣劑一般使用摻氮的蒸散型鋯鋁或鋯釩材料。目前除特殊用途外(如超高頻和高壓整流等),為便于使用和增加一至性,均為兩只二極管,或二極三極,或三極三極以及二極五極等合裝在一個管殼內(nèi),這就是復(fù)合管。

接下來說三極管:
    二極管的結(jié)構(gòu)決定了它的單向?qū)щ姷男再|(zhì),當(dāng)在陰極與陽極之間再加上一個帶適當(dāng)電壓的極點,這個電壓就會改變陰極的表面電位,從而影響了陰極熱電子飛向陽極的數(shù)量,這就是調(diào)制極,一般是用金屬絲做成螺旋狀的柵網(wǎng),所以又把它稱為柵極。這就是四季青朋友所說的閥門功能了。由此可以知道,當(dāng)作為被放大的信號電壓加在柵極----陰極之間時,由于它的變化必然會使陽極電流發(fā)生相應(yīng)的變化,又由于陽極電壓遠(yuǎn)高于陰極,因此柵陰極間微小的電壓變化同樣能使陽極產(chǎn)生相應(yīng)的幾十至上百倍的電壓變化,這就是三極管放大電壓信號的原理。

   例如:高頻放大的通用雙三極管6N1內(nèi)部結(jié)構(gòu),是由吸氣劑、燈絲陰極和柵極的組合體、陽極組成。

   現(xiàn)在打破玻殼,注意吸氣劑顏色的變化,換句話說,一旦管子的吸氣劑變成這種乳白色,不管玻殼破裂與否這只管子都沒用了。


再接下來說說多柵極管:

    常見的多柵管有四極,五極和七極管,先說五極和七極管,四極較為特殊而且目前在商品功放里超過半數(shù)以上的機種用的就是這東西,放在后面說。

    五極管的結(jié)構(gòu)類似于三極管,不同的是它比三極管多了兩個柵極,即簾柵極和抑制柵極。

    在一般應(yīng)用中簾柵極上加的直流電壓與陽極等值,它的作用是幫助陽極共同吸引穿過柵極的電子,使其加速飛向陽極,所以就同體積的電子管而言,加有簾柵極管子的陽極電流要比沒有簾柵極的三極管大。另外簾柵極還起著屏蔽的作用,因此提高了電路工作的穩(wěn)定性。

    在了解抑制柵極的作用前先說一個現(xiàn)象:二次電子。燈絲在加熱陰極的同時陽極也會被隨之加熱,所以當(dāng)從陰極飛出的電子撞到陽極上時,就會從陽極的極板上打出一部分電子來,這就是二次電子。在實際應(yīng)用中,抑制柵極一定和陰極相連(所以有些管子在內(nèi)部就已經(jīng)將其連接好了),增加抑制柵極的目的就是利用抑制柵極和陰極的等電位抑制二次電子避免其落入簾柵極

 

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