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浅说真空管

作者:杨伟鑫/阅读:558/2017-8-2
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摘 要: 1883年爱迪生在试验他所发明的灯泡时,发现灯泡用久了之后,玻璃管内璧有发黑的现象。

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1883年爱迪生在试验他所发明的灯泡时,发现灯泡用久了之后,玻璃管内璧有发黑的现象。为了测验此现象,他用一金属板插于灯丝之间。他发现当把金属板接上正电压,灯丝接上负电压时,电流表的指针动了,表示有电流通过。灯丝和金属板之间是真空,没有电线相连,以当时的电子知识,认为是不可能的。这种现象称为爱迪生疚。后来科学家对此现象不断地研究,发现原来烧热的物体会发射出电子,就好象煮熟的水会变成蒸气一样,这些热电子会被带正电压的金属板吸引过去,形成电流通过。


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二极管


二极管是由阴极和屏极两个电极组成。阴极又分直热式和旁热式两种。


直热式是灯丝通电流加热灯丝,使其热至通红以发射电子,灯丝本身就是阴极。300B、211,845,2A3都属于直热式电子管。


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旁热式阴极是把阴极造成管状,管的表面涂上一层氧化物如氧化锶或氧化钡等。


zkg3.jpg阴极本身不发电,由灯丝在阴极的内部把阴极烧热,屏级是用铜、铁、镍等金属造成圆筒型,阴极就在正中央和屏级保持一定的距离。当阴极被灯丝加热时,由于热电子效应放射出电子,这些电子会在阴极附近漂浮。当屏极加上正电压时,带正电压的屏极会把带负电的电子吸引到屏极造成电流的流通,这种流通的电流称为屏流,屏压越高屏流越大。虽然如此,但屏流增大到某一点便停止,这就称为饱和电流。饱和的现象是受到阴极发射电子的限制,要增加电流,必须加大阴极,加强灯丝电流,提高阴极温度。二极管的主要用途是用作整流,把交流电变成直流电,另一个功用称为检波,主要用在调谐器(收音机),把调幅波(AM)、调频波(FM)解调变为音频讯号。


三极管


在二极管的屏极和阴极之间加入一个网状的电极,称为栅极。这个网状的栅极包围着整个阴极,目的是阻挡电子的流通。三极管的运作和二极管一样,如果新加入的栅极不加上电压,热电子从阴极飞出,穿过栅极的网孔,向屏极飞去而产生屏流,如果在栅极和阴极之间加上一个很小的负电压,这负电压虽然很小,但因为很接近阴极,其阻挡电子的能力还是十分显著的,使得通过栅极的电子数量减少。如果栅极电压不断地下降到某一点,所有热电子均被栅极所阻挡,无法到达屏极,屏极电流便为零。此时的栅极电压称为截止电压。 三极管的表态特性曲线如图一,图二则是它的线路。


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在图一中,我们可以看到屏压为200Volts时,屏流是20ma;当屏压降至150Volts,屏流也下降至15ma,少了5ma。


改变栅极的负电压也能使到屏流改变。如屏压固定在200Volts,栅压为零,这时屏流为20ma,把栅极电压由零减至-5V,屏流就会从20ma降到15ma,少了5ma。由此可见,改变5ma电屏流,屏压得改变50Volts(200V-150V=50V),而栅极只须-5V就能轻易把屏流改变5ma。三极管就是利用这一特性放大电压。


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