Cum tubul de vid, pas cu pas
In tubul de electroni, precum și într-un tranzistor, efectul de îmbunătățire este obținut deoarece semnalul electric slab controlează curentul prin lampa (mișcarea de taxe), iar acest curent poate dezvolta o putere semnificativă datorită unei baterii de alimentare externă.
Spre deosebire de tranzistor, principalele procese din lampa nu se produce în germaniu cristale microscopice sau siliciu, și într-un vid - în sticlă (și, uneori, din metal sau din metaloceramice) rezervor, din care este evacuat aerul.
Într-un tranzistor și, în special, emitorul sunt întotdeauna sarcini electrice libere, adică taxele care se pot deplasa sub acțiunea unei tensiuni pentru a forma emițător sau colector curent. Într-un vid, gratuit există puține, și să-i introduse în lampa de un detaliu special - catod.
În multe filament catod este un filament metalic (există și alte tipuri de catozi) pe care un curent electric (curent de încălzire), conectarea la acesta o mică baterie (Bn baterie filament). Sub acțiunea curentului catodic, cum ar fi spirala electric, acesta este încălzit la o temperatură ridicată - de la 800 ° la 2500 °, în funcție de tipul de catod. După cum se știe, metalul este întotdeauna un număr mare de electroni liberi (care distinge conductorii de izolatori) care se deplasează în mod aleatoriu în spațiul interatomică. Cu cat mai mare temperatura metalului, cu atât mai intensă este mișcarea aleatorie. La catod temperatură ridicată mulți electroni dincolo ea, și într-un vid în apropierea catodului au sarcini electrice libere (Fig. 60).
Acum vom face electronii liberi emiși de un catod încălzit, o mișcare ordonată în orice direcție particular, și anume în tubul creează un curent electric. Pentru a pune acest lucru într-un alt electrod balon - o placă metalică plană, dispusă departe de catod. Un astfel de electrod se numește „anod“, iar lampa cu doi electrozi, precum și un dispozitiv semiconductor cu două zone - n și p. Se numește diodă.
În cazul în care jocul dintre anod și catod de baterie (baterie Ba anod), „plus“ să se conecteze cu anod sub acțiunea unei tensiuni pozitive la anod se va muta în afara de la catod, electronii, și să le înlocuiască la catod va acționa electroni din Ba baterie (Fig. 61). Astfel, curentul va fi în interiorul containerului și circuitul extern, cunoscut sub numele de curent anod. Dacă schimbarea polarității anod baterie, - minus anod conectată la lampa, - atunci nici un curent în lampă nu va fi, deci o tensiune negativă pe anod nu va atrage electroni având, după cum se știe, sarcină negativă (Figura 62.).
Curentul anodic în lampă joacă un rol similar cu cel al curentului de colector în tranzistor: folosind puterea bateriei, aceasta creează o „copie puternică“ a semnalului amplificat. Cu toate acestea, controlul curentului lămpii este efectuată nu ca un tranzistor semiconductor.
Curentul de colector al unui tranzistor variază deoarece sub influența semnalului amplificat variază valoarea taxelor care ies prin bază și emitor intră în circuitul colector. Dacă ne-am dorit în același mod pentru a controla curentul anodic al lămpii, ar trebui să sară peste curentul amplificat prin catod, astfel încât sub influența temperaturii actuale a catodului a fost variată, și prin urmare numărul de electroni emiși din acesta. Desigur, un astfel de sistem este practic inutilizabil dacă numai pentru că semnalul amplificat este de obicei foarte slab și nu poate încălzi catod. Mai mult decât atât, datorită inerției termice a catodului (pentru încălzirea și răcirea catodului nevoie de ceva timp), o modificare a temperaturii sale nu va ține pasul cu schimbările în semnalul amplificat.
Pentru a controla curentul anodic al lămpii este introdus al treilea electrod - un grilaj metalic, care este poziționată foarte aproape de catod (Figura 63.). Prin urmare, în cazul în care între rețea și catod funcționează chiar și o mică tensiune, aceasta afectează foarte puternic magnitudinea curentului anodic. Multe lămpi suficiente pentru a aplica pentru o tensiune negativă netă 5-10, care repels electronii înapoi spre catod la curentul anodic este oprit, în ciuda efectului de a atrage o destul de mare (de obicei 50-250 in) o tensiune pozitivă pe anod 1. În acest caz, spun ei, grila de tensiune lampa blocată.
Când cineva vorbește despre a tensiunii pe oricare electrod al lămpii, cum ar fi o grilă sau anod, care au în vedere faptul că această tensiune măsurată în raport cu catod. Uneori, pentru concizie spun „ochiurilor de plasă minus“ sau „catod plus“, ceea ce înseamnă o tensiune pozitivă sau negativă la electrozii respectivi cu privire la catod.
Tensiunea mai puțin negativă pe grila, cu atât mai slabă acesta respinge electroni, cu atât mai mare numărul lor, net a alunecat, este îndreptată spre anod, astfel încât, prin urmare, mai anodic curent. Când tensiuni pozitive pe grila nu numai că nu interferează, dar chiar ajută mișcarea electronilor spre anod, crescând astfel curent anodic.
Este important de remarcat faptul că, pentru tensiuni pozitive în întreaga rețea va cădea pe ea a electronilor care trec în afara circuitului grilă, a reveni la catod (foaie 105). Cu alte cuvinte, la tensiuni pozitive pe grila în lampa se produce curent grilă. Un grafic care arată modul în care anod și curentul grilă la schimbarea tensiunii de grilă este numit lampa caracteristica grila anodic și un grafic în care există mai multe curbe reprezentate grafic la tensiuni diferite anod, numit o familie de caracteristici (Fig. 65, foaia 112).
Dacă între grilă și catod va acționa semnal amplificat de tensiune alternativă, aceasta va determina o modificare corespunzătoare a curentului anod. Dar schimbarea curentului anodic nu este încă de profit, precum și nu efectuează o muncă utilă de conducere pe camion gol autostrada. Pentru un motor de camion puternic, arde în mod constant de combustibil, realizează ceva de lucru util, trebuie să completați în corpul acestui automobil sarcini grele. Pentru același, de a utiliza energia tubului de electroni anod schimbare a curentului, adică să aloce o „copie puternic“ a semnalului amplificat la circuitul lămpii anod, precum colectorul circuitului tranzistor include o sarcină (Fig. 64).
În funcție de scopul etapei de amplificator caută un curent alternativ mare în sarcină (pentru această sarcină de rezistență face mic) sau o tensiune ridicată de curent alternativ (pentru această sarcină de rezistență face mare). Cu toate acestea, sub orice tensiune și raporturi de curent în capacitatea de încărcare alocat acesteia, adică puterea semnalului amplificat este de multe ori mai mare decât puterea consumată în circuitul de grilă pentru a controla curentul de anod. În treacăt, observăm că circuitul grilă a tubului de electroni este de obicei numit circuitul de intrare, și anod - ieșire.
Tub amplificator, care are un anod, un catod și o grilă de control, numit „tranzistor“ (lampă cu trei electrozi). Tranzistorul este utilizat pe scară largă în amplificatoare de joasă frecvență, precum și în gama de echipamente VHF.
Împreună cu multe avantaje în trioda are două dezavantaje majore. Primul este ca anod și control grila formează Sas condensator. a căror capacitate (capacitate ochiuri anod) este în mod tipic câteva picofarads. Capacitatea Sas numita lampă capacitate punct de control, deoarece prin aceasta curentul alternativ „trece prin“ din circuitul anodului în grila (fig. 66). Cu alte cuvinte, din cauza feedback-ul capacitanță SAS are loc între anod și (efectul de anod invers pe grila) grila, care poate degrada proprietățile becurilor de ranforsare sau provoca auto-excitație în cascadă. Ca rezultat, auto-excitație (acest fenomen vom obține detalii cunoștință mai târziu) amplificator devine un generator și produce o ieșire de tensiune de curent alternativ, chiar și în absența oricărui semnal de intrare.
Un al doilea dezavantaj este asociat cu tranzistor care variază tensiunea la anod sa, și uneori poate fi foarte mult redusă (foaie 130) atunci când funcționează lampa din cascada de amplificare. Acest lucru se datorează faptului că o parte din tensiunea de anod a bateriei scade (pierdut) pe rezistența plăcii de sarcină. Cu cât curentul anodic mai mare căderea de tensiune pe sarcină și porțiunea inferioară a tensiunii de anod a bateriei care trebuie furnizate tuburile anod. Când semnalul amplificat sub curentul anodic crește foarte mult tensiunea minimă de la anod - Uamin poate fi doar câteva volți. Din cauza scăderii tensiunii anodice este slab atrage electroni, ceea ce duce la o scădere nedorită în curent anodic.