Часть вторая ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛАМПЫ

Глава пятая

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМПАХ

5.1. НАЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМП

Электронной лампой называется электровакуумный прибор, работа которого основана на управлении током с помощью изменения потенщ1алов электродов. Выполняемые электронными лампами функции многообразны, однако можно вьщелить два основных назначения этих приборов. Первое - преобразование электрической энергии, например преобразование постоянного тока источника питания в переменный и, наоборот, переменного в постоянный. Второе - преобразование электрических сигналов: усиление, изменение спектра и т. п.

Во многих областях электроники, радиотехники и автоматики электронные лампы были обоснованно вытеснены полупроводниковыми и микроэлектронными приборами, имеющими меньпше габаритные размеры и массу, более высокий коэффициент полезного действия. Однако в ряде случаев электронные лампы обладают преиму-ш,ествами по сравнению с полупроводниковыми приборами, а иногда являются вообще незаменимыми на данном этапе приборами. Широкий диапазон рабочих температур, доходящий до нескольких сотен градусов, высокая радиационная стойкость, стабильность характеристик, высокие допустимые напряжения обусловливают дальнейшее развитие этих приборов.,

5.2. УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМП

Устройство электронных ламп рассмотрим на примере триода, показанного на рис. 5.1. Триод включает в себя следующие узлы и детали: систему электродов, баллон, крепежные детали, ножку и газопоглотитель. Система электродов состоит из катода - источника электронов, анода - приемника электронов и сетки - управляющего электронным потоком электрода. В конструкцию многозлектрод-ных и специальных ламп могут входить несколько сеток, а также другие электроды. Катоды электронных ламп бьши рассмотрены вгл. 3.

Сетки электронных ламп обычно имеют вид спирали из тонкой проволоки, навитой для жесткости на два стержня, называемых траверзами (рис. 5.2, а). Форму сетки стараются сделать подобной форме-катода, что обеспечивает постоянство расстояния мевду катодом и

Рис. 5.1. Конструкция сверхминиатюрного триода

сеткой, а следовательно, более однородное поле у катода. На рис. 5.2, б приведены основные виды поперечного сечения сеток с расположенными в них траверзами. В некоторых лампах сетка представляет собой штампованную из листа металла рамку с приваренными проволочками (рис. 5.2,в) Иногда сетка изготовляется из материала самой рамки с большим количеством отверстий или из ячеистой металлической ткани.

Аноды электронных ламп малой и средней мощности представляют собой боковую поверхность прямого щшиндра либо часть щшиндриче-ской поверхности с основанием различной формы. Типичные конструкции анодов таких ламп приведены на рис. 5.3. Материалом анодов служат алю-минированные никель или железо, молибден и другие металлы.

Крепежные детали электронных ламп обеспечивают необходимое взаимное расположение электродов и придают конструкции лампы достаточную механическую прочность. Эти детали изготовляют из металла или диэлектрика. В маломощных лампах крепление электродов, как правило, обеспечивается изоляционными дисками из слюды с отверстиями для катода, траверз сетки и пластин анода (рис. 5.4). В более мощных лампах для крепления электродов часто применяют специальную керамику.

Рис. 5.2. Сетки электронных ламп:

а - сетка с витками, запрессованными в траверзы; б - поперечные сечения сеток; в - рамочная сетка

Рис. 5.3. Конструкции анодов

Электроды и крепежные детали электронных ламп помещаются в баллон, из которого откачивается воздух. Степень разрежения в баллонах составляет приблизительно 0,001-0,0001 Па. Повышение остаточного давления в баллоне приводит к резкому ухудшению ряда параметров электронных ламп, в частности сокращению срока службы.

Баллоны электронных ламп изготовляют из газонепроницаемых материалов: стекла, керамики, металла. Они могут иметь различные размеры и форму (рис. 5.5). Иногда баллон лампы включает в себя

Рис. 5.4. Конструкции изоляторов: а - слюдяные; б - керамические