電子管簡(jiǎn)介及作用

基本電子管一般有三個(gè)極,一個(gè)陰極(K)用來發(fā)射電子,一個(gè)陽(yáng)極(A)用來吸收陰極所發(fā)射的電子,一個(gè)柵極(G)用來控制流到陽(yáng)極的電子流量.陰極發(fā)射電子的基本條件是:陰極本身必須具有相當(dāng)?shù)臒崃?陰極又分兩種,一種是直熱式,它是由電流直接通過陰極使陰極發(fā)熱而發(fā)射電子;另一種稱旁熱式陰極,其結(jié)構(gòu)一般是一個(gè)空心金屬管,管內(nèi)裝有繞成螺線形的燈絲,加上燈絲電壓使燈絲發(fā)熱從而使陰極發(fā)熱而發(fā)射電子,現(xiàn)在日常用的多半是這種電子管(如圖所示).由陰極發(fā)射出來的電子穿過柵極金屬絲間的空隙而達(dá)到陽(yáng)極,由于柵極比陽(yáng)極離陰極近得多,因而改變柵極電位對(duì)陽(yáng)極電流的影響比改變陽(yáng)極電壓時(shí)大得多,這就是三極管的放大作用.換句話說就是柵極電壓對(duì)陽(yáng)極電流的控制作用.我們用一個(gè)參數(shù)稱跨導(dǎo)(S)來表示.另外還有一個(gè)參數(shù)μ來描述電子管的放大系數(shù),它的意義是說明了柵極電壓控制陽(yáng)流的能力比陽(yáng)極電壓對(duì)陽(yáng)流的作用大多少倍。

為了提高電子管的放大系數(shù),在三極管的陽(yáng)極和控制柵極之間另外加入一個(gè)柵極稱之為簾柵極,而構(gòu)成四極管,由于簾柵極具有比陰極高很多的正電壓,因此也是一個(gè)能力很強(qiáng)的加速電極,它使得電子以更高的速度迅速到達(dá)陽(yáng)極,這樣控制柵極的控制作用變得更為顯著.因此比三極管具有更大的放大系數(shù).但是由于簾柵極對(duì)電子的加速作用,高速運(yùn)動(dòng)的電子打到陽(yáng)極,這些高速電子的動(dòng)能很大,將從陽(yáng)極上打出所謂二次電子,這些二次電子有些將被簾柵吸收形成簾柵電流,使簾柵電流上升這會(huì)導(dǎo)致簾柵電壓的下降,從而導(dǎo)致陽(yáng)極電流的下降,為此四極管的放大系數(shù)受到一定而限制。

為了解決上述矛盾,在四極管簾柵極外的兩側(cè)再加入一對(duì)與陰極相連的集射極,由于集射極的電位與陰極相同,所以對(duì)電子有排斥作用,使得電子在通過簾柵極之后在集射極的作用下按一定方向前進(jìn)并形成扁形射束,這扁形電子射束的電子密度很大,從而形成了一個(gè)低壓區(qū),從陽(yáng)極上打出來的二次電子受到這個(gè)低壓區(qū)的排斥作用而被推回到陽(yáng)極,從而使簾柵電流大大減少,電子管的放大能力得而加強(qiáng).這種電子管我們稱為束射四極管,束射四極管不但放大系數(shù)較三極管為高,而且其陽(yáng)極面積較大,允許通過較大的電流,因此現(xiàn)在的功放機(jī)常用到它作為功率放大。