马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转社区。
您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?快速注册
x
(一)二极管的结构及其工作原理
* E, c# k: `$ Q; m6 W A- a4 L 0 I7 P/ I3 q% H3 f( Q3 m
电子管是利用电子在真空中受电场力的吸引或排斥作用,进行工作的电子器件。
7 c6 H0 t2 t, M( y
$ q% C9 ] ^9 ^ 最简单的电子管是二极管,它是在高度真空的密封容器内装有两个金属电极,一个是阴极,呈细长管状,套在灯丝外面,另一个是阳极,呈圆筒状,套在阴极外面。当灯丝通电点燃,间接将阴极加热到1000~C以上时,阴极上大量电子获得能量从金属中逸出,逸出的热电子在阴极金属表面附近堆积,成为空间电荷。
5 e4 R# V$ W" d. l* b) X o& @, q+ G6 k
( d/ ?2 O- ?0 P2 ]# _# S
我们知道,电子是带负电荷的,此时如果在另一金属板(阳极)加上一个直流正电压并与阴极构成闭合回路,热电子在正电压(电场)的吸引下将从阴极经过空间到达阳极,形成电流,如图1。
6 c. ]( W& C7 @0 L5 _8 |% f, s( w1 _2 e4 c) `+ f8 ~
反之,如果在阳极加上直流负电压(电场),它将排斥从阴极发射出来的热电子,回路就没有电流。只有当阳极电位高于阴极电位时。闭合回路才有电流流过,因此二极管具有单向导电性。利用二极管的单向导电性,就能把交流电变为直流电。
9 w: }0 o, S3 _/ W' {& S
' N6 K5 y, i) L" V" v* \% D " f B$ K M# J1 _
(二)三极管的结构及其工作原理
) R2 K+ S z" [, K. L+ B; r( m
. [+ z% `1 A! G4 N5 } m4 z 1.结构
1 v" x7 f# D4 Y0 i {) e9 [ , p% W' t6 ~2 W% P5 n8 r+ K. e" I
在二极管的两个电极之间插入一个栅栏状的电极就构成三极管(如图2所示)。这个栅栏状的电极叫做控制栅极,简称栅极,用符号G(grid)表示。结构一般是用镍锰合金丝在支撑物上绕成螺旋形,每圈之间有一定的距离,以便从阴极发射出来的电子能通过这些空隙流到屏极。# V: P5 k2 H5 f
3 \' ^9 A! @7 v5 u
从三极管各个电极的相对位置来看。栅极与阴极之间的距离较屏极与阴极之间的距离近得多,这使栅极对阴极发射的电子的作用力也比屏极大得多,因而三极管具有放大作用。1 X4 D9 e1 r: n* I+ L# q, M4 m
4 M" o* X; E4 p
2.三极管的基本电路; Y. z8 s! F1 u6 U5 L% U8 a' a+ x7 n
' ~1 |+ K( G `4 `% `' p
要使任何电路工作,都必须是一个闭合的回路。三极管在电路中,有3个基本回路:一是屏极回路,二是栅极回路,三是灯丝回路,如图3所示。, y: p7 b R; U) t% J
1 F/ |; ~5 x# H; b3 o9 t( Z. o9 v 在电子管电路中,各极电压都是以阴极为公共端的。屏极与阴极之间的电路是屏极回路。
; B- y; M) A0 ]! U B; }+ E/ G; R+ j; ], \) i2 T1 G. I0 J* {2 n0 S$ G* B
它们之间的电压叫做屏压,以u。表示,一般屏压总是正的,即屏极电位比阴极电位高,因此屏极回路经常有屏流ia流动。屏极回路的正电源叫做屏极电源。用Ea表示。
& Q4 s% ?# q+ P8 }+ N( ~* d7 P: x M" ~
! @) w+ F$ ?$ |$ A
0 G) [! B! B3 w; u- \2 L% R- K6 Z 3.三极管的放大作用, p s5 ^6 ?; U$ Q/ R( D
7 T/ y/ J7 ^9 W 将三极管按图3连接好工作电源。这时在电子管阴极附近将产生两个电场,一个是屏极吸引电子的正电场,另一个是栅极排斥电子的负电场。因此电子管屏流i。的大小不仅与屏压有关,并且也与栅负压大小有关。: ]6 r* I3 @9 ~& r9 J! v7 U6 H
# [" f# e# W3 y 如果设定屏压固定不变,则栅压越负。对电子的排斥力越大,则屏流越小。反之,如果把栅极负电压减小(即绝对值减小),则栅极对电子的排斥力将减小,屏流ia将随之增加。这个现象说明,在栅极上加入大小不同的负电压,就能控制由阴极流向屏极的电子数量,即栅极有控制屏极电流ia大小的作用。而且由于栅极与阴极的距离比屏极与阴极的距离近,根据电场力和电场强度原理。
2 p0 s" p( d0 q+ p4 N% Y+ o
) c1 I- h6 c0 D; C6 F 栅极控制电子的能力比屏极大得多,即栅压ug有微小的变化,就能引起屏流ia发生较大的变化,这就是三极管具有放大作用的原因。
% U( A* e. x0 L% A& e+ R. T: a1 ^- }% y' U1 H( o* b6 s
图4是一个简单的三极管放大电路。栅极回路叫输入回路,屏极回路叫输出回路。当在栅极回路接入一个微小的交流电源ex时,就会使栅压ug发生变化,如果在屏极回路中接人一个电阻Ra,ia流过Ra时在Ra两端的压降变化要比ug的变化大得多,因此就具有电压放大作用,电阻Ra我们叫它负载电阻。 e3 i* l4 e% y0 G8 s. s) Q
. P8 V8 ` B& s+ r' ]2 s5 j. ?4 f. l2 V. e+ W
|
|
|
|
|