ЭЛЕКТРВАКУУМДЫ ҚҰРАЛДАР
Электрлі вакуумды құралдар (ЭВҚ) электронды және
газзарядты (ионды) болып бөлінеді, электронды құралда
вакуммда электр тоғы өтеді, ал газзарядтыда газдағы электр
разрядтары қолданылады. ЭВҚ үлкен тобын әртүрлі
функцияларды (күшейту, генерациялау, детектрлеу, үлгілеу,
жиілікті түрлендіру) қолдануға арналған электронды лампалар
құрайды. ЭВҚ төменгі жиілікті (ТЖ), жоғары жиілікті (ЖЖ)
және шамадан тыс жоғары жиілікті (ШЖЖ) болады.
Қарапайым электронды лампаның (лампа диоды) екі
электроды бар: катод және анод. Неғұрлым күрделі лампаларда
1.11-сурет
Принципиальды
электр схемасында
резисторлы
оптопардың
белгіленуі.
қосымша арнайы торлары болады: триодтан-біреу, тетродтан-
екеу, пентодтан-үшеу, гексодтан-төртеу, гептодтан- бесеу,
октодтан-сегіз.
Электродтардың
бірнеше
жүйесі
бар
құрамдастырылған лампалар жасалды (екі есе диод, екі есе
триод, екі есе пентод, триод-пентод).
Арнайы тағайындалған лампалар бар. ЭВҚ ең үлкен тобын
электронды-сәулелі
құралдар
(қабылдағыш
теледидар
түтікшелері-кинескоп,
теледидар
түтікшелерін
беруші),
осциллографиялық түтікшелер (радиолокациялық станцияларға
арналған индикаторлар) құрайды.
Негізгі газзарядты құралдар: лампалы стабилитрондар,
тиратрондар, газзарядты индикаторлар, разрядниктар.
ЭВҚсонымен қатар катод түріне (жылытылған және салқын),
баллон түріне (шыны, металл және керамика), салқындату
тәсіліне (табиғи салқындату, әдейілеп салқындату) қарай
бөлінеді.
Егер
жартылай
өткізгіш
құралдарды
лампалармен
салыстырсақ, онда олардың келесі кемшіліктері бар:
параметрлер
нұсқадан
нұсқаға
таралады,
қасиеттің
температураға тәуелділігі, өз шуылының жоғары деңгейі, аса
жоғары жиілікте жұмыс атқарғандағы проблемалар,төменгі кіріс
және шығыс кедергілер, транзисторлардың төменгі пайдалы
қуаты, төменгі радиациялық төзімділік.
Лампалы диодтың вакуумды корпусты аноды мен катоды
бар.
Катод
электрондарды
эмиссиялайды,
қарапайым
жағдайларда сым түрінде болады, ол бойынан ток өткенде
қызады. Лампалы диодтарда көбінесе цилиндр түріндегі
жасалған жанама қыздырылған катодтар қолданылады.
Цилиндр беті белсенді сілтілі металл қабатпен жабылған. Ол
өз бетімен электрондарды өткізбейді. Бұл цилиндрлердің ішінде
қатты қыздырылған сым түріндегі жылытқыш бар. Анодқа
қалыпты кернеулі диод берілген кезде жеделдетілген электр
өрісі беріледі және катодтан шыққан барлық электрондар
анодқа жетеді. Егер анодқа теріс кернеу берілсе, онда
электрондардың ешқайсысы анодқа түспейді, себебі, бұл жерде
электр өрісі тежеулі болады, яғни, лампалық диодтың кері тоғы
нөлге тең болады.
Лампалық диодтар да жартылай өткізгішті диодтар
атқаратын функцияларды атқарады.
Лампалық триодта
анод, катод және басқарушы тор бар.
Тор анодты тоқты электрстатистикалық басқаруға арналған, тор
потенциалы ауысқан кезде өріс те өзгеріп, ары қарай анод тоғы
өзгеріске түседі. Триодта анод пен катод тура диодтағыдай
болып келеді. Тор жұқа сымнан жасалады. Тор биполярлы
транзисторда базаға, ал өрісті транзисторда ысырмаға ұқсас
келеді. Анод тоғы пайдалы болып табылады, ал тор тоғы-
пайдасыз, сондықтан лампалық триодтар тор мен катод
арасындағы кері кернеу кезінде жұмыс істейді. Жұмыс учаскесі
торда -3-тен -10-ға дейін кернеу болады.
Триодтың кемшіліктері:
1)
Жеткіліксіз үлкен ішкі кедергі;
2)
Айтарлықтай
өтетін
(паразитті)
сыйымдылық.
Сыйымдылық кедергісі жиіліктің өсуіне қарай төмендейді,
сондықтан
жеткілікті
жоғары
жиілікте
анод-тордың
сыйымдылық арқылы шығыс дабылының бөлігі тор тізбегіне
еніп, күшеюдің төмендеуіне әкеледі, ал кейбір жағдайларда
өзіндік қозуға әкеледі;
3)
Күшеюдің аз коэффициенті.
Лампалық тетрод
— төртэлектродты лампа, мұнда торды
басқаратын және торды экрандайтын анод, катод бар.
Экрандаушы торды жүргізген кезде күшейту коэффициенті
бірнеше жүздеген есеге артады, ішкі кедергі бірнеше жүздеген
килоомға артады. Сонымен қатар, келесі проблема анықталды:
экрандаушы тордың кернеуіне жақын анодтағы кернеу кезінде
анодтың сипатында сәтсіздіктер пайда болады. Анодты
сипаттағы сәтсіздіктер электрондар анодқа жетіп, одан екінші
электрондарды шығарып тастайды. Триодта олар қайтадан
анодқа түседі (тартылады). Тетродта сонымен қатар, екінші
электрондар бөлігі экрандаушы торға түседі, сондықтан, анодты
тоқ төмендеп, сипаттамада сәтсіздіктер пайда болады. Бұл
құбылысты ди н а т р о н д ы ә с е р д е п а т а й д ы . Динатронды
әсер паразитті модуляциялауды туғызуы мүмкін.
Динатронды әсермен күрес үшін анод пен экрандаушы
тордың арасындағы қашықтықты артырып, бірінші және екінші
тордың орамдары сәйкес келетіндей етіп орналастырылды.
Нәтижесінде
электрондар
катодтан
анодқа
тығыз
түйіндермен бағытталады.
Анодқа жақын анодқа қайта келген екінші электронға
арналған потенциалды кедергі туындатқан көлемді зарядты
жасауға мүмкіндік туды. Сәулелі тетродта сәтсіздіктерді елеулі
түрде төмендетуге мүмкіндік туды, алайда шағын тоқтар да олар
қалды. Сондықтан, сәулелі тетродтар қуатты құрылғыларда,
нақтырақ айтқанда анодтың үлкен тоқтарында қолданылады.
Динатронды әсер пентодта толықтай жойылды.
Лампалы пентод
өз құрылымында анод пен экрандаушы тор
арасында үшінші торға ие. Оны қорғағыш немесе
антидинатронды деп атайды. Қорғаныш торға нөлге жақын
немесе нөлге тең (катодқа қатысты) потенциал беріледі.
Қоғаныш торды көбінесе катодпен лампаның ішінде
жалғайды. Қорғаныш тор электр өрісін жасайды, ол алғашқыда
тежеледі,
сосын
барып
анодқа
бағытталған
екінші
электрондарды итереді. Осының арқасында динатронды әсер
толықтай басылып, электронды лампаның негізгі параметрлері
жақсарады: күшейту коэффициенті артады, өту сыйымдылықы
төмендейді. Пентод тұрмыстық және арнайы аппаратураларда
қолданылатын негізгі электронды лампа болып табылды.
Электронды лампаларды баспа төсемдерде орнату үшін жеке
бөлік болады. Лампа істен шығып қалған кезде оны жаңасына
ауыстыру өте оңай, ол аппаратураның жөндеуге жарамдылығын
арттырады және бұзылымдарды анықтауды жылдамдатады.
Жартылай өткізгішті құралдар істен шыққан жағдайда оны
дәнекерлеру керек, ол жұмыс біраз уақытты алады.
Кейбір
арнайы лампаларды
қарастырамыз. Гепсодта төрт
басқарушы тор бар, көбінесе бес торлы гептодтар қолданылады.
Гептодта катод және алғашқы екі тор гетеродин (қосымша
генератор) ретінде триод болып қолданылады. Қалған
электродтар дабылдарды араластыру үшін араластырғыш
ретінде қолданылады. Гепсодтар мен гептодтар жиілікті
түрлендіру үшін қолданылады.
ШЖЖ атқарылатын жұмыстар үшін тетродтар мен пентодтар
қолданылмайды, паразитті сыйымдылық пен индуктивтік ШЖЖ
белгілі болып тұрады. ШЖЖ-диапазонда арнайы құрылымы
бойынша керамикалық және металл керамикалық ШЖЖ-
триодтар коаксиальды шығарыммен қолданылады. ШЖЖ
жұмысы үшін тетродтар мен пентодтар қолданылмайды,
паразитті сыйымдылық мен индуктивтік ШЖЖ үшін байқалады.
Жүгірмелі толқынды лампалар
— электрлі вакуумды құрал,
оның әрекеті бір бағытта қозғалатын электр магнитті толқындар
мен электронды ағындар арасындағы өзара әрекеттестікке
негізделген. Жүгірмелі толқынды лампалар ШЖЖ тербелісін
күшейтуге пайдаланылады.
Клистрон
— электрлі вакуумды құрал, оның жұмысы ШЖЖ
өрісінің қозғалыстағы электрондармен өзара әрекеттесуіне
(нәтижесінде электрондардың кинетикалық энергиясының бір
бөлігі ШЖЖ-тербелісі энергиясына айналады) негізделген.
Ұшпалы және бейнелегіш клистрондар болып ажыратылады.
Біріншісі қуатты күшейткіштер ретінде, ал екіншілері қуаты аз
генераторлар мен гетеродиндер ретінде қолданылады.
|