電子管簡介及作用

基本電子管一般有三個極,一個陰極(K)用來發射電子,一個陽極(A)用來吸收陰極所發射的電子,一個柵極(G)用來控制流到陽極的電子流量.陰極發射電子的基本條件是:陰極本身必須具有相當的熱量,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熱而發射電子;另一種稱旁熱式陰極,其結構一般是一個空心金屬管,管內裝有繞成螺線形的燈絲,加上燈絲電壓使燈絲發熱從而使陰極發熱而發射電子,現在日常用的多半是這種電子管(如圖所示).由陰極發射出來的電子穿過柵極金屬絲間的空隙而達到陽極,由于柵極比陽極離陰極近得多,因而改變柵極電位對陽極電流的影響比改變陽極電壓時大得多,這就是三極管的放大作用.換句話說就是柵極電壓對陽極電流的控制作用.我們用一個參數稱跨導(S)來表示.另外還有一個參數μ來描述電子管的放大系數,它的意義是說明了柵極電壓控制陽流的能力比陽極電壓對陽流的作用大多少倍。

為了提高電子管的放大系數,在三極管的陽極和控制柵極之間另外加入一個柵極稱之為簾柵極,而構成四極管,由于簾柵極具有比陰極高很多的正電壓,因此也是一個能力很強的加速電極,它使得電子以更高的速度迅速到達陽極,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.但是由于簾柵極對電子的加速作用,高速運動的電子打到陽極,這些高速電子的動能很大,將從陽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導致簾柵電壓的下降,從而導致陽極電流的下降,為此四極管的放大系數受到一定而限制。

為了解決上述矛盾,在四極管簾柵極外的兩側再加入一對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,從而形成了一個低壓區,從陽極上打出來的二次電子受到這個低壓區的排斥作用而被推回到陽極,從而使簾柵電流大大減少,電子管的放大能力得而加強.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較三極管為高,而且其陽極面積較大,允許通過較大的電流,因此現在的功放機常用到它作為功率放大。