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)臒崃浚帢O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)到陽極,由于柵極比陽極離陰極近得多,因而改變柵極電位對(duì)陽極電流的影響比改變陽極電壓時(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流的能力比陽極電壓對(duì)陽流的作用大多少倍.nbsp;為了提高電子管的放大系數(shù),在三極管的陽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)的電子打到陽極,這些高速電子的動(dòng)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(huì)導(dǎo)致簾柵電壓的下降,從而導(dǎo)致陽極電流的下降,為此四極管的放大系數(shù)受到一定而限制.nbsp;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nbsp;電子技術(shù)發(fā)展的里程碑——晶體管nbsp;談到晶體管,也許很多人會(huì)感到很陌生.然而,就是小小的晶體管的發(fā)明給電子學(xué)帶來了一場(chǎng)革命.這場(chǎng)革命發(fā)展之迅速、波及范圍之廣泛,完全超出了人們的想象.nbsp;現(xiàn)在晶體管和微型電路幾乎無所不能,無處不在.小到人們?nèi)粘I钪械闹犉鳌⑹找魴C(jī)、錄音機(jī)和電視機(jī),大到實(shí)驗(yàn)室儀器、工業(yè)生產(chǎn)及國(guó)防設(shè)備、計(jì)算機(jī)、機(jī)器人、宇宙飛盤等,都離不開晶體管.可以毫不夸張地說,晶體管奠定了現(xiàn)代電子技術(shù)的基礎(chǔ).nbsp;可是,晶體管究竟是什么樣的?它又是怎樣發(fā)明出來的?必不可少的一步——電子管的問世1883年,聞名世界的大發(fā)明家愛迪生發(fā)明了第一只白熾照明燈.電燈的發(fā)明,給一直生活在黑暗之中的人們送去了光明和溫暖.就在這個(gè)過程中,愛迪生還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇特的現(xiàn)象:一塊燒紅的鐵會(huì)散發(fā)出電子云.后人稱之為愛迪生效應(yīng).1884年的一天,一位叫弗萊明的英國(guó)發(fā)明家,遠(yuǎn)涉重洋,風(fēng)塵仆仆地來到美國(guó),拜會(huì)了他慕名已久的愛迪生.就在這兩位大發(fā)明家的會(huì)見中,愛迪生再次展示了愛迪生效應(yīng).遺憾的是,由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制,不論是愛迪生,還是弗萊明,都對(duì)這一效應(yīng)百思不得其解,不知道利用這一效應(yīng)能做些什么.nbsp;20世紀(jì)初,有線電報(bào)問世了.這一發(fā)明給人們帶來了很多便利.有線電報(bào)發(fā)出的信號(hào)是高頻無線電波,收信臺(tái)必須進(jìn)行整流,才能從聽筒中聽出聲音來.當(dāng)時(shí)的整流器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,功效又差,亟待改進(jìn).正在研究高頻整流器的弗萊明靈機(jī)一動(dòng),他想,如果把愛迪生效應(yīng)應(yīng)用在檢波器上,結(jié)果會(huì)怎樣呢?就這樣,引出了一個(gè)新的發(fā)明.nbsp;1904年弗萊明在真空中加熱的電絲(燈絲)前加了一塊板極,從而發(fā)明了第一只電子管.他把這種裝有兩個(gè)極的電子管稱為二極管.利用新發(fā)明的電子管,可以給電流整流,使電話受話器或其它記錄裝置工作起來.如今,打開一架普通的電子管收音機(jī),我們很容易看到燈絲燒得紅紅的電子管.它是電子設(shè)備工作的心臟,是電子工業(yè)發(fā)展的起點(diǎn).nbsp;弗萊明的二極管是一項(xiàng)嶄新的發(fā)明.它在實(shí)驗(yàn)室中工作得非常好.可是,不知為什么,它在實(shí)際用于檢波器上卻很不成功,還不如同時(shí)發(fā)明的礦石。
燈絲把陰極加熱,陰極在熱場(chǎng)作應(yīng)下產(chǎn)生自由電子。
電子帶負(fù)電,電子管陽極(屏極)為正電壓,電子流在真空中向正電壓方向流去。
柵極、(簾柵極或控制柵極)的變法的電壓控制電子流的大小。
和晶體管相比;
a.陰極相當(dāng)于發(fā)射極。
b.柵極相當(dāng)于基極。
c.陽極相當(dāng)于集電極。
電子管最大的特點(diǎn)是;
1.可在里面做出很多控制極,俗稱四極管五極管等。
2.金屬封裝的電子管可不受宇宙射線和強(qiáng)磁場(chǎng)干擾,在一些航天設(shè)備中至今還在使用。
3.由于電子流是在真空中運(yùn)動(dòng),速度快,通帶寬,嘈聲小。
電子管是利用靜電場(chǎng)對(duì)電子流的控制來工作的,是個(gè)電壓控制元件,與MOS場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理有些相似。
所以輸入阻抗極高,輸入信號(hào)只要電壓,不需要電流;晶體管是利用半導(dǎo)體器件內(nèi)雜質(zhì)濃度的差異,用電流分配關(guān)系來工作的,是個(gè)電流控制元件。輸入信號(hào)需要電流,所以輸入阻抗低。
電子管體積大,消耗功率大(要燈絲加熱),在一般的電子設(shè)備中已由半導(dǎo)體器件所取代。但在微波、高功率等等設(shè)備中,還得用電子管。
在數(shù)字設(shè)備中,肯定是用大規(guī)模集成電路,不會(huì)是用電子管。所以筆記本中不會(huì)有電子管。
看了你回答別人的問題,估計(jì)你學(xué)文科的,長(zhǎng)篇大論講理論也許不合適。
就簡(jiǎn)單說吧。 1、金屬里是有電子的,在很高的電壓作用下有可能把冷金屬里的電子拉出來,在不太高的電壓作用下也可能把熱金屬里的電子拉出來。
現(xiàn)在我們把兩塊金屬封在一個(gè)真空的玻璃管里,一塊加熱一塊不加熱,那么我們就可以輕易把熱金屬里的電子拉向冷金屬,而很難把冷金屬的電子拉向熱金屬。這樣就使得這個(gè)管子具有了單向?qū)щ姷奶匦裕娮訌臒峤饘亠w向冷金屬,在物理上就定義為電流從冷金屬流向了熱金屬。
使用真空的原因是為了避免空氣分子對(duì)電子運(yùn)動(dòng)造成不利影響。 以上就是電子二極管的原理,它的特性是單向?qū)щ姡瑹峤饘贋殛帢O(負(fù)極),冷金屬為陽極(正極)。
陰極通常是用燈絲或者旁邊裝有燈絲的金屬片制作的,而陽極則是普通金屬片。 2、如果我們?cè)陉枠O和陰極之間接上方向正確的電壓讓它通電,同時(shí)在兩者之間很靠近陰極的地方再加一個(gè)金屬片(這個(gè)金屬片名字叫柵極),在柵極上面加一個(gè)很小的與陽極電壓相反的電壓,雖然它電壓比較低,但是由于它離陰極很近,電壓又正好相反,所以它會(huì)嚴(yán)重地阻礙電子從陰極流向陽極,也就是減小從陽極流向陰極的電流。
當(dāng)柵極上電壓有變化時(shí),從陽極流向陰極的電流也會(huì)變化。由于柵極離陰極很近,它上面一點(diǎn)微小的電壓變化就會(huì)導(dǎo)致陽極和陰極之間電流的巨大變化,如果在陽極和陰極的電路回路里串聯(lián)一個(gè)電阻,則電阻上的電壓也會(huì)有巨大的變化。
現(xiàn)在你看到了,柵極上電壓的微小變化引起了電阻上電壓的巨大變化,而電壓的變化就是信號(hào),于是信號(hào)被放大了。這種有三個(gè)電極的電子管叫電子三極管,它的特性就是有放大作用。
還有更多種類的電子管,但基本上都是在電子三極管基礎(chǔ)上改進(jìn)的,其工作原理和電子三極管是一樣的。
世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的邏輯元件是:A電子管 第一代電子管計(jì)算機(jī) (1945-1956) 1946年2月14日,標(biāo)志現(xiàn)代計(jì)算機(jī)誕生的ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)在費(fèi)城公諸于世。ENIAC代表了計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的里程碑,它通過不同部分之間的重新接線編程,還擁有并行計(jì)算能力。ENIAC由美國(guó)政府和賓夕法尼亞大學(xué)合作開發(fā),使用了18000個(gè)電子管,70000個(gè)電阻器,有5百萬個(gè)焊接點(diǎn),耗電160千瓦,其運(yùn)算速度為每秒5000次。 第一代計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是操作指令是為特定任務(wù)而編制的,每種機(jī)器有各自不同的機(jī)器語言,功能受到限制,速度也慢。另一個(gè)明顯特征是使用真空電子管和磁鼓儲(chǔ)存數(shù)據(jù) . 第二代晶體管計(jì)算機(jī) (1956-1963) 1948年,晶體管發(fā)明代替了體積龐大電子管,電子設(shè)備的體積不斷減小。1956年,晶體管在計(jì)算機(jī)中使用,晶體管和磁芯存儲(chǔ)器導(dǎo)致了第二代計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生。第二代計(jì)算機(jī)體積小、速度快、功耗低、性能更穩(wěn)定。1960年,出現(xiàn)了一些成功地用在商業(yè)領(lǐng)域、大學(xué)和政府部門的第二代計(jì)算機(jī)。第二代計(jì)算機(jī)用晶體管代替電子管,還有現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的一些部件:打印機(jī)、磁帶、磁盤、內(nèi)存、操作系統(tǒng)等。計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的程序使得計(jì)算機(jī)有很好的適應(yīng)性,可以更有效地用于商業(yè)用途。在這一時(shí)期出現(xiàn)了更高級(jí)的COBOL和FORTRAN等語言,使計(jì)算機(jī)編程更容易。新的職業(yè)(程序員、分析員和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)專家)和整個(gè)軟件產(chǎn)業(yè)由此誕生。 第三代集成電路計(jì)算機(jī) (1964-1971) 1958年德州儀器的工程師Jack Kilby發(fā)明了集成電路(IC),將三種電子元件結(jié)合到一片小小的硅片上。更多的元件集成到單一的半導(dǎo)體芯片上,計(jì)算機(jī)變得更小,功耗更低,速度更快。這一時(shí)期的發(fā)展還包括使用了操作系統(tǒng),使得計(jì)算機(jī)在中心程序的控制協(xié)調(diào)下可以同時(shí)運(yùn)行許多不同的程序。 第四代大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī) (1971-現(xiàn)在) 大規(guī)模集成電路 (LSI) 可以在一個(gè)芯片上容納幾百個(gè)元件。到了 80 年代,超大規(guī)模集成電路 (VLSI) 在芯片上容納了幾十萬個(gè)元件,后來的 (ULSI) 將數(shù)字?jǐn)U充到百萬級(jí)。可以在硬幣大小的芯片上容納如此數(shù)量的元件使得計(jì)算機(jī)的體積和價(jià)格不斷下降,而功能和可靠性不斷增強(qiáng)。 70 年代中期,計(jì)算機(jī)制造商開始將計(jì)算機(jī)帶給普通消費(fèi)者,這時(shí)的小型機(jī)帶有友好界面的軟件包,供非專業(yè)人員使用的程序和最受歡迎的字處理和電子表格程序。 1981 年, IBM 推出個(gè)人計(jì)算機(jī) (PC) 用于家庭、辦公室和學(xué)校。 80 年代個(gè)人計(jì)算機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)使得價(jià)格不斷下跌,微機(jī)的擁有量不斷增加,計(jì)算機(jī)繼續(xù)縮小體積。與 IBM PC 競(jìng)爭(zhēng)的 Apple Macintosh 系列于 1984 年推出, Macintosh 提供了友好的圖形界面,用戶可以用鼠標(biāo)方便地操作。
一、膽機(jī)電路的基本組成:1,電源供給:(1)電源變壓器是一種通過電磁的作用把交流電壓升高或降低的器件,它擔(dān)負(fù)著整機(jī)電源能量的供給。
要求它:所供給每級(jí)負(fù)載的電壓值要準(zhǔn)確、穩(wěn)定,允許偏差不得超過所需值的 5% ,帶負(fù)載的能力要強(qiáng),電源內(nèi)阻要小,即使負(fù)載工作在峰值狀態(tài)時(shí)電壓也應(yīng)該保持不變或基本不變。在長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí),不得有過熱、振動(dòng)或其他異常現(xiàn)象。
電源變壓器在整機(jī)擔(dān)負(fù)著重要使命,它的品質(zhì)優(yōu)劣直接影響了放大器的安全性穩(wěn)定度以及信躁比、動(dòng)態(tài)范圍的指標(biāo)。使用在膽機(jī)中的電源變壓器,大多以環(huán)型、E I型、C 型等種類,這幾種鐵芯對(duì)功率的轉(zhuǎn)換效率有所不同,在設(shè)計(jì)和運(yùn)用時(shí)應(yīng)加以注意。
(2)整流器是利用二極管的單向?qū)щ娞匦裕呀涣麟妷恨D(zhuǎn)換為脈動(dòng)的直流電。它可分為電子管整流和晶體管整流。
電子管整流分為半波整流(圖 1 .1 )和全波整流(圖 1 .2 )。電子管全波整流需要兩個(gè)高壓繞組,還要一組電流較大的整流管燈絲電壓,這樣增加了變壓器的功耗;半波整流器效率低,在膽機(jī)電路里只適用于電流波動(dòng)較小的柵極電路里。
由于電子管自身的特性(內(nèi)阻較大、熱損消耗大),所以現(xiàn)在商品機(jī)大多不采用。當(dāng)然也有追求純膽(無半導(dǎo)體器件)放大器的發(fā)燒友仍在使用。
晶體管整流則分為半波整流(圖 1.3),全波整流(圖 1.4 ),橋式整流(圖 1.5)及倍壓整流(圖 1.6 )。橋式整流和全波整流則以效率高(輸出的電壓是交流電壓有效值的 0.9 倍)、內(nèi)阻小(壓降 0.7 伏)、反應(yīng)速度快,橋式整流只需一個(gè)高壓繞組等優(yōu)點(diǎn)。
目前使用較為廣泛。(3)濾波器是把經(jīng)過整流后的脈動(dòng)直流電變?yōu)檩^平穩(wěn)的直流電。
它的電路組成有;單只電容式又稱C 型濾波器(圖 2 .1);即在負(fù)載兩端并聯(lián)一只容量較大的電容器,這種濾波器的濾波效果與電容器的容量、負(fù)載電流大小有關(guān),容量越大它所儲(chǔ)存的電荷能量就越大,釋放給負(fù)載的能量越大;相反,電容量越小,加在負(fù)載兩端的脈動(dòng)成分越大。它還和負(fù)載電阻的大小有關(guān),負(fù)載電阻越大濾波效果越好。
由于電容容抗的原因,紋波頻率高(電容器充放電的次數(shù)增加)濾波效果就好。但電容器的容量并不是可以無限的增大,過大的容量會(huì)造成在開機(jī)的瞬間因電容器充電電流過大損壞整流管或變壓器繞組,況且電容器儲(chǔ)存的電荷到達(dá)一定程度時(shí),再增加容量已無任何實(shí)際意義了。
阻流圈(扼流圈)輸入式濾波器又稱 L - C 型濾波器(圖 2 .2 ),這種濾波器由阻流圈與負(fù)載串聯(lián),電容與負(fù)載并聯(lián)組成的。由于電容積累電流的波動(dòng),電感阻滯電流波動(dòng)。
加入了阻流圈后電感對(duì)交流所呈現(xiàn)的感抗甚大,使整流后的脈動(dòng)成分大部分被阻流圈分取,同時(shí)在電容的作用下,輸出給負(fù)載兩端的電壓較為純凈。電容輸入式濾波器又稱Π型濾波器也稱CLC型濾波器(圖 2.3 );它是前兩個(gè)濾波器的合成,這種濾波器吸收了 C 型,L-C 型的優(yōu)點(diǎn),濾波效果好,它輸出的直流電壓大約是輸入交流電壓有效值的 1.2 倍左右。
由于電感抗及電感線圈內(nèi)阻的作用下,輸出的電壓比較穩(wěn)定,所以,是目前在膽機(jī)放大器中,使用最多的一種濾波器。電感的感抗越大濾波效果越好同時(shí)阻流圈的體積、重量也同樣增加,內(nèi)阻也會(huì)隨著增加,取值應(yīng)在 8 -10 H 較好。
阻容式濾波器(圖 2.4 );由于電阻對(duì)交流電和直流電的阻力一樣,電阻在此很難起到阻交流成分的作用。否則,就要加大電阻值,這樣,電阻兩端的電壓降就大,同時(shí)增加的負(fù)載內(nèi)阻。
這種電路適合于使用電流較小的前置放大器電路。(4)穩(wěn)壓器是能夠?qū)㈦娫摧敵鲭妷罕3值臄?shù)值不隨負(fù)載電流的變化而變化。
可以通過調(diào)整它的基準(zhǔn)電壓為負(fù)載提供所需的電壓值。穩(wěn)壓器可分為電子管穩(wěn)壓器、晶體管穩(wěn)壓器。
電子管穩(wěn)壓器(圖 3 .1)使用的是冷陰極充氣式穩(wěn)壓管。所謂冷陰極,就是不需燈絲為陰極加熱,無熱損功耗。
工作時(shí),穩(wěn)壓管內(nèi)會(huì)產(chǎn)生紫紅色的輝光并隨著輸出電流的大小而閃爍。它的使用也較靈活,既可以單只或多只串聯(lián)(圖 3 .2)以達(dá)到負(fù)載所需電壓值,也可以并聯(lián)(圖3.3)向負(fù)載提供兩穩(wěn)壓管之和的電流。
電子穩(wěn)壓管有品種型號(hào)較少、體積大、穩(wěn)定電流小等缺點(diǎn)。(圖 3.4)是晶體管簡(jiǎn)單的串聯(lián)型穩(wěn)壓器。
它是在單管穩(wěn)壓的基礎(chǔ)上增加了一只電壓調(diào)整擴(kuò)流管。它有輸出的紋波系數(shù)小、內(nèi)阻小、輸出電流較大、體積小、電路簡(jiǎn)單使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
在膽機(jī)電路里,穩(wěn)壓器主要供給電壓放大和推動(dòng)倒相及功率管屏柵極等電路里。不過,在目前商品機(jī)中使用穩(wěn)壓器的極少(可能是由于增加了半導(dǎo)體器件會(huì)缺少“膽”味)。
(5)燈絲電路同樣非常重要使用不當(dāng)會(huì)引起50赫茲的交流聲,圖4.1、4.2、4.3、是處理交流燈絲噪音的幾種通用接法。圖4.4是直流燈絲電路,主要用在前放放大管電路,雖然它能有效的克服由燈絲產(chǎn)生的交流聲,但由于使用了一套直流電源電路則容易出現(xiàn)直流轉(zhuǎn)換速率慢,使用不當(dāng)還容易出現(xiàn)100赫茲的交流聲或由于增加了電源電路的元件引起噪音。
(6)高壓延時(shí)保護(hù)器它是為了讓放大管在得到了充分預(yù)熱狀態(tài)下,才接通高壓。在剛開機(jī)時(shí),陰極沒有得到充分的預(yù)熱而陽極就開始吸收電子,這樣會(huì)加速電子管的老化。
由于膽機(jī)機(jī)箱內(nèi)的溫度較高,盡量不要使。
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