电子管的结构及性能特点

308378826

电子管的结构及性能特点




电子管的介绍

基本电子管一般有三个极，一个阴极 (K) 用来发射电子,一个阳极(A)用来吸收阴极所发射的电子，一个栅极(G)用来控制流到阳极的电子流量。阴极发射电子的基本条件是：阴极本身必须具有相当的热量，阴极又分两种,一种是直热式，它是由电流直接通过阴极使阴极发热而发射电子；另一种称旁热式阴极，其结构一般是一个空心金属管，管内装有绕成螺线形的灯丝，加上灯丝电压使灯丝发热从而使阴极发热而发射电子，现在日常用的多半是这种电子管(如图所示)。由阴极发射出来的电子穿过栅极金属丝间的空隙而达到阳极，由于栅极比阳极离阴极近得多，因而改变栅极电位对阳极电流的影响比改变阳极电压时大得多，这就是三极管的放大作用。换句话说就是栅极电压对阳极电流的控制作用。我们用一个参数称跨导(S)来表示.另外还有一个参数μ来描述电子管的放大系数，它的意义是说明了栅极电压控制阳流的能力比阳极电压对阳流的作用大多少倍。
   为了提高电子管的放大系数，在三极管的阳极和控制栅极之间另外加入一个栅极称之为帘栅极，而构成四极管，由于帘栅极具有比阴极高很多的正电压，因此也是一个能力很强的加速电极，它使得电子以更高的速度迅速到达阳极，这样控制栅极的控制作用变得更为显著。因此比三极管具有更大的放大系数。但是由于帘栅极对电子的加速作用，高速运动的电子打到阳极，这些高速电子的动能很大，将从阳极上打出所谓二次电子，这些二次电子有些将被帘栅吸收形成帘栅电流，使帘栅电流上升导致帘栅电压的下降，从而导致阳极电流的下降，为此四极管的放大系数受到一定而限制。
   为了解决上述矛盾，在四极管帘栅极外的两侧再加入一对与阴极相连的集射极，由于集射极的电位与阴极相同，所以对电子有排斥作用，使得电子在通过帘栅极之后在集射极的作用下按一定方向前进并形成扁形射束，这扁形电子射束的电子密度很大，从而形成了一个低压区，从阳极上打出来的二次电子受到这个低压区的排斥作用而被推回到阳极，从而使帘栅电流大大减少，电子管的放大能力得而加强，这种电子管我们称为束射四极管。束射四极管不但放大系数较三极管为高，而且其阳极面积较大，允许通过较大的电流，因此现在的功放机常用到它作为功率放大。

电子管的结构及性能特点

大多数的电子管均为玻璃外壳的真空管（俗称“胆”管），体积较大，图1是其外形。



（一）二极电子管

    二极电子管分为整流二极管、阻尼二极管和充气二极管等，其内部由阴极 K 、屏极 A 和灯丝 F 等组成。

    二极电子管有直热式和间热式之分。直热式二极电子管的灯丝 F 与阴极 K 为一体，称为丝极。间热式二极电子管的灯丝 F 与阴极 K 之间是隔离的。

图 2 是二极电子管的电路图形符号。



（二）三极电子管

    三极电子管由外壳、灯丝 F 、屏极（也称板极或阳极） A 、栅极 G 、阴极 k 及管脚等组成。其中，灯丝用来加热阴极。阴极 k （类似于半导体三极管的发射极和场效应管的源极）在温度升高到一定值时开始发射电子。栅极 G （也称控制栅极。类似于半导体三极管的基极和场效应管的栅极）用来控制阴极发射电子的数量，即控制阴极电流的大小。屏极 A （类似于半导体三极管的集电极和场效应晶体管的漏极）用来收集阴极所发射的电子。

    三极电子管一般用于放大电路中，它按阴极的加热方式可分为直热式阴极三极电子管和间热式阴极三极电子管。图 11-3 是三极电子管的电路图形符号。



    常用的中、小功率三极电子管有 6N1~6N4 、 6N6 、 6N8P 、 6N9P 、 6N11 、 6DJ8 、 12AX7 、 12AU7 、 12AT7 、 6C3~6C5 等型号。常用的大功率三极电子管有 211 、 845 、 WE300B 、 6N5P 、 6N13P 等型号。

（三）四极电子管

    普通四极电子管较三极电子管增加了一个栅极，一般用于高频放大等电路。代表型号有 6J3 、 6J5 等。图 11-4 是间热式阴极四极电子管的电路图形符号。

（四）五极电子管

    五极电子管是在三极电子管的屏极 A 与栅极 G 之间加入两个网状的栅极。其中一个栅极为帘栅极，它接固定的正电压，用于对阴极发出的正电子进行加速，同时还对屏极起屏蔽作用。另一个栅极为抑制栅极，它与阴极同电位，用来抑制屏极产生的二次电子发射。

图 11-5 是间热式五极电子管的电路图形符号。



    五极电子管的放大系数较三极电子管要大。常用的五极电子管有 6J1 （ T ） ~6J5 （ T ）、 6P14 、 6P15 、 EL12 、 EL35 、 WE-350B 等型号。

308378826

（五）束射四极管

    束射四极管也称电子注管，它在三极管的基础上增加了一对集束电极。此电极与阴极（较三极管、五极管的阴极粗大而扁平）相连，其作用是迫使电子沿垂直于阴极扁平面的方向成束状射向屏极，屏极电流较大。

图 11-6 是束射四极管的电路图形符号。





    常用的束射四极管有 6P1 、 6P6 、 6V6 、 6P3P 、 6L6GC 、 FU-7 、 6CA7 、 EL34 、 KT66 、 KT88 等型号。

（六）七极电子管

    七极电子管较五极管增加了两个栅极，如图 11-7 所示。七极管早期应用于收音机中作高放管或变频管，现在已很少使用。