电子管工作原理是什么?

2024-05-05 12:13

1. 电子管工作原理是什么?

电子管原理,你理解了吗

电子管工作原理是什么?

2. 电子管原理

电子管的原理
电子管,是一种最早期的电信号放大器件。被封闭在玻璃容器(一般为玻璃管);
中的阴极电子发射部分、控制栅极、加速栅极、阳极(屏极)引线被焊在管坐上。利用电场对真空中的控制栅极注入电子调制信号,并在阳极获得对信号放大或反馈振荡后的不同参数信号数据。早期应用于电视机、收音机扩音机等电子产品中,近年来逐渐被半导体材料制作的放大器和集成电路取代,但目前在一些高保真的音响器材中,仍然使用低噪声、稳定系数高的电子管作为音频功率放大器件。
灯丝对阴极加热产生电子云,电子云在屏极高压下向屏极运动,在阴极与屏极间还有栅极,栅极电压的高低就控制了流向屏极电子量的多少。

3. 电子管工作原理是什么?

电子管的工作原理:灯丝对阴极加热产生电子云,电子云在屏极高压下向屏极运动,在阴极与屏极间还有栅极,栅极电压的高低就控制了流向屏极电子量的多少。
将电子管的灯丝点亮,灯丝温度逐渐升高,虽然是真空状态,但灯丝温度以辐射热的方式传导至阴极金属板上,等到阴极金属板温度达到电子游离的温度时,电子就会从金属板飞奔而出。此时在电子是带负电的,在屏极加上正电压,电子就会受到吸引而朝屏极金属板飞过去,穿过栅极而形成一电子流。栅极犹如一个开关,当栅极不带电时,电子流会稳定的穿过栅极到达屏极,当在栅极上加入正电压,对于电子是吸引作用,可以增强电子流动的速度与动力;反之在栅极上加入负电压,同性相斥的原理电子必须绕道才能到达屏极,若栅极的结构庞大,则电子流有可能全数被阻隔。
利用栅极可以轻易控制电子流的流量,将输入讯号连接在栅极上,并且加入适当的偏压,并且在屏极串上一个电阻,藉此即可达到讯号放大的目的。电子管也与晶体管一样,具有多种放大形式(事实上,晶体管的放大形式是从电子管延伸过来的应用),结合不同的电子材料如电阻、电感、变压器以及电容等,就可以创造出千变万化的电子产品。
观察电子管的管壁内部可以看到一块类似水银的薄膜黏附在玻璃壁上,这是延长电子管寿命的设计。除了极少部份低压电子管外(并非指工作电压低,而是指电子管内部存在低压气体),大部分的电子管必须抽真空才能正常工作。电子管的接脚为金属脚,虽然以玻璃封装,但玻璃与金属接脚之间仍然有漏气的机会。玻璃管内的金属蒸镀物(即消气剂),会与气体进行作用,它存在的目的就在于吸收气体,以维持电子管内部的真空度。这一层薄薄的金属物氧化之後,会变成白色,表示电子管已经漏气不行了,所以若打破电子管时,这一层蒸镀物质也会变成白色,因此购买老电子管时,也要注意蒸镀物的情况,像水银一样的为佳,若开始苍白、剥落时,就表示这支电子管已经迈入老年了。

电子管工作原理是什么?

4. 电子管工作原理是什么?

在讨论之前咱们先得把讨论的范围作一界定,即仅限于真空式电子管。

不管是二极,三极还是更多电极的真空式电子管,它们都具有一个共同结构就是由抽成几近真空的玻璃(或金属,陶瓷)外壳及封装在壳里的灯丝,阴极和阳极组成。直热式电子管的灯丝就是阴极,三极以上的多极管还有各种栅极。

先说二极管:
考虑一块被加热的金属板,当它的温度达到摄氏800度以上时,会形成电子的加速运动,以至能够摆脱金属板本身对它们的吸引而逃逸到金属表面以外的空间。若在这一空间加上一个十几至几万伏的正向电压(踏雪留痕在上面说到的显象管,阳极上就加有7000--27000伏的高压),这些电子就会被吸引飞向正向电压极,流经电源而形成回路电流。
把金属板(阴极),加热源(灯丝),正向电压极板(阳极)封装在一个适当的壳里,即上面说的玻璃(或金属,陶瓷)封装壳,再抽成几近真空,就是电子二极管。
需要说明的是由于制造工艺,杂质附着以及材料本身等原因,管内会残留微量余气,成品管都在管内涂敷了一层吸气剂。吸气剂一般使用掺氮的蒸散型锆铝或锆钒材料。目前除特殊用途外(如超高频和高压整流等),为便于使用和增加一至性,均为两只二极管,或二极三极,或三极三极以及二极五极等合装在一个管壳内,这就是复合管。

接下来说三极管:
二极管的结构决定了它的单向导电的性质,当在阴极与阳极之间再加上一个带适当电压的极点,这个电压就会改变阴极的表面电位,从而影响了阴极热电子飞向阳极的数量,这就是调制极,一般是用金属丝做成螺旋状的栅网,所以又把它称为栅极。这就是四季青朋友所说的阀门功能了。由此可以知道,当作为被放大的信号电压加在栅极----阴极之间时,由于它的变化必然会使阳极电流发生相应的变化,又由于阳极电压远高于阴极,因此栅阴极间微小的电压变化同样能使阳极产生相应的几十至上百倍的电压变化,这就是三极管放大电压信号的原理。

再接下来说说多栅极管:

常见的多栅管有四极,五极和七极管,先说五极和七极管,四极较为特殊而且目前在商品功放里超过半数以上的机种用的就是这东西,放在后面说。

五极管的结构类似于三极管,不同的是它比三极管多了两个栅极,即帘栅极和抑制栅极。

在一般应用中帘栅极上加的直流电压与阳极等值,它的作用是帮助阳极共同吸引穿过栅极的电子,使其加速飞向阳极,所以就同体积的电子管而言,加有帘栅极管子的阳极电流要比没有帘栅极的三极管大。另外帘栅极还起着屏蔽的作用,因此提高了电路工作的稳定性。

在了解抑制栅极的作用前先说一个现象:二次电子。灯丝在加热阴极的同时阳极也会被随之加热,所以当从阴极飞出的电子撞到阳极上时,就会从阳极的极板上打出一部分电子来,这就是二次电子。在实际应用中,抑制栅极一定和阴极相连(所以有些管子在内部就已经将其连接好了),增加抑制栅极的目的就是利用抑制栅极和阴极的等电位抑制二次电子避免其落入帘栅极。在这种状态下,二次电子就会重新被阳极吸引而再次飞向阳极。

七极管的结构又和五极管相似,但它有五个栅极,一般应用在无线电接收的变频电路中,和音频放大电路关系不大,不说它了。

粗浅见识,仅供参考。

5. 电子管原理与运用

电子管也称真空管!是早期电子放大电路和控制电路里的核心元件!典型的也是二极管和三极管!
在真空的管壳里设有被灯丝加热的阴极!(受热能散发电子的物质)不远处设有带高压正电场的阳极板!
由于是真空环境!阴极散发游离的电子被高压阳极板吸引形成了有方向的电子流!这就是真空电子二极管!和现在的半导体二极管有同样的功能!

在阴极和阳极间增设一层网栅,(栅极)这样由栅极的变动电场来控制阴极和阳极间的电子流波动就有了具放大功能的真空三极管!(栅极的电压比阳极的电压低很多!)
由这个原理而派生出的其它真空管就多了!其实到后来的示波器阴极射线管,电视机显像管都是这个真空管的衍生品!

真空管因体积大!功耗高,效率低被现代半导体晶体管挤出了主舞台!但它的高功率,强负荷性及真空管的超静噪是至今令人恋恋不舍的!现在的复古高音质电子管音响可是发烧友的奢侈品!

电子管原理与运用

6. 电子管的构造原理

下面的讨仅限于真空式电子管二极管:考虑一块被加热的金属板,当它的温度达到摄氏800度以上时,会形成电子的加速运动,以至能够摆脱金属板本身对它们的吸引而逃逸到金属表面以外的空间。若在这一空间加上一个十几至几万伏的正向电压(在上面说到的显像管,阳极上就加有7000--27000伏的高压),这些电子就会被吸引飞向正向电压极,流经电源而形成回路电流。二极管把金属板(阴极),加热源(灯丝),正向电压极板(阳极)封装在一个适当的壳里,即上面说的玻璃(或金属,陶瓷)封装壳,再抽成几近真空,就是电子二极管。需要说明的是由于制造工艺,杂质附着以及材料本身等原因,管内会残留微量余气,成品管都在管内涂敷了一层吸气剂。吸气剂一般使用掺氮的蒸散型锆铝或锆钒材料。除特殊用途外(如超高频和高压整流等),为便于使用和增加一至性,均为两只二极管,或二极三极,或三极三极以及二极五极等合装在一个管壳内,这就是复合管。 三极管二极管的结构决定了它的单向导电的性质,当在阴极与阳极之间再加上一个带适当电压的极点,这个电压就会改变阴极的表面电位,从而影响了阴极热电子飞向阳极的数量,这就是调制极,一般是用金属丝做成螺旋状的栅网,所以又把它称为栅极。这就是阀门功能了。由此可以知道,当作为被放大的信号电压加在栅极----阴极之间时,由于它的变化必然会使阳极电流发生相应的变化,又由于阳极电压远高于阴极,因此栅阴极间微小的电压变化同样能使阳极产生相应的几十至上百倍的电压变化,这就是三极管放大电压三极管信号的原理。 四极管纯粹意义的四极管只是在电子管的发展史上作为验证管出现过而没有进入实用,在商品功放里超过半数以上的机种用的是束射四极管。束射四极管全部是功率管,对功率管的要求是产生尽可能大的阳极电流。束射四极管在电极的结构上做了一些特殊的安排,使其在保持和其它功率管体积差别不大的前提下,能够形成比其它功率管更大的阳极电流。束射四极管的几个结构特点:1. 阴极为椭圆型,这就增加了阴极的有效发射面积,从而增加了热电子的发射量。2. 和三极管一样,在抑制栅极和阳极之间加有帘栅极,作用前面说过了。3. 在帘栅极和和阳极之间加了一对弓型金属板(说到重点了,注意下面的表述),这就是集束屏。集束屏在管内和阴极相连即与阴极等电位,它迫使已经越过帘栅极的电子流只能沿弓型金属板的开口方向成束状射向阳极。

7. 电子管作用

电子管是一种最早期的电信号放大器件。被封闭在玻璃容器(一般为玻璃管)中的阴极电子发射部分、控制栅极、加速栅极、阳极(屏极)引线被焊在管基上。利用电场对真空中的控制栅极注入电子调制信号,并在阳极获得对信号放大或反馈振荡后的不同参数信号数据。
早期应用于电视机、收音机扩音机等电子产品中,近年来逐渐被半导体材料制作的放大器和集成电路取代,但目前在一些高保真的音响器材中,仍然使用低噪声、稳定系数高的电子管作为音频功率放大器件(香港人称使用电子管功率放大器为“胆机”)。

扩展资料:
信号放大器的功能:
1、放大及滤波:
前级仪表放大器的输出经缓冲进入次级放大器,该级为可编程增益放大器PGA,放大后的信号经滤波处理具有最平坦的频响特性,滤波器为8阶低通滤波器。
其可程控设置截止频率从10Hz到100KHz,次级滤波为二阶有源低通滤波,用于消除数字干扰,低通滤波的次级可选加带通滤波器,其下限截止频率采用拔动开关设定,低通和带通滤波器可通过程控接入或跳过。

2、零电平自校准:
自校准解决方案实现模拟通道的零电平较准,消除不同增益和滤波状态下的零点误差,这种校准由硬件自动完成,有关校准参数已在出厂前标定,并存入模块上的EEPROM中。
用户在正常使用时不需专门操作该功能,如需要修改EEPROM中存放的校准参数,则需运行随产品提供的校准软件,完成校准参数的重设。
参考资料来源:百度百科——电子管
参考资料来源:百度百科——信号放大器

电子管作用

8. 电子管用到的物理学原理

1、用到的物理原理最重要的是“爱迪生效应”
2、金属加到一定温度,电子逸出
3、利用这个原理可以制成电子管