Файл: Филаткин К.М. Радиометрист штурманский учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.06.2024
Просмотров: 115
Скачиваний: 0
ки. Через емкость между анодом и сеткой лампы энер гия из анодной цепи проникает в сеточную, и при боль шом усилении на .высоких частотах лампа начинает ге нерировать. Чтобы уменьшить проникновение энергии из анодной цепи в сеточную и таким образом избежать нежелательной генерации, в лампу ввели вторую сетку, экранирующую первую сетку от анода. Ее стали назы вать экранирующей, а первую — управляющей.
Четырехэлектродные лампы — т е т р о д ы работа ют устойчивее и лучше, чем триоды, и обладают значи тельно большим коэффициентом усиления. Но и в тет родах обнаружились недостатки. При усилении сравни тельно сильных колебаний в тетродах появились особые искажения за счет излучения анодом вторичных элек тронов и попадания их на экранирующую сетку. Что бы преградить дорогу этим электронам и защитить от них экранирующую сетку, в лампу ввели третью сет ку —' защитную, или, как ее еще называют, антидинатронную. Таким образом, появилась новая, пятиэлек тродная лампа — пентод. В пентоде достигнуто наи меньшее влияние анодной цепи на цепь управляющей сетки.
Наряду с улучшением характеристик простых и сло жных радиоламп создаются также комбинированные радиолампы: двойной диод, двойной триод, триод-геп- тод и т. д. Характеристики комбинированных ламп не улучшаются и остаются такими же, как и характери стики некомбинированных, но комбинирование позво ляет более удобно собрать схему, уменьшить размеры аппарата и удешевить его стоимость.
§ 3. Ионные приборы
Воздух и любой газ при нормальных условиях яв ляются диэлектриками, так как в них нет электрически заряженных частиц, которые могли бы свободно пере мещаться. Однако при некоторых условиях атомы га зов могут превращаться в положительные или отрица тельные ионы. Процесс, при котором атомы газа пре вращаются в ионы, называется и о н и з а ц и е й г а з а . Как только произойдет ионизация газа, в нем появля ются свободные электроны и положительные ионы, вследствие этого газ становится проводником. Процесс
80
прохождения |
электрического тока через газ называется |
г а з о в ы м |
р а з р я д о м . Лампы, в которых использу |
ется явление |
газового разряда, называются г а з о р а з |
р я д н ыми . |
В газоразрядных лампах, используемых в |
радиолокационной аппаратуре, применяют два вида га зового разряда: тлеющий и дуговой.
В радиолокационных станциях нашли применение два вида газонаполненных ламп с холодным катодом: неоновая лампа и газовые разрядники. Неоновая лам па состоит из двух электродов, укрепленных в баллоне, наполненном неоном. Прохождение тока через лампу сопровождается свечением оранжево-красного цвета. Неоновые лампы применяются в качестве индикаторов напряжения.
Второй |
вид — газовый разрядник применяется |
в |
РЛС для |
защиты различных устройств от повышенных |
|
.напряжений, а также в антенных коммутаторах. |
яв |
|
Другой |
разновидностью газонаполненных ламп |
|
ляются лампы с тремя электродами. В радиолокации нашли применение тиратроны и тригатроны.
Тиратрон является трехэлектродной газонаполнен ной лампой с катодом прямого или косвенного накала. Баллон тиратрона заполнен парами ртути, инертным га зом или водородом. Тиратрон изображен на рис. 38,а. Анод / и катод 5 находятся в цилиндрических экранах 2 и 4, каждый из которых имеет одно отверстие для пролета электронов. Сетка 3 представляет собой метал лический диск с отверстием. Отверстие диска располо жено против отверстий экранов. При такой конструк ции электродов электроны не могут попасть на анод, обогнув сетку. Сетка тиратрона служит для управления величиной напряжения зажигания. К сетке обычно под водится отрицательный потенциал. Если он велик, то сетка отталкивает все электроны, вылетевшие из ка тода, и тиратрон считается запертым.
Если напряжение на аноде повышать, то в опреде ленном его значении будут преодолены действия сетки и электроны, вылетевшие с катода в незначительном ко личестве, будут попадать на анод. Наименьшее положи тельное напряжение на аноде, при котором в тиратро не начнется газовый разряд, называется напряжением зажигания тиратрона. Но как только тиратрон зажжет ся, в нем образуется большое количество положитель-
6—499 |
81 |
пых ионов, которые обволакивают сетку и нейтрализу ют ее отрицательный заряд, теперь изменение напря жения на сетке не сказывается на работе тиратрона Для его выключения необходимо снять напряжение с- анода. Тиратроны часто используются в качестве быст родействующего реле.
Тригатрон относится к лампам с холодным катодом. На рис. 38,6 представлен тригатрон. Он состоит из ано да 1, катода 2 и поджигающего электрода 3. Тригатрон служит для замыкания цепей с высоким напряжением и большим током разряда. Источник высокого напряже ния подключается между анодом и катодом.
Но поскольку расстояние между этими электродами велико, ионизация газа не возникает и разряд не про исходит. Для возникновения ионизации между катодом и поджигающим электродом подается импульс высоко го напряжения. Поджигающий электрод расположен в
непосредственной близости от катода, между ними воз никает разряд, сопровожда ющий ионизацию газа на этом участке. Под действи ем высокого напряжения между основными электро дами ионизация распрост раняется во всем простран стве баллона. В результате этого газ становится прово дящим и источник разря жается через тригатрон. Несмотря на большой ток разряда, падение напряже ния на трнгатроне мало и вся энергия источника рас ходуется во внешней цепи. Достоинством тригатрона является его безынертность и высокий коэффициент по лезного действия. В связи
Gс этим тригатроны нашли широкое применение в мо дуляторах РЛС в качестве
мощных разрядников.
§4. Полупроводниковые приборы
Внастоящее время .в радиоэлектронной аппаратуре вместо электровакуумных ламп начали применяться по лупроводниковые диоды и триоды. В качестве основных
полупроводников |
используется германий пли кремний. |
В зависимости от |
площади сопротивления полупровод |
ников диоды разделяются на точечные и плоскостные. На рис. 39,а приведено устройство и внешний вид то чечного диода. Он состоит из корпуса 1 с выводами 2,
Рис. 39. Полупроводниковые диоды н триоды
к одному из которых прикреплена заостренная контакт ная пружина 3. Острие ее соприкасается с пластинкой германия 4, обладающей электронной проводимостью. Эта пластинка кристаллодержателем 5 скрепляется со вторым выводом диода. Под острием пружины путем специальной обработки полупроводника создается об ласть с дырочной проводимостью 6. В результате меж ду этой областью с дырочной проводимостью и герма нием с электронной проводимостью образуется элек тронно-дырочный переход.
6* |
S3 |
Внешний вид и устройство диода с плоскостными контактами приведены на рис. 39,6. Диод состоит из металлического корпуса 5 и выводов 3. К одному из выводов оловом 4 прикреплена пластина германия 1 с электронной проводимостью. В эту пластинку на не большую глубину вплавлена капелька индия 2 с ды рочной проводимостью. Между германием и индием диода образуется электронно-дырочный переход, кото рый создает различное сопротивление прямому п об ратному току. Плоскостные диоды рассчитаны на боль шую силу тока, они стали заменять электронные лампы в выпрямителях переменного тока.
Кремниевые диоды применяются в тех случаях, когда желательно получить большую чувствительность. Суще ствующие кремниевые диоды можно объединить в три группы: ДК-В, ДК-Н, ДК-С. Диоды ДК-В предназна чены для детектирования, ДК:И — для индикации вы сокой частоты, а ДК-С — для преобразования частот.
В отличие от диодов полупроводниковые триоды со стоят из трех слоев, которые образуют два электронно
дырочных |
перехода. |
Крайние слон всегда |
выбираются |
с одним |
и тем же |
видом проводимости, а |
средний с |
противоположным. В зависимости от комбинации полу проводников различают два типа триодов: «п-р-п» и «р-п-р». Включение триода показано на рис. 3 9 , Левый полупроводник, испускающий дырки в средний слой, называется эмиттером (Э). Правый полупроводник, в котором собираются дырки после того, как они пройдут через средний слой, называется коллектором (К). Сред
ний слой |
называется |
основанием |
или базой (Б). При |
проведении аналогии |
нетрудно убедиться, что эмиттер |
||
б триоде |
выполняет |
роль катода, |
коллектор — роль |
анода, а основание —■роль управляющей сетки. Внеш ний вид полупроводниковых триодов представлен на рис. 39,г. Они так же, как и диоды, могут быть с точеч ными или плоскостными контактами. В триодах с то чечными контактами (рис. 39,г-1) роль эмиттера (Э) и коллектора (К) выполняют заостренные, напоминающие иглы, металлические электроды 3. Основание представ
ляет |
собой электронную полупроводниковую |
пластин |
ку 1, |
к которой прикрепляется третий вывод |
триода. |
Эмиттер и коллектор обычно укрепляются на неболь шом расстоянии друг от друга. Это расстояние измеря
ет
ется микромами. Вблизи металлических электродов в результате специальной обработки полупроводника об разуются области дырочной проводимости 2. Триод с плоскостными контактами (рис. 39,г-11) состоит из пла стины германия с электронной проводимостью 1, в ко торую с обеих сторон вплавлены капельки индия 2 с дырочной проводимостью. Пластина германия является основанием, а капельки индия — соответственно эмит тером и коллектором триода.
Полупроводниковые триоды имеют высокий коэффи циент полезного действия, большой срок службы и ма лые размеры. В связи с этим они нашли широкое при менение в радиоэлектронной аппаратуре.
§5. Условные обозначения электровакуумных
иполупроводниковых приборов (маркировка приборов)
Взависимости от принципа работы, назначения и конструктивных особенностей различные типы электрон
ных приборов обозначаются в соответствии с системой условных обозначений, предусмотренной общесоюзным стандартом — ГОСТ 5461—69. Обозначение электрон ных приборов состоит из четырех элементов: цифр и букв.
Примеры обозначений: «6Н8С» — приемо-усилитель ная лампа: «6» — напряжение накала 6,3 в; «Н» — двойной триод; «8» — порядковый номер типа; «С» —• в стеклянной оболочке. «31ЛМ32» — электроннолучевая трубка: «31»—диаметр экрана 31 см; «ЛМ»—осцилло- графическая трубка с электромагнитным отклонением луча»; «32» — порядковый номер типа.
Маркировка полупроводниковых приборов несколь ко отличается от маркировки электровакуумных при боров.
Примеры обозначений: 1А402А — германиевый па раметрический диод; 2А101А — кремниевый смеситель ный детектор; 11308АТ 11308Г—германиевый транзистор. До введения новой системы обозначений полупровод никовых приборов в 1964 г. все разработанные ранее полупроводниковые диоды имели первым элементом обозначения буквы Д, а транзисторы — букву П.
85
Вторым элементом обозначения диодов и транзисто ров является число, определяющее назначение или элек трические свойства прибора, а третьим элементом — буквы А, Б, В, отличающие разновидность типа данной разработки прибора.
Большинство современных ламп имеет восьмиштырьковын цоколь, в центре которого расположен на правляющий ключ с выступом (рис. 40,а), который обеспечивает правильную установку лампы в ламповую панель. Пальчиковые лампы не имеют цоколя, их выво ды расположены непосредственно с нижней стороны
Рис. 40. Маркировка и цоколевка электровакуумных приборов
баллона по окружности. Для правильной установки та ких ламп между двумя выводами сделано увеличенное расстояние, что и является ключом (рис. 40,6). Все вы воды электродов на цоколе лампы нумеруются по ча совой стрелке, начиная от ключа. В пальчиковых и спе циальных лампах нумерация может не делаться. При этом выводы определяются по их расположению на бал лоне.
Для определения электродов ламп существует цо колевка. Она дается в специальных справочниках и паспорте лампы. Для некоторых ламп, применяемых в штурманских радиолокационных станциях, цоколевка приведена на рис. 41.
86