ИОННЫЕ ПРИБОРЫ

U

А

Г

В

UА.з

Д

Е

I

Рис. 2.1. Вольт-амперная характеристика газового разряда

охвата всей поверхности катода свечением для дальнейшего ро-

ста тока необходимо увеличение разности потенциалов на элек-

тродах прибора.

При этом возрастает анодная ионизация (эмиссия электронов с

поверхности анода под действием ионов). Такой разряд называют

аномальным тлеющим разрядом (область ВГ на рис. 2.1).

При возникновении термоэлектронной и электростатической

эмиссий число электронов в баллоне резко возрастает, начинается

дуговой разряд (область ДЕ на рис. 2.1). Для этого разряда харак-

терны большой ток и малое падение напряжения между анодом и

катодом.

Всем ионным приборам присущи следующие недостатки:

большая инерционность;

нестабильность процессов, зависящих от давления и температу-

ры окружающей среды;

сравнительно большие габаритные размеры.

Поэтомуионныеприборывсёбольшевытесняютсяполупровод-

никовыми приборами.

Нижеприводятсяданныеонекоторыхприборахссамостоятель-

ным тлеющим разрядом.

14

2.2. Стабилитроны

Их используют для стабилизации напряжения. Электроды при-

бора имеют цилиндрическую форму. Внутреннюю поверхность ни-

келевого катода покрывают тонким слоем бария, калия или цезия

для уменьшения работы выхода электронов. К краю катода прива-

ривают поджигающий электрод — ПЭ (рис. 2.2), способствующий

снижению напряжения зажигания. Тлеющий разряд вначале возни-

кает между поджигающим электродом и анодом, а затем по мере

увеличения концентрации ионов в баллоне переходит на поверх-

ность катода. Баллон стабилитрона заполняют смесью инертных

газов.

К

А

ПЭ

Рис. 2.2. Конструкция стабилитрона

Рабочий участок БВ вольт-амперной характеристики стабилит-

рона (рис. 2.3) соответствует нормальному тлеющему разряду.

Rб

+

Iн

Iст

Rн

Uст

Рис. 2.3. Схема включения стабилитрона

15

U

Стабилитроны характери-

UА.з

зуют следующие основные па-

раметры: напряжение зажига-

ния UА.з = 100 200 В; напря-

жение стабилизации Uст = 60

160 В; предельные значения

Б

В

рабочего тока IА min IА max =

= 1,5 40 мА, дифференциаль-

Iст. max Uст. max

Iст. min

IА

ное сопротивление от 100 до

250 Ом.

Стабилитроны имеют диа-

Рис. 2.4. Вольт-ампернаяхарактеристи-

пазон рабочих напряжений от

ка стабилитрона

400 В до 30 кВ.

Примеры стабилитронов

тлеющего разряда: СГ3С(встеклянном баллоне с октальным цоко-

лем) и СГ2П (миниатюрный прибор пальчиковой серии). Схема

стабилизации напряжения представлена на рис. 2.4.

2.3. Неоновые лампы

Этопростейшиедвухэлектродныеприборы. Дляболееинтенсив-

ногосвечениявнихиспользуютаномальныйтлеющийразряд. Стек-

лянный баллон лампы заполнен смесью неона, гелия и аргона, да-

ющей при разряде оранжево-красное свечение.

При переменном напряжении низкой частоты анод и катод при-

бора попеременно меняют свои функции и яркость свечения изме-

няется практически безинерционно.

Основныепараметрыламп:

напряжение зажигания, рабо-

чий ток, падение напряжения

на горящей лампе, время за-

паздывания зажигания и вре-

мя деионизации, ограничива-

ющее частотные пределы ра-

боты ламп.

Взависимостиотназначения

иконструктивноговыполнения

Рис. 2.5. Обычная сигнальная неоно-

различаютобычныесигнальные

вая лампа

лампы, миниатюрные и др.

16