Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
WinRAR ZIP archive / РГР 2 / Данилов Общ эл .pdf
Скачиваний:
5707
Добавлен:
18.03.2016
Размер:
10.1 Mб
Скачать

§14.5. Диоды

Устройство и принцип действия. Диод представляет собой электронную лампу, имеющую два электрода: катод и анод.

Диод, применяемый как выпрямитель переменного тока, называют кенотроном. Он может выполнять ряд других важных преобразовательных функций, на которых не будем останавливаться в данном учебном пособии.

Конструктивно вакуумный диод оформлен в виде стеклянного или металлического баллона (рис. 14.7), внутри которого создан высокий вакуум (10-5Па≈10-7 мм рт.ст.). В баллоне размещают два электрода: анод (А) и катод (К). Катод, как было установлено, является источником свободных электронов, анод служит приемником испускаемых катодом электронов. Его изготовляют из никеля, молибдена или тантала.

Рис. 14.7. Устройство (а) и условное обозначение

Рис. 14.8. Схема для снятия вольт-амперной

характеристики диода (а), вольт-амперная характеристика

электронного диода с катодом прямого накала (б) и

диода с активированным катодом при различных

косвенного накала (в)

температурах катода (б)

 

Для выяснения принципа действия диода воспользуемся схемой (рис. 14.8, а). С потенциометра Rп на участок анод катод диода подается напряжение Uа, называемое анодным. Когда это напряжение положительно, между анодом и катодом создается ускоряющее электрическое поле. Под его действием электроны, испускаемые катодом, устремляются на анод, замыкая цепь анодного тока Iа. Необходимо иметь в виду, что здесь использовано условное направление тока.

Если анодное напряжение отрицательно, электрическое поле между анодом и катодом становится для электронов тормозящим и практически ни один электрон электронного облака, возникающего вокруг катода, не попадает на анод. Цепь анодного тока разорвана, и Iа=0. Отсюда следует важный вывод: диод обладает свойством односторонней проводимости.

Для расчета схем, в которых применяют диоды, необходимо использовать вольт-амперные характеристики (рис. 14.8, б). Ход характеристики объясняется следующим. При отсутствии анодного напряжения анодный ток лампы равен нулю, хотя вокруг катода и существует электронное облако. С увеличением анодного напряжения Ua анодный ток увеличивается и электронное облако рассасывается. Точка а характеристики соответствует такому режиму работы, когда анодный ток оказывается равным эмиссионному току, т. е. электронное облако полностью рассосалось. Для диодов с простыми катодами этот ток называется током насыщения. Ему соответствует анодное напряжение Ua нac.

Для изменения тока насыщения необходимо менять температуру катода. Активированные катоды не имеют ярко выраженного участка насыщения характеристики (участок аb, рис. 14.8, б).

Параметры диодов.

Внутреннее сопротивление Ri = Ua/Ia, т. е. отношение приращения анодного напряжения к приращению анодного тока на рабочем участке характеристики (участок Оа, рис. 14.8, б). Для выпрямительных ламп (кенотронов) его значения порядка нескольких сотен ом.

Допустимая мощность рассеяния на аноде Ра доп выделяется при бомбардировке его электронами и при разогревании анода до некоторой допустимой температуры. Превышение Ра доп может привести к расплавлению анода. Для современных анодов Ра доп колеблется в пределах от долей ватт до десятков ватт.

Максимальный анодный ток Ia max ограничен током эмиссии катода, а также перегревом катода и анода. Значения Ia max обычно лежат в пределах от 0,01 до 1 А.

Максимальное обратное напряжение обртая это такое максимальное анодное напряжение обратной полярности, при котором еще не наступает пробой промежутка между анодом и катодом. Оно зависит от электрической прочности диода и лежит в пределах от десятков вольт до десятков киловольт.

Типы ламповых баллонов и система обозначений электронных ламп.

Рис. 14.9. Общий вид современных ламп:

а с октальным цоколем; б обычная бесцокольная; в

пальчиковая бесцокольная; г сверхминиатюрная

По размерам и типу баллоны подразделяются на обычные с октальным цоколем и без цоколя, а также на миниатюрные пальчиковые и сверхминиатюрные бесцокольные (рис. 14.9). Обычные цокольные лампы снабжены восьмиштырь-ковым (октальным) цоколем, служащим для соединения лампы с панелью (рис. 14.10, а). Выводы от электродов лампы припаиваются к штырькам цоколя, которые равномерно расположены по периферии. Правильное соединение лампы с панелью обеспечивается ключом. Ключ пластмассовый штырь с выступом, укрепленный в центре цоколя. В центре ламповой панели имеется отверстие соответствующей конфигурации (рис. 14.10, б). Штырьки нумеруются от выступа по часовой стрелке (рис. 14.10, в).

Рис. 14.10. Цоколевка диодов:

а октальный цоколь; б ламповая панель октальная; в нумерация штырьков на октальном цоколе; г расположение штырьков у бесцокольной лампы; д двойного диода 6Х6С

Контактные штырьки бесцокольных ламп впрессованы в плоское стеклянное донышко баллона и расположены по окружности (рис. 14.10, г).

Правильное соединение лампы с панелью обеспечивается увеличенным интервалом между первым и последним штырьками.

У сверхминиатюрных ламп контактные штырьки отсутствуют, и соединение со схемой обеспечивается гибкими проводниками, идущими от электродов лампы (рис. 14.9, г).

Электроды лампы соединяются со штырьками согласно цоколевке (рис. 14.10, д), которая приводится в справочниках по электронным лампам.

Обозначение диодов состоит из четырех элементов: первый число, округленно указывающее напряжение накала лампы в вольтах; второй буква условного обозначения типа лампы, например диод Д; третий число, указывающее порядковый номер разработки данного типа лампы; четвертый буква, определяющая тип баллона, например С стеклянный, К керамический, П пальчиковая лампа со стеклянным баллоном, Б сверхминиатюрная лампа со стеклянным баллоном диаметром не более 5 мм, отсутствие четвертого элемента означает, что баллон лампы металлический.

Например: лампа 6Х6С. Это означает, что напряжение накала 6,3 В (6); X — двойной диод, тип 6; С баллон стеклянный обычных размеров.

Карточка № 14.4 (212).

Диоды

Сколько выводов должен иметь диод с

катодом

4

 

143

косвенного накала?

 

 

 

 

2

 

64

 

 

3

 

106

Является ли диод линейным элементом цепи?

 

Да

 

40

 

 

 

 

 

 

 

Нет

 

136

 

 

Это зависит от

значения

49

 

 

приложенного напряжения

 

 

 

 

 

Какая из приведенных характеристик соответствует

 

 

25

диоду с простым катодом?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

83

 

 

 

 

 

 

 

 

 

139

 

 

 

 

Каково обратное сопротивление диода постоянному

Близко к нулю

 

65

току?

 

 

 

 

 

Близко к бесконечности

 

124

 

 

 

 

 

Зависит от значения обратного

18

 

 

напряжения

 

 

Выберите треугольник приращений напряжения и тока,

3

 

52

который правильно определяет Ri

 

 

 

 

1

 

120

 

 

2

 

70

 

 

 

 

 

Соседние файлы в папке РГР 2