DIODA
Najprostszą lampą radiową jest dioda. Zbudowano ją z dwóch elektrod. Anoda - zbudowana jest zwykle z blaszki wygiętej w cylinder i otaczającej, znajdującą się jej środku, katodę. Katoda to drucik grzejny (w przypadku tzw. K. bespośrednio żarzonej) lub cieniutki cylinderek metalowy z naniesioną na niego białawą substancją (ułatwiającą emisję elektronów) i drucikiem grzejnym w środku.
cdn.
______________________________
Preskaler
ZASADA DZIAŁANIA
W każdym metalu elektrony krążące wokół jąder atomowych, przy dostarczaniu energii, przeskakują na wyższe orbity. Ciepło jest też rodzajem energii i w podgrzewanym materiale te elektrony oddalają się coraz dalej od jądra aż wokół takiego podgrzanego do czerwoności drucika, utworzy się chmurka elektronów otaczająca go wokół. Tak właśnie działa katoda. Jeśli teraz przyłożymy między katodę i anodę różnicę potencjałów w ten sposób, że minus do katody a plus do anody to elektrony zostaną przyciągnięte do anody i doprowadzone będą do żródła zasilania (do +) a z minusa, tego żródła, popłyną elektrony uzupełniając ich brak na orbitach atomów. W ten to sposób zacznie płynąć przez diodę prąd a jego wielkość będzie zależała (do pewnego poziomu) od wielkości przyłożonego napięcia do tej lampy. Jeśli teraz zmienimy polaryzację lampy (plus na katodę a minus na anodę) to chmurka elektronów zostanie odepchnięta w kierunku katody i prąd elektryczny nie popłynie przez diodę. Na tej zasadzie, przyłożony do lampy jakikolwiek zmienny przebieg elektryczny, zostanie wyprostowany czyli przez lampę będą płynąć tylko dodatnie połówki tego przebiegu.
_______________________________
Preskaler
TRIODA
Dodająć teraz między anodę i katodę, cylinder z cieniutkich drucików (siatkę) otrzymamy lampę trójelektrodową - tiodę. Jeśli ta siatka nie będzie spolaryzowana (nie podłączymy do niej żadnego napięcia) to przy takim spolaryzowaniu jak dioda w kierunku przewodzenia, popłynie przez nią prawie taki sam prąd jak przez diodę. Załóżmy dla przykładu, że będzie to 2 mA. Jeżeli jednak teraz podłączymy między siatkę i katodę regulowane żródło prądu, minusem od siatki a plusem od katody to będziemy regulować wielkość prądu płynącego przez triodę. Zwiększając UJEMNE napięcie na siatce, zmniejszać będziemy prąd anodowy. Przy jakimś konkretnym napięciu, prąd zupełnie przestanie płynąć. Takie napięcie nazywamy - napięciem odcięcia. Dla różnych typów triod, napięcie to bywa różne (od kilku do kilkudziesięciu woltów).
ZASADA DZIAŁANIA TRIODY
Dlaczego podając ujemne napięcie na siatkę triody, zmniejszamy jej prąd anodowy aż do całkowitego zaniku? W trodzie elektrony emitowane przez katodę, przyciąga (dodatnia) anoda i płynie prąd. Jeśli zaczniemy polaryzować ujemnie siatkę, ten prąd będzie mniejszy bo ujemny potencjał spowoduję odpychanie części elektronów (także ujemnych) i będzie to sprawiało wrażenie, zmniejszania się oczek w siatce, aż do całkowitego zatkania triody. Do polaryzacji siatki pierwszej triody, potrzebny jest dużo mniejszy potencjał niż ma anoda bo siatka jest bliżej katody i mniejszy jej potencjał, mocniej będzie oddziaływał na elektrony. Jeśli teraz tak spolaryzujemy siatkę pierwszą, żeby prąd anodowy zmalał do 1 mA i przez kondensator podamy na nią jakiś przebieg zmienny (np. sygnał z generatora) to w obwodzie anodowym popłynie zmieniający się (identycznie jak sygnał z generatora) prąd anodowy, który na oporniku anodowym (wstawionym w miejsce miliamperomierza) wytworzy spadek napięcia i będzie to wzmocniony sygnał z generatora. W praktyce rzadko stosuje się kłopotliwą baterię napięcia ujemnego bo to samo można uzyskać przez podanie na katodę napięcia dodatniego. Załóżmy, że to napięcie dodatnie katody będzie wynosić 10 V. Wtedy siatka pierwsza, połączona jakimś dużej wartości opornikiem z masą, będzie miała potencjał "zero" lecz względem katody będzie mieć minus 10V!. Możemy to uzyskać wstawiając opornik katodowy o wartości 10 k. Wtedy płynący przez lapę prąd o natężeniu 1mA, wytworzy spadek napięcia na tym rezystorze, 10V. Takie rozwiązanie nazywamy "automatycznym minusem". Dlaczego automatycznym? No dlatego, że gdyby ten prąd z jakichś powodów chciał się zwiększyć, to i spadek napięcia na oporniku katodowym zwiększyłoby się a to spowodowałoby zwiększenie napięcia ujemnego siatki a takie zwiększenie napięcia, skutkuje zmniejszeniem prądu anodowego czyli powrotu (automatycznego) do stanu wyjściowego. Z takiego układu, jako wzmacniacza (np. akustycznego) nie byłoby korzyści, bo także i przebiegi zmienne w podobny sposób (automatycznie) likwidowałyby jakiekolwiek wzmacnianie. Dlatego taki opornik katodowy powinien być odsprzęgnięty kondensatorem połączonym z nim równolegle. Wielkość pojemności tego kondensatora powinna być tak dobrana, żeby nie powodowała zmniejszania wzmocnienia dla najniższych częstotliwości
przewidzianych do wzmocnienia w tym wzmacniaczu, zasadniczo jak największa.
cdn.
_______________________________
Preskaler
PORÓWNANIE PRACY LAMPY (triody) I TRANZYSTORA
Aby poprawnie pracował wzmacniacz na triodzie, lampa musi być oczywiście żarzona, na jej anodę musi być dostarczone napięcie (plus zasilania) na katodę jego minus. Podobnie jest z tranzystorem NPN (w PNP jest odwrotna polaryzacja). Plus zasilania na kolektor, minus na emiter. Jeżeli jednak baza tranzystora ma potencjał zero (taki jak emiter) to tranzystor nie przewodzi (pomijając bardzo mały tzw. prąd zerowy). Inaczej jest w lampie. Brak napięcia na siatce pierwszej (napięcie równe napięciu katody) powoduje maksymalny prąd anodowy. Regulując ujemne napięcie na siatce, powodujemy zmniejszanie się tego prądu aż przy pewnej jego wartości, prąd ten spada do zera. Dalsze zwiększanie ujemnego napięcia, nie powoduje już zmian prądu a prąd płynie tylko w obwodzie anodowym, w obwodzie siatkowym są tylko napięcia. W tranzystorze jest inaczej. Baza tranzystora zasilana napięciem dodatnim, przy jego wartościach ok. 0,3 - 0,7V (zależy to od typu materiału z jakiego tranzystor jest zbudowany) nie przewodzi i nie powoduje wzrastania prądu kolektorowego. Dopiero przy przekroczeniu pewnego progu, zaczyna płynąć mały prąd bazy i dużo większy prąd kolektora. Zjawisko takie zachodzić może (przy zwiększaniu napięcia bazy) tak długo, aż przekroczony zostanie dopuszczalny prąd bazy, kolektora lub przekroczona zostanie maksymalna moc strat takiego tranzystora. Wtedy tranzystor ulega uszkodzeniu. Oczywiście do takiego aż stanu nie należy dopuszczać. Widzimy, że lampa sterowana jest więc - napięciowo a tranzystor - prądowo. Podobnie przy próbach z lampą należy uważać żeby nie przekroczyć tzw. mocy admisyjnej lampy (podawanej dla każdego typu w katalogach). Jeżeli więc odczytamy z katalogu, że np. jakś trioda ma Pamax 1W a Iamax 10 mA to bez ujemnej polaryzacji S1 nie możemy na anodę tej lampy podać większego napięcia jak 100V bo przekroczymy moc admisyjną tej lampy. Oczywiście napięcie na anodzie może być i 300V (jeżeli katlog go nie ogranicza) ale wtedy koniecznie jest spolaryzować S1 takim napięciem ujemnym, żeby prąd anodowy nie przekroczył 3,3 mA.
cdn.
_______________________________
Preskaler
Mam pytanie odnośnie działania lampy dwuelektrodowej. Wiem, że działa jak dioda, ale:
Jeśli podłączymy napięcie do żarzenia, a elektrody zostaną nie podłączone( nie przyłożymy do nich żadnych potencjałów), to katoda się nagrzeje, i wyemituje elektrony, które będą przez nią przyciągane, ponieważ opuszczając ją na katodzie będzie pewien nadmiar ładunku dodatniego. Teraz gdy do anody przyłożymy +, a do katody - to elektrony zostaną przyciągnięte przez anodę. Jeśli będziemy zwiększać napięcie, to dlaczego prąd przewodzenia takiej lampy jest ograniczony??
Teraz jeśli do anody przyłożymy - , a do katody +, to elektrony będą odpychane przez anodę, ale lampa i tak przepuszcza określoną wartość prądu, mimo, że elektrony są odpychane przez anodę, dlaczego tak jest, i jak to wyjaśnić?? Dopiero, przy odpowiedniej wartości ujemnego napięcia anodowego dioda całkowicie nie przewodzi.
Zmieniony przez - mytek1 w dniu 2010-01-16 20:16:51
Ładunki przyciągają się zawsze + do minusa. Generalnie dosyć fajnie to napisane osobiście łatwiej mi to zrozumieć bo dużo tu regół chemicznych
_______________________________
:)) Rowing
Wszystko na tym świecie ma jakieś ograniczenia! Nawet zwykły przewód miedziany ma określoną dopuszczalną gęstość prądu, powyżej której przewód rozgrzewa się do zbyt wysokiej temperatury. Tak samo jest w diodzie próżniowej. Jej katoda ma określoną powierzchnię i z tej powierzchni potrafi wyemitować określoną ilość elektronów (pod wpływem ciepła) . Te elektrony mogą przenieść tylko określoną ilość ładunków elektrycznych a więc przez lampę będzie płynął tylko określony, maksymalny prąd. Po przekroczeniu tego prądu elektrony wyrywane są z katody co powoduje jej zniszczenie.
Co do drugiej części pytania to muszę się przyznać, że jak długo żyje tak nie słyszałem o takim zjawisku jakie opisujesz! Nie może być tak, że po całkowitym zaniku różnicy potencjałów pomiędzy katodą i anodą miał by jeszcze płynąć prąd a w dodatku jeszcze wtedy gdy polaryzacja się zmieni. Nie może też płynąć po zmianie polaryzacji i napięciu wzrastającym. Może Ci się pomyliło z triodą bo właśnie w triodzie, przy potencjale siatki pierwszej równym potencjałowi katody - płynie maksymalny prąd. Zaczyna on się zmniejszać jeśli potencjał siatki się obniża (robi się co raz bardziej ujemny) i po przekroczeniu pewnej wartości tego ujemnego napięcia (zwanego napięciem odcięcia), całkowicie prąd anodowy zanika.
P.S.
Przepraszam za opóźnienie w odpowiedzi ale kiedyś napisałem już odpowiedź jednak uszkodzony komputer nie pozwolił mi na jej wysłanie a co gorsza "zżarł" mi cały tekst.
Generalnie następny temat do powieszenia, możma by zrobić jakiś osobny dział czy podział na temat elektroniki praktycznej, zasada działania np diody, czy tranzystora- bo to z nimi jest najwięcej problemów w sensie naprawy uszkodzomych wzmacniaczy. Sam miałem problem z tym aby rozpoznać co to za tran, jak mierzyć aby spr czy jest sprawny itp
_______________________________
:)) Rowing