Вакуумные дискретные активные элементы

Вакуумными называются такие дискретные активные элементы, действие которых основывается на управлении потоком электронов, движущихся в вакууме, электрическим полем, сформированным системой электродов. Учитывая их довольно сложное строение их еще называют вакуумными приборами.

Назначения. Вакуумные приборы предназначены для генерирования и обработки электрических сигналов, формирования электронных лучей и управления ими.

Классификация. Вакуумные приборы классифицируют по видам. Различаютчетыре основных вида вакуумных приборов (рис. 1): вакуумные электронные лампы, генерирующие и обрабатывают электрические сигналы; вакуумные электронные приборы СВЧ; вакуумные фотоэлектронные приборы, преобразующие световую энергию в электрическую и усиливают фототок; вакуумные электронно-лучевые приборы, которые формируют узкосфокусованые электронные лучи, управляющие ими, формируют с их помощью сигналы, изображения и т.д.

%d0%b1%d0%b5%d0%b7%d1%8b%d0%bc%d1%8f%d0%bd%d0%bd%d1%8b%d0%b9

Рис. 1. Классификация вакуумных электронных приборов по видам

Каждый из названных выше видов приборов разделяют на подвиды, которые будут рассмотрены в соответствующих параграфах.

Условные изображения и обозначения. Условные изображения вакуумных электронных приборов на схемах и их условные обозначения регламентируются государственным стандартом и они приводятся при рассмотрении каждого вида приборов частности.

Строение. Каждый вид вакуумных электронных приборов имеет специфическую строение, то есть собственно отличное от других приборов конструктивное исполнение. Вместе с тем, в них можно выделить некоторые общие конструктивные элементы — это баллон, в котором создается вакуум. Изготавливают баллоны из стекла, металла, керамики. Внутри баллона находится система металлических электродов. Для присоединения электродов к источнику питания и внешней схемы является выводы, которые объединяют часто в единую конструктивную единицу — цоколь. Мощные вакуумные приборы дополнительно имеют системы охлаждения и крепления. СВЧ-приборы несущие конструкции, которые обеспечивают минимальные паразитные параметры.

Работа. Общим в работе вакуумных приборов является то, что их катоды эмитируют электроны, движущиеся в вакууме до анода, который имеет положительный относительно катода потенциал. Управляющие движением электронов с помощью электрических или электромагнитных полей, которые создаются электродами, потенциалы которых задают внешние источники.
Вакуумные приборы могут работать в статическом или динамическом режимах. Статическим называют такой режим работы, при котором ни один из параметров режима не меняется во времени. Динамичным — такой, при котором хотя бы один параметр режима работы изменяется во времени. На практике еще используется понятие «рабочий режим». Рабочим называется такой режим работы
вакуумного (и не только вакуумного) прибора, при котором хотя бы к одному из электродов подключена нагрузка.

Свойства. С одной стороны, дискретный характер вакуумных приборов обеспечивает им высококачественные характеристики и параметры, поскольку они не связанные с одновременным изготовлением других элементов. Но дискретный характер изделий увеличивает количество контактов в ЭА, в результате чего снижается их надежность, повышается стоимость. Кроме того, большие рассеиваемой мощности, высокие токи и напряжения, наличие индивидуальной защиты делает их весогабаритных показатели высокими. Это уменьшает плотность компоновки элементов в ЭА, снижает их устойчивость к воздействию механических факторов. Особенно низкой устойчивостью к воздействию механических факторов отличаются те вакуумные приборы, имеющие стеклянные баллоны. Преимуществом вакуумных приборов является их повышенная радиационная и температурная устойчивость, связанная прежде всего с отсутствием в них радиационно и теплочувствительных полупроводниковых материалов, полная гальваническая развязка входа и выхода, способность обрабатывать и генерировать мощные электрические сигналы, оригинальность характеристик.

Применение. Применение вакуумных электронных приборов в связи с развитием полупроводниковой электроники резко сократилось. Они встречаются в мощных ЭА, предназначенных для работы в условиях высокого уровня радиации, больших температурных нагрузок. Сокращение меньше коснулось электронно-лучевых и СВЧ приборов, которые продолжают использоваться в промышленной, бытовой, медицинской, военной и космической аппаратуре.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

CAPTCHA image
*