Nr Grupy Grupa 12 |
Imię i nazwisko Mateusz Gębala |
Nr zespołu Zespół 3 |
Data 10.10.2011 r. |
---|---|---|---|
Nr Ćwiczenia Ćwiczenie nr 3 |
Temat ćwiczenia Sporządzenie Charakterystyk Triody |
Ocena: | Podpis: |
I Wprowadzenie
Lampa trójelektrodowa, potocznie nazywana triodą, jest jednym z typów lamp elektronowych (lamp wysokopróżniowych, przez które przepływa strumień elektronów.
Trioda zawiera 3 elektrody tj. katodę K, anodę A oraz elektrodę nazywaną siatką S. Na rysunku poniżej znajduję się konstrukcję triody próżniowej. Wewnętrzna elektroda wykonana w postaci metalowej rurki, drucika lub cylindra y to katoda. Pełni ona bardzo ważną rolę w lampie, to katoda stanowi źródło elektronów. Wykonana jest z wolframu lub platyny, pokrytej metalami ziem alkalicznych(Ca, Ba, Sr, Ce) lub ich tlenkami, dzięki czemu można uzyskać dużą termoemisję elektronów, nawet w stosunkowo niskich temperaturach (około 700oC). Rozżarzona katoda jest źródłem strumienia elektronów rosnącego wraz ze wzrostem temperatury katody. Można rozróżnić 2 rodzaje katod ze względu na ich sposób żarzenia, tj. katody o żarzeniu bezpośrednim- w których prąd żarzenia pływnie wprost przez drucik katodowy rozciągnięty między dwiema metalowymi podstawkami wlutowanymi w bańkę - oraz katody o żarzeniu pośrednim- w nich drucik grzejny biegnie wzdłuż osi cylindra powleczonego masą o dużej termoemisji elektronów izolowanych od niego ceramiczną rureczką. Pozostałe elektrody zostały wykonane z niklu, molibdenu, wolframu lub innych metali o wysokiej temperaturze topliwości.
Katoda otoczona jest spiralą z drutu lub siateczką o drobnych oczkach zwiniętą w walec, którą nazywa się siatką lampy. Siatka z kolei jest otoczona metalowym cylindrem nazywamy anodą lampy. Anoda „chwyta” elektrony wysyłane przez katodę. Zespół elektrod osadzony jest w bańce ze szkła zwykłego, poprzez które przechodzą przewody łączące elektrody z doprowadzeniami zewnętrznymi.
Jeżeli między A i K włączymy stałe napięcie elektryczne, to elektrony poruszające się w polu elektrycznym ku anodzie stanowią prąd nazywany prądem anodowym. Natężenie prądu Ia zależy od temperatury katody i napięcia jakie panuje pomiędzy A i K nazywanego napięciem anodowym. Na prąd anodowy można wpływać poprzez włączenie, między katodę i statkę, napięcia siatkowego US.
W normalnych warunkach pracy lampy siatka znajduje się na potencjale ujemnym względem katody, a potencjał anody jest dodatni względem katody. Ujemne napięcie siatki odpycha emitowane elektrony, czego skutkiem jest obniżenie natężenie IA. Jeżeli potencjał siatki będzie wystarczająco ujemny, to prąd anodowy spadnie do zera. Natomiast jeżeli potencjał siatki będzie dodatni względem katody, to będzie on działał przyśpieszająco na elektrony i wzmocni prąd anodowy.
Elektrony emitowane przez katodę w dużych ilościach i nie zostają usunięte przez pole K-S tworzą w obszarze katody chmurę ładunku przestrzennego ujemnego, która utrudnia dalszą emisję elektronów. Jeżeli do siatki przyłożymy wystarczająco silne dodatnie napięcie, to wszystkie elektrony, emitowane przez katodę, zostają usuwane przez pole S-K i osiągają anodę. Gdy siatka jest względem katody ujemna, w obwodzie siatkowym nie płynie żaden prąd, jeżeli jest dodatnia to płynie słaby prąd siatkowy.
Zastosowanie triody – detektor, generator drgań, wzmacniacz słabych zmiennych napięć i prądów
Aby scharakteryzować działania triody należy sporządzić jej charakterystyki, tzn. krzywe przedstawiające zależności takie jak:
Ia = f1(Ua)US = const
Ia = f2(US)Ua = const