CCI20111111107

8.2. Lampa próżniowa dwuclektrodowa — dioda

Lampa dwuelektrodowa — dioda próżniowa — składa się z bańki szklanej, z której możliwie dokładnie wypompowano powietrze, uzyskując możliwe największe rozrzedzenie, nazywane praktycznie próżnią. Za dobrą próżnię uważa się ciśnienie niższe od 10^-6 torów. Dioda ma dwie elektrody (rys. 8-la): katodę w postaci drutu — włókno żarzenia z dwoma wyprowadzeniami do cokołu, i anodę metalową z jednym wyprowadzeniem do cokołu.

Zasadę działania diody rozpatrzymy na schemacie rys. 8-1 b.

Katoda lampy jest rozgrzewana prądem żarzenia płynącym z baterii żarzenia. Pomiędzy biegunem ujemnym baterii żarzenia a zaciskiem anody jest włączona bateria zwana anodową o napięciu znacznie wyższym od napięcia baterii żarzenia. Z chwilą rozżarzenia włókna katody rozpoczyna się emisja termoelektronowa. Jeżeli potencjał anody względem katody jest równy zeru (wyłącznik jest otwarty), to elektrony emitowane z katody gromadzą się dookoła niej i tworzą tzw. ładunek przestrzenny, działający hamująco na elektrony emitowane z katody. Z chwilą zamknięcia wyłącznika anoda uzyskuje potencjał dodatni, pomiędzy anodą i katodą o potencjale ujemnym powstaje pole elektryczne, pod działaniem którego elektrony emitowane uzyskują przyśpieszenie i podążają ku anodzie. Elektrony, które trafiają do anody, przechodzą następnie przez obwód zewnętrzny — baterię anodową — B_a mi-liamperomierz i powracają do włókna katcdy. W ten sposób tworzy się obwód prądu zwanego prądem anodowym — l_a. Zwrot tego prądu jest odwrotny do kierunku ruchu elektronów. Wartość prądu zależy między innymi od wysokości potencjału anody.

Przy zmniejszeniu dodatniego potencjału anody prąd anodowy maleje. Jeżeli anoda uzyska potencjał ujemny względem katody, to pomiędzy anodą i katodą ustanie ruch elektronów, i w obwodzie zewnętrznym nie będzie płynął prąd anodowy. A za

Rys. 8-2. Katody żarzone: a) bezpośrednio, b) pośrednio

Rys. 8-3. Charakterystyka anodowa diody

tem przez diodę prąd może płynąć tylko w jednym kierunku. Elektrony emitowane przez katodę mogą poruszać się jedynie od katody ku anodzie i tylko wówczas, gdy anoda ma potencjał dodatni względem katody.

Jest to podstawowa właściwość diody polegająca na jednokierunkowym przewodzeniu prądu.

Opisany sposób żarzenia włókna katody, zasilanej prądem z baterii żarzenia, nazywa się żarzeniem bezpośrednim. Na rys. 8-2a przedstawiono konstrukcję katody żarzonej bezpośrednio.

Ostatnio w lampach elektronowych stosuje się przeważnie katody o żarzeniu pośrednim (rys. 8-2b). Wykonuje się je w postaci rurki niklowej 3 z nałożoną na niej emitującą warstwą tlenku 2. Wewnątrz rurki umieszcza się odpowiednio izolowany oporowy drut grzejny 1, zasilany zwykle prądem przemiennym o odpowiednim napięciu.