電子管的結構及性能特點

電子管的介紹

基本電子管一般有三個極，一個陰極 (K) 用來發射電子,一個陽極(A)用來吸收陰極所發射的電子，一個柵極(G)用來控制流到陽極的電子流量。陰極發射電子的基本條件是：陰極本身必須具有相當的熱量，陰極又分兩種,一種是直熱式，它是由電流直接通過陰極使陰極發熱而發射電子；另一種稱旁熱式陰極，其結構一般是一個空心金屬管，管內裝有繞成螺線形的燈絲，加上燈絲電壓使燈絲發熱從而使陰極發熱而發射電子，現在日常用的多半是這種電子管(如圖所示)。由陰極發射出來的電子穿過柵極金屬絲間的空隙而達到陽極，由于柵極比陽極離陰極近得多，因而改變柵極電位對陽極電流的影響比改變陽極電壓時大得多，這就是三極管的放大作用。換句話說就是柵極電壓對陽極電流的控制作用。我們用一個參數稱跨導(S)來表示.另外還有一個參數μ來描述電子管的放大系數，它的意義是說明了柵極電壓控制陽流的能力比陽極電壓對陽流的作用大多少倍。
?? 為了提高電子管的放大系數，在三極管的陽極和控制柵極之間另外加入一個柵極稱之為簾柵極，而構成四極管，由于簾柵極具有比陰極高很多的正電壓，因此也是一個能力很強的加速電極，它使得電子以更高的速度迅速到達陽極，這樣控制柵極的控制作用變得更為顯著。因此比三極管具有更大的放大系數。但是由于簾柵極對電子的加速作用，高速運動的電子打到陽極，這些高速電子的動能很大，將從陽極上打出所謂二次電子，這些二次電子有些將被簾柵吸收形成簾柵電流，使簾柵電流上升導致簾柵電壓的下降，從而導致陽極電流的下降，為此四極管的放大系數受到一定而限制。
?? 為了解決上述矛盾，在四極管簾柵極外的兩側再加入一對與陰極相連的集射極，由于集射極的電位與陰極相同，所以對電子有排斥作用，使得電子在通過簾柵極之后在集射極的作用下按一定方向前進并形成扁形射束，這扁形電子射束的電子密度很大，從而形成了一個低壓區，從陽極上打出來的二次電子受到這個低壓區的排斥作用而被推回到陽極，從而使簾柵電流大大減少，電子管的放大能力得而加強，這種電子管我們稱為束射四極管。束射四極管不但放大系數較三極管為高，而且其陽極面積較大，允許通過較大的電流，因此現在的功放機常用到它作為功率放大。

電子管的結構及性能特點

大多數的電子管均為玻璃外殼的真空管（俗稱“膽”管），體積較大，圖1是其外形。

（一）二極電子管

??? 二極電子管分為整流二極管、阻尼二極管和充氣二極管等，其內部由陰極 K 、屏極 A 和燈絲 F 等組成。

??? 二極電子管有直熱式和間熱式之分。直熱式二極電子管的燈絲 F 與陰極 K 為一體，稱為絲極。間熱式二極電子管的燈絲 F 與陰極 K 之間是隔離的。

圖 2 是二極電子管的電路圖形符號。

（二）三極電子管

??? 三極電子管由外殼、燈絲 F 、屏極（也稱板極或陽極） A 、柵極 G 、陰極 k 及管腳等組成。其中，燈絲用來加熱陰極。陰極 k （類似于半導體三極管的發射極和場效應管的源極）在溫度升高到一定值時開始發射電子。柵極 G （也稱控制柵極。類似于半導體三極管的基極和場效應管的柵極）用來控制陰極發射電子的數量，即控制陰極電流的大小。屏極 A （類似于半導體三極管的集電極和場效應晶體管的漏極）用來收集陰極所發射的電子。

??? 三極電子管一般用于放大電路中，它按陰極的加熱方式可分為直熱式陰極三極電子管和間熱式陰極三極電子管。圖 11-3 是三極電子管的電路圖形符號。

??? 常用的中、小功率三極電子管有 6N1~6N4 、 6N6 、 6N8P 、 6N9P 、 6N11 、 6DJ8 、 12AX7 、 12AU7 、 12AT7 、 6C3~6C5 等型號。常用的大功率三極電子管有 211 、 845 、 WE300B 、 6N5P 、 6N13P 等型號。

（三）四極電子管

??? 普通四極電子管較三極電子管增加了一個柵極，一般用于高頻放大等電路。代表型號有 6J3 、 6J5 等。圖 11-4 是間熱式陰極四極電子管的電路圖形符號。

（四）五極電子管

??? 五極電子管是在三極電子管的屏極 A 與柵極 G 之間加入兩個網狀的柵極。其中一個柵極為簾柵極，它接固定的正電壓，用于對陰極發出的正電子進行加速，同時還對屏極起屏蔽作用。另一個柵極為抑制柵極，它與陰極同電位，用來抑制屏極產生的二次電子發射。

圖 11-5 是間熱式五極電子管的電路圖形符號。

??? 五極電子管的放大系數較三極電子管要大。常用的五極電子管有 6J1 （ T ） ~6J5 （ T ）、 6P14 、 6P15 、 EL12 、 EL35 、 WE-350B 等型號。

（五）束射四極管

??? 束射四極管也稱電子注管，它在三極管的基礎上增加了一對集束電極。此電極與陰極（較三極管、五極管的陰極粗大而扁平）相連，其作用是迫使電子沿垂直于陰極扁平面的方向成束狀射向屏極，屏極電流較大。

圖 11-6 是束射四極管的電路圖形符號。

??? 常用的束射四極管有 6P1 、 6P6 、 6V6 、 6P3P 、 6L6GC 、 FU-7 、 6CA7 、 EL34 、 KT66 、 KT88 等型號。

（六）七極電子管

??? 七極電子管較五極管增加了兩個柵極，如圖 11-7 所示。七極管早期應用于收音機中作高放管或變頻管，現在已很少使用。