Электронные лампы и электровакуумные приборы

Независимо от функционального назначения все электровакуумные приборы можно разделить на две группы: электронные и газоразрядные (ионные).

Принцип действия вакуумных электронных приборов (ламп) основан на движении электронов в вакууме под действием электрического поля. Эти приборы служат базой для построения большинства видов радиоэлектронной аппаратуры. В современной аппаратуре электровакуумные приборы заменяются полупроводниковыми, однако имеются области, где электровакуумные приборы или превосходят полупроводниковые или являются незаменимыми.

С помощью электровакуумных приборов можно создать генераторы мегаваттной мощности (~ 10⁶ Вт), а с помощью одного полупроводникового прибора удается получить примерно в 1000 раз меньшую мощность колебаний.

Электровакуумными приборами являются телевизионные передающие и приемные электронно-лучевые трубки. Кроме того, вся электронная аппаратура высшего класса выполняется на электронных лампах. Такого высокого качества звучания, как у усилителя на электронных лампах, невозможно достичь в усилителе, выполненном на полупроводниковых приборах и интегральных микросхемах.

Электронные приборы отличаются от второй группы приборов этого класса – ионных приборов тем, что все процессы происходят в них при очень высоком вакууме 1,33 (10^-4…10^-5) Па и влияние газов на эти процессы ничтожно.

Существуют следующие группы электронных приборов:

1. Электронные лампы имеют накаленный катод и предназначены для преобразования электрического тока.

Их используют в генераторах переменного тока различной частоты, усилителях постоянного и переменного тока, усилителях мощности, выпрямителях переменного тока, стабилизаторах напряжения, преобразователях частоты, формирователях импульсов специальной формы и других устройствах.

2. Электронно-лучевые приборы. В этих приборах используется энергия светового потока, сфокусированного в узкий луч. Их используют в телевидении (кинескопы, суперортиконы), в измерительных приборах (осциллографы), дисплеях ЭВМ, радиолокаторах и индикаторах.

3. Фотоэлектронные приборы – преобразуют световые сигналы в электрические (фотоэлементы с внешним фотоэффектом и фотоэлектронные умножители).

Существуют и другие типы электронных приборов: электронно-оптические преобразователи, рентгеновские трубки.

Ионные (газоразрядные) приборы используют свойства электрического разряда в газах. Рабочий объем таких приборов после вакуумирования заполняются инертными газами, парами ртути, водородом до давления 0,133 – 1330 Па. Носителями зарядов в газоразрядных приборах являются электроны и ионы, образующиеся в результате ударной ионизации атомов газа.