真空三極管

廚房的桌子上有一壺冷水。沒有任何異常發生，平坦的水面只是因為附近有人的腳步聲而微微顫抖。現在讓我們把平底鍋放在爐子上，不只是放上，而是打開最密集的加熱。很快水蒸氣就會開始從水的表面上升，然後開始沸騰，因為即使在水柱內部也會發生蒸發，現在水已經沸騰了，可以觀察到它的強烈蒸發。

在這裡，我們最感興趣的是實驗階段，在該階段中，僅對水進行輕微加熱即可形成蒸汽。但是一壺水有什麼關係呢？儘管類似的事情發生在電子管的陰極上，但稍後將討論其裝置。

真空管的陰極如果加熱到800-2000℃就開始發射電子——這是熱電子輻射的表現。在熱輻射過程中，陰極金屬（通常是鎢）中電子的熱運動變得足夠強大，足以使其中一些電子克服能量功函數並物理離開陰極表面。

為了改善電子發射，陰極塗有鋇、鍶或氧化鈣。為了直接啟動熱電子發射過程，毛髮或圓柱形陰極由內置燈絲（間接加熱）或電流直接通過陰極主體（直接加熱）加熱。

在大多數情況下，間接加熱是更可取的，因為即使加熱電源電路中的電流是脈動的，也不會對陽極電流產生明顯的干擾。

整個描述的過程發生在一個抽空的燒瓶中，裡面有電極，其中至少有兩個 - 陰極和陽極。順便說一句，陽極通常由鎳或鉬製成，很少由鉭和石墨製成。陽極的形狀通常是改進的平行六面體。

額外的電極 - 網格 - 可能存在於此處，具體取決於燈的數量將被稱為二極管或 kenotron（當根本沒有網格時）、三極管（如果有一個網格）、四極管（兩個網格） ) 或五極管（三格）。

不同用途的電子燈具有不同數量的網絡，其用途將進一步討論。無論如何，真空管的初始狀態總是相同的：如果陰極足夠熱，由於熱電子輻射而逸出的電子會在其周圍形成“電子云”。

因此，陰極變熱並且發射的電子“雲”已經在其附近盤旋​​。事件進一步發展的可能性是什麼？如果我們認為陰極塗有鋇、鍶或氧化鈣，因此具有良好的發射性能，那麼電子很容易發射，您可以用它們做一些有形的事情。

取一節電池，將其正極端子連接到燈的陽極，將負極端子連接到陰極。電子云將從陰極排斥，遵守靜電定律，並在電場中沖向陽極 - 陽極電流將出現，因為真空中的電子很容易移動，儘管事實上沒有這樣的導體.

順便說一下，如果為了獲得更強烈的熱電子發射，開始使陰極過熱或過度增加陽極電壓，那麼陰極很快就會失去發射。這就像鍋裡的沸水一直開著非常高的熱量。

現在讓我們在陰極和陽極之間添加一個額外的電極（以電線的形式在網格上以網格的形式纏繞） - 網格。原來不是二極管，而是三極管。這裡有電子行為的選項。如果柵極直接連接到陰極，那麼它根本不會干擾陽極電流。

如果來自另一個電池的某個（與陽極電壓相比較小）正電壓被施加到網絡，那麼它將從陰極吸引電子到自身並在一定程度上加速電子飛向陽極，使它們進一步通過自身 - 到達陽極。如果在柵極上施加一個小的負電壓，它會使電子減速。

如果負電壓太大，電子將漂浮在陰極附近，根本無法穿過柵極，燈將被鎖定。如果向柵極施加過大的正電壓，它將把大部分電子吸引到自身，而不是將它們傳遞到陰極，直到燈最終退化。

因此，通過適當調整網絡電壓，可以控制燈的陽極電流的大小而不直接作用於陽極電壓的來源。如果我們通過直接改變陽極上的電壓和改變網絡中的電壓來比較對陽極電流的影響，那麼很明顯，通過網絡的影響在能量上消耗更少，這個比率被稱為增益燈：

電子管的I—V特性的斜率是在陽極電壓恆定時，陽極電流的變化與柵極電壓的變化之比：

這就是為什麼這個網絡被稱為控製網絡。在控製網絡的幫助下，三極管工作，用於放大不同頻率範圍內的電振盪。

一種流行的三極管是雙 6N2P 三極管，它仍然用於高質量音頻放大器 (ULF) 的驅動器（低電流）級。