Triode chân không
Có một ấm nước lạnh trên bàn bếp. Không có gì bất thường xảy ra, mặt nước phẳng lặng chỉ hơi rung lên vì tiếng bước chân của ai đó gần đó. Bây giờ, hãy đặt chảo lên bếp và không chỉ đặt nó lên mà hãy bật hệ thống sưởi mạnh nhất. Chẳng mấy chốc, hơi nước sẽ bắt đầu bốc lên khỏi mặt nước, sau đó quá trình sôi sẽ bắt đầu, bởi vì ngay cả bên trong cột nước cũng sẽ xảy ra sự bốc hơi, và lúc này nước đã sôi, người ta quan sát thấy sự bốc hơi dữ dội của nó.
Ở đây, chúng ta quan tâm nhất đến giai đoạn của thí nghiệm khi nước chỉ đun nóng nhẹ dẫn đến sự hình thành hơi nước. Nhưng một nồi nước có liên quan gì đến nó? Và mặc dù thực tế là những điều tương tự cũng xảy ra với cực âm của ống điện tử, thiết bị sẽ được thảo luận sau.
Cực âm của ống chân không bắt đầu phát ra các electron nếu nó được làm nóng đến 800-2000 ° C - đây là biểu hiện của bức xạ nhiệt. Trong quá trình bức xạ nhiệt, chuyển động nhiệt của các electron trong kim loại catốt (thường là vonfram) trở nên đủ mạnh để một số trong số chúng vượt qua chức năng công năng lượng và rời khỏi bề mặt catốt.
Để cải thiện sự phát xạ điện tử, các cực âm được phủ bằng bari, stronti hoặc canxi oxit. Và để bắt đầu trực tiếp quá trình bức xạ nhiệt, cực âm ở dạng sợi tóc hoặc hình trụ được làm nóng bằng dây tóc tích hợp (làm nóng gián tiếp) hoặc bằng dòng điện chạy trực tiếp qua thân của cực âm (làm nóng trực tiếp).
Trong hầu hết các trường hợp, sưởi ấm gián tiếp là thích hợp hơn vì ngay cả khi dòng điện đang dao động trong mạch cung cấp nhiệt, nó sẽ không thể tạo ra nhiễu đáng kể trong dòng điện cực dương.
Toàn bộ quá trình được mô tả diễn ra trong một bình chân không, bên trong có các điện cực, trong đó có ít nhất hai - cực âm và cực dương. Nhân tiện, cực dương thường được làm bằng niken hoặc molypden, ít thường xuyên hơn bằng tantali và than chì. Hình dạng của cực dương thường là một hình bình hành được sửa đổi.
Các điện cực bổ sung - lưới - có thể có mặt ở đây, tùy thuộc vào số lượng mà đèn sẽ được gọi là điốt hoặc kenotron (khi hoàn toàn không có lưới), triode (nếu có một lưới), tetrode (hai lưới). ) hoặc một pentode (ba lưới).
Đèn điện tử cho các mục đích khác nhau có số lượng mạng khác nhau, mục đích của chúng sẽ được thảo luận thêm. Bằng cách này hay cách khác, trạng thái ban đầu của ống chân không luôn giống nhau: nếu cực âm đủ nóng, một «đám mây điện tử» được hình thành xung quanh nó từ các điện tử thoát ra do bức xạ nhiệt.
Vì vậy, cực âm nóng lên và một "đám mây" electron phát ra đã lơ lửng gần nó. Các khả năng để phát triển hơn nữa các sự kiện là gì? Nếu chúng ta cho rằng cực âm được phủ bằng bari, stronti hoặc canxi oxit và do đó phát xạ tốt, thì các electron được phát ra khá dễ dàng và bạn có thể làm được điều gì đó hữu hình với chúng.
Lấy một cục pin và nối cực dương của nó với cực dương của đèn và nối cực âm với cực âm. Đám mây điện tử sẽ đẩy lùi khỏi cực âm, tuân theo định luật tĩnh điện và lao tới cực dương trong một điện trường - một dòng điện cực dương sẽ phát sinh, vì các điện tử trong chân không di chuyển khá dễ dàng, mặc dù thực tế là không có dây dẫn nào như vậy .
Nhân tiện, nếu trong nỗ lực để có được sự phát xạ nhiệt mạnh hơn, người ta bắt đầu làm cực âm quá nóng hoặc tăng điện áp cực dương quá mức, thì cực âm sẽ sớm mất phát xạ. một nhiệt độ rất cao.
Bây giờ, hãy thêm một điện cực bổ sung giữa cực âm và cực dương (ở dạng dây quấn ở dạng lưới trên lưới) - lưới. Hóa ra không phải là một diode, mà là một triode. Và ở đây có các tùy chọn cho hành vi của các điện tử. Nếu lưới được kết nối trực tiếp với cực âm, thì nó sẽ không can thiệp vào dòng điện cực dương.
Nếu một điện áp dương nhất định (nhỏ so với điện áp cực dương) từ một pin khác được đặt vào mạng, thì nó sẽ hút các electron từ cực âm về phía chính nó và tăng tốc phần nào cho các electron bay đến cực dương, truyền chúng xa hơn qua chính nó - đến cực dương. Nếu một điện áp âm nhỏ được đặt vào lưới điện, nó sẽ làm chậm các electron.
Nếu điện áp âm quá lớn, các electron sẽ vẫn lơ lửng gần cực âm, hoàn toàn không đi qua lưới điện và đèn sẽ bị khóa. Nếu đặt một điện áp dương quá mức vào lưới điện, nó sẽ hút hầu hết các electron về phía mình và không truyền chúng đến cực âm, cho đến khi đèn cuối cùng có thể bị hỏng.
Do đó, bằng cách điều chỉnh đúng điện áp mạng, có thể kiểm soát cường độ dòng điện cực dương của đèn mà không tác động trực tiếp lên nguồn điện áp cực dương. Và nếu chúng ta so sánh tác động lên dòng điện cực dương bằng cách thay đổi điện áp trực tiếp trên cực dương và thay đổi điện áp trong mạng, thì rõ ràng là ảnh hưởng qua mạng ít tốn kém năng lượng hơn và tỷ lệ này được gọi là mức tăng của đèn:
Độ dốc của đặc tính I - V của ống điện tử là tỷ lệ giữa sự thay đổi dòng điện anốt với sự thay đổi điện áp lưới ở điện áp anốt không đổi:
Đó là lý do tại sao mạng này được gọi là mạng điều khiển. Với sự trợ giúp của mạng điều khiển, một triode hoạt động, được sử dụng để khuếch đại các dao động điện ở các dải tần số khác nhau.
Một trong những triode phổ biến là triode kép 6N2P, vẫn được sử dụng trong các giai đoạn trình điều khiển (dòng điện thấp) của bộ khuếch đại âm thanh chất lượng cao (ULF).