Đèn điện tử 3 cực

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (501.34 KB, 25 trang )

BAỉI GIANG
MON LINH KIEN ẹIEN Tệ

CHƯƠNG 2:
LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CHÂN KHÔNG
2.1
2.2
2.3
2.4

ĐÈN
ĐÈN
ĐÈN
ỐNG

ĐIỆN TỬ 2 CỰC
ĐIỆN TỬ 3 CỰC
ĐIỆN TỬ NHIỀU CỰC
PHÓNG TIA ĐIỆN TỬ

2.1 Đèn điện tử 2 cực
Sự dòch chuyển của electron trong môi trường
chân không:
Khi có sự chênh lệc điện thế giữa 2 bản cực thì
bản cực + sẽ hút các e bò bức xạ ra không gian
làm các e dòch chuyển từ bản cực – tới +

e

2.1 Đèn điện tử 2 cực
Sự dòch chuyển của electron trong môi trường chân không:
Khi có sự chênh lệc điện thế giữa 2 bản cực thì bản cực +
sẽ hút các e bò bức xạ ra không gian làm các e dòch chuyển
từ bản cực – tới +
(Giữa 2 cực có điện trường E có chiều từ + tới –
Điện trường này sẽ tác động lên các e làm các e bay theo
chiều ngược với chiều điện trường.)

E
e

2.1 Đèn điện tử 2 cực
Nhận xét:
– Đèn điện tử 2 cực có 2 trạng thái làm việc là
thông bão hòa và tắt.
– Trạng thái làm việc của đèn điện tử 2 cực phụ
thuộc vào cực tính của điện áp đặt vào A và K
– Được ứng dụng trong các mạch chỉnh lưu điện
áp từ AC sang DC, mạch tách sóng biên độ
=> Đèn điện tử 2 cực không có khả năng
khuếch đại tín hiệu.

2.2 Đèn điện tử 3 cực

2.2.1 Cấu tạo
2.2.2 Nguyên lý hoạt động

2.2.3 Ứng dụng

2.2 Đèn điện tử 3 cực
2.2.1

Cấu tạo:
Gồm 3 điện cực:
– Katốt (K): được
làm bằng kim loại
bên ngoài có phủ
một lớp ôxit kim
loại để dễ phát xạ
điện tử khi được
nung nóng

Vỏ đèn
A

K(katốt)
g

g(Lưới)

K
A(anốt)

A

g

Un
K

a) Cấu tạo đđtû ba cực

b) Ký hiệu đđt ba cực

H2.6-Cấu tạo và ký hiệu của đèn điện tử 3 cực

2.2 Đèn điện tử 3 cực
2.2.1

Cấu tạo:
Gồm 3 điện cực
– Katốt (K)
– Anốt (A) : Làm
bằng kim loại có
công thoát lớn để
tránh phát xạ thứ
cấp

Vỏ đèn
A

K(katốt)
g

g(Lưới)

K
A(anốt)

A

g
Un
K

a) Cấu tạo đđtû ba cực

b) Ký hiệu đđt ba cực

H2.6-Cấu tạo và ký hiệu của đèn điện tử 3 cực

2.2 Đèn điện tử 3 cực
2.2.1

Cấu tạo:
Gồm 3 điện cực
– Katốt (K)
– Anốt (A)
– Lưới : Nằm giữa A
và K
+ Làm từ những sợi
kim loại mảnh, khó
nóng chảy.
+ Đan thành mắt
lưới hoặc quấn

dạng xoắn lò xo
bao quanh katốt
+ Khoảng cách từ
lưới tới K rất gần
hơn tới A

Vỏ đèn
A

K(katốt)
g

g(Lưới)

K
A(anốt)

A

g
Un
K

a) Cấu tạo đđtû ba cực

b) Ký hiệu đđt ba cực

H2.6-Cấu tạo và ký hiệu của đèn điện tử 3 cực

2.2 Đèn điện tử 3 cực
2.2.1 Cấu tạo:
Gồm 3 điện cực
– Ka-tốt (K)
– A-nốt (A)
– Lưới (g)
* Đối với đèn nung
nóng gian tiếp
còn
có thêm sợi
đốt nằm
trong ka-tốt
* Tất cả được đặt
trong bình kín rút chân
không

Vỏ đèn
A

K(katốt)
g

g(Lưới)

K
A(anốt)

A

g

Un
K

a) Cấu tạo đđtû ba cực

b) Ký hiệu đđt ba cực

H2.6-Cấu tạo và ký hiệu của đèn điện tử 3 cực

2.2 Đèn điện tử 3 cực
2.2.2

Nguyên lý hoạt động
* Điều kiện làm việc:
• Ua > 0
• Ug >0, <0 hoặc = 0
* Sơ đồ mạch điện:

Ia
A

Rt
g

Ua

Ea
Ug

Un

K

H2.7-Mạch điện cơ bản đèn ba cực

URt

2.2 Đèn điện tử 3 cực
2.2.2
2.2.2.1

Nguyên lý hoạt động:
Hoạt động:
– Khi Un = Undđ K bắt
đầu phát xạ điện tử,
xung quanh K tồn tại
một đám mây điện
tử.
– Lúc này Ua > 0, ta sẽ
xét từng trường hợp
Ug
khi Ug thay đổi.

Ia
A

Rt
g

Ua

Ea
Un

K

H2.7-Mạch điện cơ bản đèn ba cực

URt

2.2 Đèn điện tử 3 cực
2.2.2
2.2.2.1

Nguyên lý hoạt động:
Hoạt động:
– Khi Ug << 0: do đám
mây điện tử cùng dấu
với các điện tích tại lưới
nên đám mây điện tử
này bò đẩy về phía K,
không có điện tử nào
bay về phía A
– Khi Ug < 0 một số điện
tử có động năng lớn
vượt qua được lưới về A,
lúc này bắt đầu xuất

hiện dòng Ia và khi Ug
gần tiến về 0, Ia tăng
mạnh

Ia
A

Rt
g

Ua

Ea
Ug

Un

K

H2.7-Mạch điện cơ bản đèn ba cực

URt

2.2 Đèn điện tử 3 cực
2.2.2
2.2.2.1

Nguyên lý hoạt động:

Hoạt động:
– Khi Ug=0: đèn 3
cực hoạt động
giống như đèn 2 cực
– Khi Ug > 0 giữa lưới
và K hình thành
trường tăng tốc làm
cho các điện tử
phát xạ từ K dễ
dàng bay về A.
– Khi Ug >>0, các
điện tử phát xạ từ K
về hết A, dòng diện
tử bão hòa.

Ia
A

Rt
g

Ua

Ea
Ug

Un

K

H2.7-Mạch điện cơ bản đèn ba cực

UR

2.2 Đèn điện tử 3 cực
2.2.2
2.2.2.1

Nguyên lý hoạt động:
Hoạt động:
– Do A nhận thêm điện
tử nên mang điện tích
âm, do A được nối với
+Ea nên sẽ bò cực
dương nguồn hút về
– K bò mất điện tử nên
mang điện tích dương,
nó sẽ hút các điện tử
từ –Ea nên thế chỗ
– Dòng điện tử chạy:
-Ea -> K -> A-> +Ea

Ia
A

Rt

g

Ua

Ea
Ug

Un

K

H2.7-Mạch điện cơ bản đèn ba cực

URt

2.2 Đèn điện tử 3 cực
2.2.2

2.2.2.1

Nguyên lý hoạt
động:
Hoạt động:
-Dòng điện Ia chạy
ở mạch ngoài:
+Ea ->A -> K-> -Ea
– Cường độ dòng
điện này phụ thuộc
vào hiệu điện thế
tại lưới

Ia
A

Rt

g

Ua

Ea
Ug

Un

K

H2.7-Mạch điện cơ bản đèn ba cực

URt

2.2 Đèn điện tử 3 cực
2.2.2

2.2.2.1

Nguyên lý hoạt
động:
Hoạt động:
– Khi Ug dương sẽ

hút một số điện tử
từ K về tạo nên
dòng Ig dòng điện
này rất nhỏ hơn
dòng Ia .

Ia
A

Rt

g

Ua

Ea
Ug

Un

K

H2.7-Mạch điện cơ bản đèn ba cực

URt

2.2 Đèn điện tử 3 cực
2.2.2

2.2.2.1

Nguyên lý hoạt
động:
Hoạt động:
– Khi Ug dương sẽ
hút một số điện tử
từ K về tạo nên
dòng Ig dòng điện
này rất nhỏ hơn
dòng Ia .
* Như vậy sự thay
đổi điện áp cực
lưới sẽ dẫn đến sự
thay đổi dòng Ia
nên ta nói cực lưới
là cực điều khiển.

Ia
A

Rt

g

Ua

Ea
Ug

Un

K

H2.7-Mạch điện cơ bản đèn ba cực

URt

2.2 Đèn điện tử 3 cực
2.2.2
2.2.2.2

Nguyên lý hoạt
động:
Đặc tuyến Anốtlưới:
– Biểu thức
Ia = f(Ug)
Ua= const
– Đặc tuyến chia
làm 3 vùng:
+ Vùng tắt
+ Vùng khuếch đại
+ Vùng bão hòa
– Tập hợp các đặc
tuyến gọi là họ đặc
tuyến

Ia(mA)
Ibh

Ua1
Ua2
Ua3
Ua1 > Ua2>Ua3

Ug(mV
)
vùng tắt

KĐ

bão hòa

Hình 2.8-Đặc tuyến anốt-lưới của đèn ba cực

2.2 Đèn điện tử 3 cực
2.2.3

Ứng dụng:
* Làm khóa đóng mở điện tử trong các mạch dao
động tích thoát (tạo xung)

Nguồn
năng lượng

K1

Phần tử tích

trữ năng lượng

Thiết bò
chuyển mạch

K2

Mạch phóng
điện

2.2 Đèn điện tử 3 cực
2.2.3

Ứng dụng:
* Làm khóa đóng mở điện tử trong mạch đa hài
tạo xung vuông
Ua1
+Ea
Ra1
–

– +

C1

C2

+

Ua1

Đ1

t

Ra2
Ua2
Đ2
Ua2

Rg1

Rg2

t

2.2 Đèn điện tử 3 cực
2.2.3

Ứng dụng:
* Làm phần tử khuếch đại trong các mạch khuếch
đại, tầng khuếch đại
Ia

Ia

t

Ug

Ug
t

2.2 Đèn điện tử 3 cực
2.2.3

Ứng dụng:
* Làm phần tử khuếch đại biên độ dòng điện, điện
áp trong các mạch khuếch đại, tầng khuếch đại
Ia

Ug

t

A

Rt

g

URt

Ia

t

Ua

Ea
Ug
Un

K

URt

t

2.2 Đèn điện tử 3 cực
Nhận xét:
– Đèn điện tử 3 cực sử dụng làm khóa điện tử
trong các mạch tạo xung với thời gian đáp ứng
nhanh, xung ra có sườn trước và sau nhỏ.
– Đèn điện tử 3 cực có khả năng khuếch đại tín
hiệu nên được sử dụng rộng rãi trong các mạch
khuếch đại, tuy nhiên do có điện dung ký sinh nên
khả năng làm việc ở tần số cao là không tốt. Để
khắc phục nhược điểm này người ta chế tạo ra
các đèn điện tử nhiều cực.

2.2 Đèn điện tử 3 cực
HƯỚNG DẪN ÔN TẬP

–

Yêu cầu:
Nắm chắc cấu tạo của đèn.
Hiểu rõ nguyên lý hoạt động của đèn.
Biết được ứng dụng của đèn trong thực tế
Phương pháp:
Quan sát cấu tạo bên trong đèn trên thực tế.
Từng người trong nhóm phân tích nguyên lý hoạt
động thông qua sơ đồ mạch điện, sau đó các
thành viên còn lại của nhóm nhận xét đánh giá.

2.1 Đèn điện tử 2 cựcSự dòch chuyển của electron trong thiên nhiên và môi trường chân không : Khi có sự chênh lệc điện thế giữa 2 bản cực thì bản cực + sẽ hút những e bò bức xạ ra khoảng trống làm những e dòch chuyểntừ bản cực – tới + ( Giữa 2 cực có điện trường E có chiều từ + tới – Điện trường này sẽ ảnh hưởng tác động lên những e làm những e bay theochiều ngược với chiều điện trường. ) 2.1 Đèn điện tử 2 cựcNhận xét : – Đèn điện tử 2 cực có 2 trạng thái thao tác làthông bão hòa và tắt. – Trạng thái thao tác của đèn điện tử 2 cực phụthuộc vào cực tính của điện áp đặt vào A và K – Được ứng dụng trong những mạch chỉnh lưu điệnáp từ AC sang DC, mạch tách sóng biên độ => Đèn điện tử 2 cực không có khả năngkhuếch đại tín hiệu. 2.2 Đèn điện tử 3 cực2. 2.1 Cấu tạo2. 2.2 Nguyên lý hoạt động2. 2.3 Ứng dụng2. 2 Đèn điện tử 3 cực2. 2.1 Cấu tạo : Gồm 3 điện cực : – Katốt ( K ) : đượclàm bằng kim loạibên ngoài có phủmột lớp ôxit kimloại để dễ phát xạđiện tử khi đượcnung nóngVỏ đènK ( katốt ) g ( Lưới ) A ( anốt ) Una ) Cấu tạo đđtû ba cựcb ) Ký hiệu đđt ba cựcH2. 6 – Cấu tạo và ký hiệu của đèn điện tử 3 cực2. 2 Đèn điện tử 3 cực2. 2.1 Cấu tạo : Gồm 3 điện cực – Katốt ( K ) – Anốt ( A ) : Làmbằng sắt kẽm kim loại cócông thoát lớn đểtránh phát xạ thứcấpVỏ đènK ( katốt ) g ( Lưới ) A ( anốt ) Una ) Cấu tạo đđtû ba cựcb ) Ký hiệu đđt ba cựcH2. 6 – Cấu tạo và ký hiệu của đèn điện tử 3 cực2. 2 Đèn điện tử 3 cực2. 2.1 Cấu tạo : Gồm 3 điện cực – Katốt ( K ) – Anốt ( A ) – Lưới : Nằm giữa Avà K + Làm từ những sợikim loại mảnh, khónóng chảy. + Đan thành mắtlưới hoặc quấndạng xoắn lò xobao quanh katốt + Khoảng cách từlưới tới K rất gầnhơn tới AVỏ đènK ( katốt ) g ( Lưới ) A ( anốt ) Una ) Cấu tạo đđtû ba cựcb ) Ký hiệu đđt ba cựcH2. 6 – Cấu tạo và ký hiệu của đèn điện tử 3 cực2. 2 Đèn điện tử 3 cực2. 2.1 Cấu tạo : Gồm 3 điện cực – Ka-tốt ( K ) – A-nốt ( A ) – Lưới ( g ) * Đối với đèn nungnóng gian tiếpcòncó thêm sợiđốt nằmtrong ka-tốt * Tất cả được đặttrong bình kín rút chânkhôngVỏ đènK ( katốt ) g ( Lưới ) A ( anốt ) Una ) Cấu tạo đđtû ba cựcb ) Ký hiệu đđt ba cựcH2. 6 – Cấu tạo và ký hiệu của đèn điện tử 3 cực2. 2 Đèn điện tử 3 cực2. 2.2 Nguyên lý hoạt động giải trí * Điều kiện thao tác : • Ua > 0 • Ug > 0, < 0 hoặc = 0 * Sơ đồ mạch điện : IaRtUaEaUgUnH2. 7 - Mạch điện cơ bản đèn ba cựcURt2. 2 Đèn điện tử 3 cực2. 2.22.2. 2.1 Nguyên lý hoạt động giải trí : Hoạt động : - Khi Un = Undđ K bắtđầu phát xạ điện tử, xung quanh K tồn tạimột đám mây điệntử. - Lúc này Ua > 0, ta sẽxét từng trường hợpUgkhi Ug đổi khác. IaRtUaEaUnH2. 7 – Mạch điện cơ bản đèn ba cựcURt2. 2 Đèn điện tử 3 cực2. 2.22.2. 2.1 Nguyên lý hoạt động giải trí : Hoạt động : – Khi Ug < < 0 : do đámmây điện tử cùng dấuvới những điện tích tại lướinên đám mây điện tửnày bò đẩy về phía K, không có điện tử nàobay về phía A - Khi Ug < 0 1 số ít điệntử có động năng lớnvượt qua được lưới về A, lúc này mở màn xuấthiện dòng Ia và khi Uggần tiến về 0, Ia tăngmạnhIaRtUaEaUgUnH2. 7 - Mạch điện cơ bản đèn ba cựcURt2. 2 Đèn điện tử 3 cực2. 2.22.2. 2.1 Nguyên lý hoạt động giải trí : Hoạt động : - Khi Ug = 0 : đèn 3 cực hoạt độnggiống như đèn 2 cực - Khi Ug > 0 giữa lướivà K hình thànhtrường tăng cường làmcho những điện tửphát xạ từ K dễdàng bay về A. – Khi Ug >> 0, cácđiện tử phát xạ từ Kvề hết A, dòng diệntử bão hòa. IaRtUaEaUgUnH2. 7 – Mạch điện cơ bản đèn ba cựcUR2. 2 Đèn điện tử 3 cực2. 2.22.2. 2.1 Nguyên lý hoạt động giải trí : Hoạt động : – Do A nhận thêm điệntử nên mang điện tíchâm, do A được nối với + Ea nên sẽ bò cựcdương nguồn hút về – K bò mất điện tử nênmang điện tích dương, nó sẽ hút những điện tửtừ – Ea nên thế chỗ – Dòng điện tử chạy : – Ea -> K -> A -> + EaIaRtUaEaUgUnH2. 7 – Mạch điện cơ bản đèn ba cựcURt2. 2 Đèn điện tử 3 cực2. 2.22.2. 2.1 Nguyên lý hoạtđộng : Hoạt động : – Dòng điện Ia chạyở mạch ngoài : + Ea -> A -> K -> – Ea – Cường độ dòngđiện này phụ thuộcvào hiệu điện thếtại lướiIaRtUaEaUgUnH2. 7 – Mạch điện cơ bản đèn ba cựcURt2. 2 Đèn điện tử 3 cực2. 2.22.2. 2.1 Nguyên lý hoạtđộng : Hoạt động : – Khi Ug dương sẽhút một số ít điện tửtừ K về tạo nêndòng Ig dòng điệnnày rất nhỏ hơndòng Ia. IaRtUaEaUgUnH2. 7 – Mạch điện cơ bản đèn ba cựcURt2. 2 Đèn điện tử 3 cực2. 2.22.2. 2.1 Nguyên lý hoạtđộng : Hoạt động : – Khi Ug dương sẽhút một số ít điện tửtừ K về tạo nêndòng Ig dòng điệnnày rất nhỏ hơndòng Ia. * Như vậy sự thayđổi điện áp cựclưới sẽ dẫn đến sựthay đổi dòng Ianên ta nói cực lướilà cực tinh chỉnh và điều khiển. IaRtUaEaUgUnH2. 7 – Mạch điện cơ bản đèn ba cựcURt2. 2 Đèn điện tử 3 cực2. 2.22.2. 2.2 Nguyên lý hoạtđộng : Đặc tuyến Anốtlưới : – Biểu thứcIa = f ( Ug ) Ua = const – Đặc tuyến chialàm 3 vùng : + Vùng tắt + Vùng khuếch đại + Vùng bão hòa – Tập hợp những đặctuyến gọi là họ đặctuyếnIa ( mA ) IbhUa1Ua2Ua3Ua1 > Ua2 > Ua3Ug ( mVvùng tắtKĐbão hòaHình 2.8 – Đặc tuyến anốt-lưới của đèn ba cực2. 2 Đèn điện tử 3 cực2. 2.3 Ứng dụng : * Làm khóa đóng mở điện tử trong những mạch daođộng tích thoát ( tạo xung ) Nguồnnăng lượngK1Phần tử tíchtrữ năng lượngThiết bòchuyển mạchK2Mạch phóngđiện2. 2 Đèn điện tử 3 cực2. 2.3 Ứng dụng : * Làm khóa đóng mở điện tử trong mạch đa hàitạo xung vuôngUa1 + EaRa1 – + C1C2Ua1Đ1Ra2Ua2Đ2Ua2Rg1Rg22. 2 Đèn điện tử 3 cực2. 2.3 Ứng dụng : * Làm thành phần khuếch đại trong những mạch khuếchđại, tầng khuếch đạiIaIaUgUg2. 2 Đèn điện tử 3 cực2. 2.3 Ứng dụng : * Làm thành phần khuếch đại biên độ dòng điện, điệnáp trong những mạch khuếch đại, tầng khuếch đạiIaUgRtURtIaUaEaUgUnURt2. 2 Đèn điện tử 3 cựcNhận xét : – Đèn điện tử 3 cực sử dụng làm khóa điện tửtrong những mạch tạo xung với thời hạn đáp ứngnhanh, xung ra có sườn trước và sau nhỏ. – Đèn điện tử 3 cực có năng lực khuếch đại tínhiệu nên được sử dụng thoáng đãng trong những mạchkhuếch đại, tuy nhiên do có điện dung ký sinh nênkhả năng thao tác ở tần số cao là không tốt. Đểkhắc phục điểm yếu kém này người ta sản xuất racác đèn điện tử nhiều cực. 2.2 Đèn điện tử 3 cựcHƯỚNG DẪN ÔN TẬPYêu cầu : Nắm chắc cấu trúc của đèn. Hiểu rõ nguyên lý hoạt động giải trí của đèn. Biết được ứng dụng của đèn trong thực tếPhương pháp : Quan sát cấu trúc bên trong đèn trên thực tiễn. Từng người trong nhóm nghiên cứu và phân tích nguyên lý hoạtđộng trải qua sơ đồ mạch điện, sau đó cácthành viên còn lại của nhóm nhận xét nhìn nhận .

Source: https://suanha.org
Category : Thợ Điện