Elektrónka

Z Wikipédie

Vnútro elektrónky
Vnútro elektrónky
Elektrónka
Elektrónka
Elektrónky v modernom gitarovom zosilňovači
Elektrónky v modernom gitarovom zosilňovači

Elektrónka je presklená, kovová alebo keramická vákuovaná banka, ktorá pracuje na princípe vedenia elektrického prúdu vo vákuu.

V elektrónkach sa využíva prenos elektrónov medzi katódou a anódou. Elektróny vystupujú z katódy, sú emitované a dopadajú na anódu, ktorá obklopuje katódu. Elektróny zachytené anódou vytvárajú anódový prúd.

Aby elektróny mohli byť emitované, musia byť splnené určité podmienky:

  1. anóda musí mať voči katóde kladné napätie ktoré nazývame anódové napätie (100 V-kV)
  2. katóda musí emitovať elektróny

Aby elektrón mohol opustiť anódu, musí svojou kinetickou energiou prekonať zrkadlovú silu, ktorá sa snaží vrátiť ho späť. Táto energia sa nazýva výstupná práca.

Obsah

[úprava] Druhy emisií

Podľa toho, v akej forme dodávame katóde energiu potrebnú na emisiu, rozoznávame tieto druhy emisií:

[úprava] Tepelná emisia (termoemisia)

Energia je elektrónom dodávaná prostredníctvom zahrievania katódy, obvykle prechodom prúdu žeraviacim vláknom. Ak žeraviace vlákno tvorí priamo katódu, hovoríme o priamožeravenej katóde. Nepriamo žeravená katóda sa skladá z kovovej rúrky (ktorá je vlastnou katódou a má vyvedený kontakt), v ktorej je zasunuté izolované žeraviace vlákno. Rúrka býva potiahnutá vrstvou oxidov, ktoré majú väčšiu emisnú účinnosť než samotný kov (tzv. „kysličníková katóda“).

Termoemisia je takmer výhradným druhom emisie elektrónov v prakticky používaných elektrónkach.

[úprava] Svetelná emisia (fotoemisia)

Aby nastala emisia, musí byť frekvencia dopadajúceho žiarenia taká, aby bola energia žiarenia dostatočná a rovnala sa výstupnej práci daného materiálu.

Energia žiarenia závisí od frekvencie h*f(min)=a(v) h- Planckova konštanta (6,624*10 -34)

[úprava] Sekundárna emisia

Ak na povrch materiálu dopadajú elektróny, alebo iné častice vhodnou rýchlosťou, nárazom týchto častíc sa z povrchových atómov vyrážajú elektróny. Vzniká tak sekundárny prús I(s), ktorý vytvárajú emitované elektróny.

Činiteľ sekundárnej emisie ﻝ'(s)= I(s)/I(p) - vyjadruje veľkosť sekundárnej emisie

Nad určitou hodnotou napätia elektróny prenikajú tak hlboko,že elektróny z atómov nemôžu emitovať a sekundárna emisia nevznikne.

Sekundárna emisia je u elektróniek považovaná za parazitný, nežiadúci jav.

[úprava] Vlastná emisia

Vzniká pôsobením silných polí, ktoré vytrhávajú z povrchu materiálu elektróny. Používa sa zriedkavo ako „studená katóda“, obvykle v tvare ihly.

[úprava] Spôsob žeravenia elektrónok v zariadeniach s viacerými elektrónkami

Žeraviace vlákna v zariadeniach s viacerými elektrónkami môžu byť zapojené do série - prechádza nimi rovnaký prúd - alebo paralelne - je na nich rovnaké napätie. Elektrónky sú konštruované na jedno z týchto dvoch zapojení, často sa používanejšie typy vyrábali s oboma veriantami žeravenia (t.j. líšili sa len použitým žeraviacim vláknom). V európskom značení vyznačuje prvé písmeno druh žeravenia, z najpoužívanejších E znamená žeravenie napätím 6.3V (napr. pentóda EL83), P znamená prúdové žeravenie 0.3A (napr. kombinovaná trióda/pentóda PCL85).

Sériovo sa žeravenie zapájalo najmä u televízorov kde počet elektróniek bol vyše desať, pričom sústava vlákien bola cez predradný prúd obmedzujúci odpor zapojený priamo na sieťové napätie, t.j. 220V. Pre zníženie prúdového nárazu pri zapnutí, keď sú vlákna ešte studené a majú menší odpor než za prevádzky, sa zaraďoval do série ešte termistor so zápornou tepelnou závislosťou (NTC).

[úprava] Druhy elektrónok

[úprava] Vákuové elektrónky

[úprava] Dióda

Pozostáva len z katódy a anódy. pri rozžeravení katódy táto emituje elektróny. Tieto prechádzajú na anódu len ak má anóda kladné napätie voči katóde, čo je princípom usmerňovacieho efektu diódy.

[úprava] Trióda

Medzi katódu a anódu je vložená mriežka. Pomerne malou zmenou napätia na mriežke je možné odpudzovať elektróny na ich dráhe od katódy k anóde, a tým meniť anódový prúd - vzniká efekt zosilnenia.

[úprava] Elektrónky s viacerými mriežkami - tetróda, pentóda, heptóda

Dodatočné mriežky majú za úlohu eliminovať rôzne parazitné javy, ktoré spôsobujú nežiadúce nelinearity na charakteristikách elektrónky, napr. sekundárnu emisiu z anódy. Sú pripojené obvykle na konštantné napätia podľa doporučenia výrobcu. Špeciálne použitie majú viacmriežkové elektrónky, ktoré sa používajú na zmiešavanie, kde sú dve pracovné mriežky a anódový prúd je závislý na súčine napätí na nich.

[úprava] Zobrazovacie elektrónky

[úprava] CRT

[úprava] VFD

[úprava] magické oko

[úprava] Mikrovlnné elektrónky

[úprava] Magnetrón

[úprava] Ostatné

[úprava] Špeciálne elektrónky

[úprava] svetlocitlivé

fotónka, fotonásobič

[úprava] Dodnes používané elektrónky

  • výkonové NF a VF elektrónky pre desiatky kW až MW (najmä v televíznych vysielačoch)
  • výkonové mikrovlnné elektrónky (najznámejší magnetrón v domácej mikrovlnke, ale aj v radaroch)
  • obrazovky (CRT) a VFD zobrazovače
  • fotonásobič