Электровакуумные приборы. Электровакуумные приборы с электростатическим и динамическим управлением Связь статических и динамических параметров электровакуумных приборов

Электровакуумные приборы - приборы для преобразования, усиления и генерации электромагнитной энергии, в которых рабочее пространство изолированно от воздуха и защищено от окружающей атмосферы жесткой газонепроницаемой оболочкой.

К электровакуумным приборам относятся газоразрядные электронные приборы, в которых поток электронов проходит в газе, вакуумные электронные приборы, в которых поток электронов проходит в вакууме, лампы накаливания.

Лампы накаливания - наиболее массовый вид электровакуумных приборов. Извлечение воздуха из баллона лампы позволяет предотвратить окисление нити накала кислородом. После удаления воздуха для уменьшения испарения раскаленной нити лампы накаливания некоторых типов заполняют инертным газом. Это дает возможность повысить рабочую температуру нити накала, чем повысить световую отдачу ламп без снижения срока их службы. Наличие инертного газа не влияет на преобразования подводимой к лампе электрической энергии в световую. Вакуумные электронные приборы изготавливают с таким расчетом, чтобы в рабочем режиме давление остаточных газов внутри баллона равнялось 10-6-КГ10 мм рт. ст.

Ионы остаточных газов при данной степени разрежения не влияют на траектории электронов и шумы, которые создаются потоком таких ионов при их приближении к катоду, сравнительно малы. Подобные электровакуумные приборы охватывают несколько классов приборов.

1. Электронные лампы - пентоды, тетроды, триоды и т. д.; необходимы для преобразования энергии постоянного тока в энергию электрических колебаний с частотой до 3 х 109 Гц. Главные области использования электронных ламп - радиовещание, радиотехника, радиосвязь, телевидение.

2. Электровакуумные приборы СВЧ - магнетроны и приборы магнетронного типа, отражательные и пролетные клистроны, лампы обратной волны и лампы бегущей волны и т. д.; предназначены для преобразования энергии постоянного тока в энергию электромагнитных колебаний с частотами в пределах от 3 х 108доЗ х 1012 Гц. Электровакуумные приборы СВЧ применяются главным образом в приборах радиолокации, телевидения для передачи телевизионных сигналов по линиям радиорелейной связи, СВЧ-радиосвязи, спутниковым линиям.

3. Электронно-лучевые приборы - осциллографические электронно-лучевые трубки, запоминающие электрон-но-лучевые трубки, кинескопы и т. д.; предназначены для различных преобразований информации, представленной в форме световых или электрических сигналов (например, визуального отображения электрических сигналов, преобразования двумерного оптического изображения в последовательность телевизионных сигналов и наоборот).

4. Фотоэлектронные приборы - передающие телевизионные трубки, вакуумные фотоэлементы, фотоэлектронные умножители; служат для преобразования оптического излучения в электрический ток и используются в устройствах автоматики, ядерной физики, телевидения, астрономии, звукового кино, факсимильной связи и т. д.

5. Вакуумные индикаторы - цифровые индикаторные лампы, электронносветовые индикаторы и др. Работа индикаторных ламп базируется на преобразовании энергии постоянного тока в световую энергию. Используются в радиоприемниках, устройствах отображения информации, измерительных приборах и т. д.

6. Рентгеновские трубки; преобразуют энергию постоянного тока в рентгеновские лучи. Используются: в медицине - для диагностики ряда заболеваний; в промышленности - для нахождения невидимых внутренних дефектов в разных изделиях; в химии и физике - для определения структуры органических веществ, химического состава вещества, параметров и структуры кристаллических решеток твердых тел; в биологии - для определения структуры сложных молекул.

В газоразрядных электронных приборах давление газа, как правило, гораздо ниже атмосферного, поэтому их и относят к электровакуумным приборам. Класс газоразрядных электровакуумных приборов охватывает несколько видов приборов.

1. Ионные приборы большой мощности до нескольких мегаватт при токах до тысячи ампер, действие которых базируется на нейтрализации объемного заряда ионами газа. К подобным электровакуумным приборам относятся ртутные вентили, применяемые для преобразования переменного тока в постоянный в промышленности, на железнодорожном транспорте и в других отраслях; импульсные водородные та-ситроны и тиратроны, предназначенные для преобразования постоянного тока в импульсный в устройствах электроискровой обработки металлов, радиолокации и др.; клипперные приборы и искровые разрядники, используемые для защиты аппаратуры от перенапряжений.

2. Газоразрядные источники света непрерывного излучения, применяемые для освещения помещений, улиц, в киноаппаратуре, светящихся рекламах и т. д., и импульсные источники света, используемые в устройствах телемеханики и автоматики, передачи информации, оптической локации и т. д.

3. Индикаторы газоразрядные (матричные, знаковые, линейные, сигнальные), предназначенные для визуального воспроизведения информации в ЭВМ и других устройствах.

4. Квантовые газоразрядные приборы, которые преобразуют энергию постоянного тока в когерентное излучение - газовые лазеры, квантовые стандарты частоты.

Содержание статьи

ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ И ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ПРИБОРЫ, электронные лампы, используемые для генерации, усиления или стабилизации электрических сигналов. Электронная лампа представляет собой, по существу, герметичную ампулу, в вакууме или газовой среде которой движутся электроны. Ампулу обычно изготавливают из стекла или металла. Управление электронным потоком осуществляется посредством электродов, имеющихся внутри лампы.

Хотя в большинстве приложений на смену электронным лампам пришли полупроводниковые приборы, лампы все еще находят применение в видеотерминалах, радиолокаторах, спутниковой связи и во многих других электронных приборах.

В лампе имеется несколько проводящих элементов, называемых электродами. Эмиссию электронов в лампе осуществляет катод. Эта эмиссия вызывается либо нагревом катода, в результате которого электроны «закипают» и испаряются с его поверхности, либо воздействием света на катод. Движением эмиттированных электронов управляют электрические поля, создаваемые другими электродами внутри лампы. В большинстве случаев электроды лампы изолированы друг от друга и посредством проволочных выводов соединены с внешними схемами. Электроды, которые служат для управления движением электронов, называются сетками; электроды, на которые электроны собираются, называются анодами.

В электронной лампе относительно просто управлять величиной, продолжительностью, частотой и другими характеристиками электронного потока. Эти простота и легкость управления делают ее ценным прибором в многочисленных приложениях.

Термоэлектронная эмиссия.

Электроны самопроизвольно не выходят за пределы поверхностного слоя металла из-за действия сил притяжения, источником которых является сам металл. Потенциальную энергию электрона в любой точке металла вблизи его поверхности можно представить в виде графика (рис. 1), из которого видно, что для выхода за пределы поверхности металла электрон должен увеличить свою энергию T 0 , которой он обладает при абсолютном нуле температуры, дополнительно на величину W . При комнатной температуре очень малое число электронов обладает необходимой для выхода энергией, но с повышением температуры энергия электрона возрастает и приближается к уровню, необходимому для эмиссии. В электронных лампах необходимая тепловая энергия обеспечивается электрическим током, пропускаемым по проволочной нити накала (подогревателю), находящейся в лампе.

Диод.

После того как электроны покинули катод, их движение определяется силами электрических полей, воздействующих на них в вакууме. В простейшей электронной лампе – диоде – электроны притягиваются положительным потенциалом второго электрода – анода, где они собираются и проходят в цепь соответствующей схемы (рис. 2). Диод представляет, таким образом, прибор, пропускающий ток только в одном направлении – от анода к катоду, – и, следовательно, является выпрямителем. Простой иллюстрацией применения диода может служить схема, приведенная на рис. 3, где диод используется для зарядки конденсатора напряжением от источника переменного тока. Когда потенциал катода ниже анодного потенциала, через диод течет ток, так что, в конце концов, конденсатор заряжается до пикового напряжения источника переменного тока. Варианты схемы рис. 3 используются для детектирования сигнала звуковой частоты из радиочастотной волны и для получения мощности постоянного тока от источников переменного тока.

Триод.

Триод – это электронная лампа, в которой имеется третий (управляющий) электрод, установленный между катодом и анодом (рис. 4). Этот электрод обычно представляет собой сетку из тонких проволок, установленную очень близко к катоду, чтобы при небольшой разности потенциалов между сеткой и катодом в области между этими двумя электродами действовало сравнительно высокое электрическое поле. При этом потенциал сетки будет оказывать сильное воздействие на электроны.

Типичная схема усилителя, выполненного на триоде, приведена на рис. 5. К сетке подключена батарея отрицательного напряжения смещения, обозначенная E gg . Поскольку сетка имеет отрицательный потенциал по отношению к катоду, она не будет привлекать к себе электроны потока, движущегося от катода к аноду. На аноде поддерживается положительный потенциал относительно катода, что обеспечивается батареей E pp . Значения параметров E gg , E pp , сопротивлений резистора R g в цепи сетки и нагрузочного резистора R L выбирают так, чтобы через лампу шел некоторый ток. Потенциал анода, следовательно, получается несколько меньшим, чем потенциал E pp его источника питания, вследствие протекания тока через R L .

Если на сетку подать через конденсатор положительный сигнал, она будет воздействовать на электроны, выходящие из катода. Поскольку такая сетка представляет собой слабое физическое препятствие для электронов, они будут проходить сквозь сетку на анод. Поэтому при изменении потенциала сетки в положительную сторону ток через триод возрастает, а напряжение на аноде уменьшается. (Это уменьшение происходит из-за увеличения падения напряжения на R L , связанного с увеличением тока.) Если же входной сигнал, приходящий на сетку, меняет ее потенциал в отрицательном направлении, то происходит прямо противоположный процесс; напряжение на аноде возрастает. Во многих электронных лампах изменение сеточного напряжения по существу определяет изменение тока анода; отсюда следует, что изменения напряжения на аноде определяются выбором R L . В результате малое изменение напряжения сетки может при достаточно большом R L вызывать гораздо большее изменение напряжения на аноде.

Многоэлектродные лампы.

Логично задать вопрос: каким может быть эффект увеличения числа сеток в электронной лампе? Обычно вторая сетка, которая называется экранной и поддерживается под положительным потенциалом, находится между управляющей сеткой и анодом. Ее роль состоит в том, чтобы экранировать управляющую сетку от анода, уменьшая, таким образом, емкость между ними, которая в ряде случаев может привести к нежелательным эффектам обратной связи. Лампа с двумя сетками (четырьмя электродами) называется тетродом. В некоторых случаях между экранной сеткой и анодом добавляют еще одну сетку – антидинатронную, в результате получается пятиэлектродная лампа, или пентод. В тетроде электроны, достигающие поверхности анода, при ударе о нее выбивают вторичные электроны. Некоторые из них могут двигаться в обратном направлении и собираться экранной сеткой, обычно имеющей потенциал, близкий к потенциалу анода. Такой процесс вызывает потери в общем потоке электронов, проходящих через анод (в анодном токе). Антидинатронная сетка, находящаяся между экранной сеткой и анодом, поддерживается под отрицательным потенциалом по отношению к обоим соседним электродам, так что возвращающиеся электроны отталкиваются ею обратно к аноду. На рис. 6 показана типичная схема включения пентода.

В некоторых случаях ради экономии места и средств две отдельные структуры электронных ламп объединяют в едином герметичном корпусе.

Электронно-лучевые трубки.

В электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) для воспроизведения изображения на люминесцентном экране используется пучок электронов, получаемых с нагретого катода. Этот пучок тщательно фокусируется в луч, создающий на экране маленькое пятно и возбуждающий электроны люминофора экрана, что и приводит к излучению света. Этот луч отклоняется под действием электрического или магнитного поля, описывая при этом траектории на экране, а интенсивность луча можно изменять посредством управляющего электрода, меняя тем самым яркость пятна. Часть ЭЛТ, в которой создается сфокусированный электронный луч, называется электронным прожектором. Хотя электронный прожектор – основная часть ЭЛТ, она из-за своей сложности будет рассмотрена после других.

Системы отклонения луча.

На выходе электронного прожектора получается узкий электронный луч, который на своем пути к экрану может отклоняться электрическим или магнитным полем. Электрические поля обычно используются в ЭЛТ с экраном малого размера, в частности, такого типа, как в осциллографах. Магнитные поля требуются для отклонения луча в телевизионных ЭЛТ с большими экранами.

В системах отклонения электрическим полем вектор поля ориентирован перпендикулярно начальной траектории луча (которую обычно обозначают направлением z ). Отклонение осуществляется приложением разности потенциалов к паре отклоняющих пластин, как показано на рис. 7. Обычно отклоняющие пластины делают отклонение в горизонтальном направлении (направление x ) пропорциональным времени. Это достигается приложением к отклоняющим пластинам напряжения, которое равномерно возрастает, пока луч перемещается поперек экрана. Затем это напряжение быстро падает до своего исходного уровня и снова начинает равномерно возрастать. Сигнал, который требует исследования (обычно периодическое колебание), подают на пластины, отклоняющие в вертикальном направлении (y ). В результате, если продолжительность однократной горизонтальной развертки равна периоду или соответствует частоте повторения сигнала y , на экране будет непрерывно воспроизводиться один период волнового процесса. В тех случаях, когда требуется большое отклонение, использование электрического поля для отклонения луча становится неэффективным.

Чтобы луч создавал на экране достаточно яркое пятно, а отклоняющий потенциал не достигал величины напряжения пробоя между отклоняющими пластинами, электроны должны получать большое ускорение. Более того, ЭЛТ не должна быть слишком длинной, чтобы прибор, в котором ее предполагается использовать, не стал неприемлемо громоздким. Наконец, ограничивается и длина отклоняющих пластин. При использовании магнитных полей для отклонения луча на большие углы ЭЛТ получается короткой (рис. 8).

Люминесцентный экран.

Люминесцентный экран формируется путем нанесения тонкого слоя люминофора на внутреннюю поверхность торцевой стенки конической части ЭЛТ. Кинетическая энергия электронов, бомбардирующих экран, превращается в видимый свет.

Электронный прожектор.

Электронный прожектор размещается в узкой горловине колбы ЭЛТ. Одна из многих возможных конструкций электронного прожектора схематически изображена на рис. 9,а . Катод и ряд близко расположенных друг к другу цилиндрических электродов выровнены вдоль их общей оси. На рис. 9,б с увеличением показана область фокусировки луча (т.е. «линза» электронного прожектора), в которой действует неоднородное, но осесимметричное электрическое поле. Векторы электрического поля везде перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям и направлены на рисунке влево, так как второй анод находится под более высоким потенциалом, чем первый. При этом электроны формируются в сходящийся пучок, который благодаря надлежащей подстройке формы электродов и их относительных потенциалов точно фокусируется при достижении поверхности экрана. В некоторых случаях фокусировка осуществляется посредством магнитного поля, направленного параллельно оси ЭЛТ. На рис. 9,в поясняется принцип такой фокусировки.

Электрический потенциал, который определяет максимальную скорость электронов на выходе из электронного прожектора, лежит в пределах от нескольких сотен до 10 000 В. В эксплуатации последний ускоряющий электрод (второй анод) обычно заземляется. В электродах имеются диафрагмы с круглыми отверстиями, которые отсекают периферийные электроны от пучка, предотвращая тем самым размывание пятна. Кроме того, они улавливают электроны вторичной эмиссии, возвращающиеся от различных поверхностей внутренних компонентов ЭЛТ.

Фотоэлектронные приборы.

Фотоэлектронный электровакуумный прибор (фотоэлемент) – это электронная лампа, имеющая катод, который эмиттирует электроны, когда на него попадает видимый свет или инфракрасное либо ультрафиолетовое излучение. Изменения интенсивности излучения вызывают соответствующие изменения электронного потока в лампе, а следовательно, и тока во внешней цепи.

В научных исследованиях и технике фотоэлектронные приборы используют для измерений освещенности. Они находят применение также в устройствах управления уличным освещением, для уравнивания цветов в телевидении и согласования красок в полиграфии, для подсчета объектов на производстве. Фотоэлектронные приборы используются для считывания звука при демонстрации кинофильмов. Звук записывается на пленке в виде непрерывной дорожки переменной плотности, которая модулирует световой луч, направляемый на фотоэлектронный прибор. Выходной сигнал этого прибора получается пропорциональным плотности звуковой дорожки, записанной на пленке.

На рис. 10,а показаны вольт-амперные характеристики типичного электровакуумного фотоэлемента, а на рис. 10,б – относительные спектральные характеристики типичного фотоэлектронного прибора и глаза человека при постоянной световой интенсивности и изменяющейся длине волны излучения. Абсолютные значения амплитуд спектральных характеристик зависят от выбора материала чувствительной поверхности фотокатода.

В некоторых случаях внутрь прибора вводят газ, чтобы повысить его токовую чувствительность. Однако такая чувствительность становится сильно зависящей от потенциала анода, тогда как в вакуумном фотоэлементе выходной сигнал остается неизменным в широком диапазоне значений анодных потенциалов (рис. 11).

Фотоумножитель.

Действие фотоэлектронного умножителя основано на использовании вторичных электронов, которые освобождаются, когда электрон, обладающий высокой скоростью, ударяется о поверхность металла. Прибор работает следующим образом. Электроны, эмиттируемые обычным фотокатодом, притягиваются электрическим полем динода – электрода, потенциал которого несколько выше потенциала катода. Когда электрон ударяется о динод, из него вылетает несколько вторичных электронов. Они ускоряются в направлении второго динода, который находится под более высоким потенциалом, чем первый, и в результате соударения образуется еще большее число вторичных электронов. После нескольких таких ступеней каскадного «размножения» электронов процесс достигает, наконец, анода, собирающего электроны. Сильно увеличенное число электронов, собранных анодом, создает намного больший ток по сравнению с током фотокатода. Если каждый электрон, ударяющийся о динод, выбивает n вторичных электронов, то при числе динодов, равном k , коэффициент усиления тока будет nk . Положение динодов тщательно рассчитывается, с тем чтобы большинство электронов, вылетев с одного динода, попадало на другой и т.д. На рис. 12,а показано, как этот процесс реализуется в сравнительно ограниченном объеме электронной лампы. На рис. 12,б представлена схема подключения типичного фотоэлектронного умножителя. Резисторы всех динодов обычно имеют одинаковое сопротивление. На рис. 12,в приведена токовая характеристика фотоумножителя. В данном случае разность потенциалов между соседними динодами равна 100 В, а полученный коэффициент усиления тока составляет 10 6 .

Газоразрядные лампы.

Газоразрядная лампа – это электронная лампа, содержащая достаточно газа, чтобы существенным образом влиять на ее характеристики. Давление этого газа ниже атмосферного. Обычно для наполнения газоразрядных ламп используют инертные газы (неон, аргон и др.) или пары ртути. Характеристики лампы определяются как свойствами используемого газа, так и его давлением внутри лампы.

Соударения и ионизация.

Присутствие молекул газа в электронной лампе может быть причиной двух эффектов. Соударения с молекулами могут вызвать торможение потока электронов в лампе (такие соударения способны приводить к нарастанию пространственного заряда с образованием облака электронов вокруг катода, что вызывает уменьшение тока), а если электроны ускоряются достаточно большой разностью потенциалов, они могут выбивать электроны из молекул газа, оставляя после себя положительно заряженные ионы. Этот процесс называется ионизацией. Если ускоряющий потенциал в лампе еще более высокий, то первичный электрон и электрон, высвобожденный из молекулы в процессе ионизации, могут ускориться до такой большой скорости, что вызовут дальнейшую ионизацию. Такой процесс приводит к разряду – распространению ионизации в пространстве между анодом и катодом лампы. Образование большого числа положительных ионов и освободившихся при ионизации электронов увеличивает ток, текущий через лампу, и сопротивление лампы во время разряда становится очень малым.

Газоразрядные диоды и газонаполненные лампы.

Газоразрядный диод (газотрон) – это диод, в котором присутствие газа создает высокую проводимость в прямом направлении. Электроны, эмиттируемые катодом, ускоряются к аноду, и в результате возникает разряд. Разряд продолжается до тех пор, пока потенциал анода не станет ниже некоторого потенциала отсечки. Но как только анод становится отрицательным, нехватка электронов уже не в состоянии снова инициировать разряд. Если, однако, потенциал анода понижается до большой отрицательной величины (например, более -100 В), то разряд запускается электронами, эмиттируемыми анодом. Другими словами, анод легче эмиттирует электроны, когда его потенциал не нулевой, а отрицательный. Электроны могут высвобождаться в результате термоэмиссии даже при комнатной температуре из-за их теплового движения. Они могут также появляться вследствие фотоэлектрических процессов, вызываемых бомбардировкой фотонами. В любом случае эмиттируемые электроны будут вызывать в лампе ионизацию с последующим разрядом. Поэтому большие отрицательные напряжения на аноды газоразрядных диодов обычно не подают. Тем не менее такие диоды находят применение в низковольтных схемах выпрямления, в частности, в устройствах для зарядки батарей, где требуется большой ток в прямом направлении.

Неоновая лампа представляет собой газоразрядный диод с двумя одинаковыми электродами без подогревателей. На рис. 13 показана вольт-амперная характеристика такой лампы. Легко видеть, что падение напряжения на лампе остается почти без изменения после того, как лампа «зажглась» подачей на нее напряжения, немного превышающего стартовое. Такая характеристика газоразрядных ламп, работающих в области самоподдерживающегося тлеющего разряда, делает их полезными приборами для поддержания неизменного напряжения в схеме с меняющимся током нагрузки. Обычно для подобных стабилизаторов напряжения (стабилитронов) используют специально разработанные лампы, но годится и простая неоновая лампа. Подсоединять лампы к источнику напряжения нужно через последовательный резистор, чтобы предотвратить слишком большое возрастание тока, которое способно повредить лампу или источник напряжения.

Тиратрон.

Тиратрон – газоразрядный триод, обычно с подогревным катодом. Анод тиратрона, как правило, поддерживается под достаточно высоким потенциалом, чтобы инициировать разряд, когда сетка имеет потенциал катода. (На сетке же поддерживается отрицательный потенциал, чтобы не допустить выхода электронов из прикатодной области и возбуждения разряда.) В нужный момент по сигналу потенциал сетки повышается настолько, чтобы запустить разряд. После возникновения разряда сетка не управляет им до тех пор, пока анодное напряжение не понизится до уровня, при котором разряд погаснет.

Малый положительный импульс, поданный на сетку, позволяет инициировать прохождение большого тока через лампу. Эта управляющая функция и определяет полезность тиратрона. «Стартовый потенциал» сетки – напряжение, при котором инициируется разряд, – зависит от потенциала анода и температуры газа в лампе.

В ионных (газонаполненных) фотоэлементах газ используется, чтобы получить усиление тока вследствие ионизации молекул газа фотоэлектронами. Потенциал анода никогда не доводят до уровня, при котором разряд становится самоподдерживающимся и не нуждающимся в эмиссии фотоэлектронов с катода.

Создание электронных ламп позволило создать системы радио­связи, радиовещания. Разработка и производство электронно-луче­вых приборов способствовали возникновению и развитию телеви­дения. В 20-50-е гг. прошлого века сформировалась как самостоя­тельная отрасль вакуумная электроника и промышленность. В се­редине прошлого века на основе приборов вакуумной электроники было создано первое поколение вычислительных машин.

Качественно новый этап развития вакуумной электроники на­ступил при освоении области частот выше 500 МГц. С увеличени­ем частоты и уменьшением длины волны излучения увеличивает­ся возможность концентрации электромагнитного излучения в уз­кий луч. Использование остронаправленных лучей радиодиапазо­на обеспечивает снижение взаимных помех одновременно рабо­тающих радиолокаторов, увеличивает дальность действия радио­систем, позволяет достичь высокой точности определения коор­динат объектов. Были разработаны принципы динамического управления электронным потоком. Появились приборы новых классов - клистроны, магнетроны, лампы бегущей волны (ЛБВ) и другие, основанные на взаимодействии электронов с электро­магнитными полями. Электромагнитные волны СВЧ-диапазона обладают большой информативной емкостью. В системах радио­связи это позволяет увеличить число каналов телефонной и теле­графной связи. В космической связи особенно важен механизм прохождения электромагнитного излучения через ионизирован­ные слои атмосферы. Наиболее проницаемы эти слои атмосферы для излучения СВЧ-диапазона. Все это позволило сформировать СВЧ-электронику как самостоятельное направление в вакуумной электронике.

В зависимости от принципа действия, назначения приборы и устройства вакуумной электроники делятся на электронные лампы, СВЧ-приборы, электронно-лучевые приборы, фотоэлектронные и рентгеновские приборы.

Классификация приборов вакуумной электроники приведена на рис. 2.1.

2.1. Электронные лампы

Электронные лампы - это электровакуумные приборы с термо­электронным катодом и электростатическим управлением элек­тронным потоком, служащие для детектирования, генерации и преобразования электрических сигналов. Для управления элек­тронным потоком используют различное число электродов. Элек­троды, проницаемые для электронного потока, называют сетками. По числу электродов различают диоды, триоды, тетроды, пентоды и т.д.

Электронные лампы, предназначенные для детектирования (выпрямления), преобразования частоты и усиления электрических сигналов, преимущественно на частотах до 300 МГц, а также для генерирования электрических колебаний малой мощности в раз­личных приемных, усилительных и измерительных радиотехниче­ских устройствах принято называть приемно-усилительными лампа­ми (ПУЛ).

Исторически первой ПУЛ явился электровакуумный диод, изо­бретенный английским ученым Дж.А. Флемингом в 1905 г. В 1907 г. американский инженер Ли де Форест создал триод, в котором с помощью управляющей сетки впервые было осуществлено элек­тростатическое управление свободными электронами. Вслед за триодом были сконструированы тетрод и лучевой тетрод, пентод. Затем появились многофункциональные ПУЛ (гексоды, гептоды, октоды, пентагриды), а также комбинированные лампы (двойные триоды, диод - пентоды, триод - гептоды и т. п.).

Конструктивно ПУЛ представляет собой баллон, в котором по­мещена система электродов, присоединенная контактной сваркой к вакуумно-плотным выводам прибора. Герметизация лампы дос­тигается либо электросваркой для ПУЛ в металлическом баллоне, либо заваркой газоплазменными горелками для стеклянных балло­нов. Современные ПУЛ позволяют выполнять линейные и нели­нейные преобразования электрических колебаний с частотами по­рядка 10 1о Гц.

Диод - двухэлектродный вакуумный прибор, имеющий анод и катод. Диод проводит ток в одном направлении - от катода к ано­ду и используется для преобразования переменного тока в посто­янный (кенотрон).

Эмиттированные катодом электроны создают пространствен­ный заряд между катодом и анодом. При положительном потен­циале на аноде отрицательный потенциальный барьер объемного заряда преодолевают более быстрые электроны, которые создают 42

анодный ток во внешней цепи (рис. 2.2, б, кривая 1). Анодный ток определяется анодным напряжением U & , а также током эмиссии ка­тода. С ростом анодного напряжения появляются энергичные электроны, которые преодолевают отрицательный потенциал элек­тронного заряда (кривая 2). В этом случае анодный ток меньше тока эмиссии. В режиме пространственного заряда рост анодного тока подчиняется закону трех вторых: / а = kU & yi .

При дальнейшем увеличении анодного напряжения во всех точ­ках межэлектродного пространства потенциал становится положи­тельным относительно катода и все эмиттированные катодом элек­троны достигают анода (рис. 2.2, кривая 3). Наступает режим насы­щения при различных £/ а и U Hac . На рис. 2.2, в приведено семейство анодных характеристик диода.

Основными параметрами диода являются: крутизна S= dlJdU^ внутреннее сопротивление Д = 1/S. Односторонняя проводимость диода позволяет применять его для выпрямления переменного тока, детектирования электромагнитных колебаний, преобразова­ния частот.

Триод - электровакуумный прибор, трехэлектродная вакуумная лампа с управляющей сеткой между анодом и катодом (рис. 2.3). Изменяя потенциал сетки U c , можно управлять значением анодного тока / а или, что одно и тоже, количеством электронов, проходящих через сетку от катода к аноду. Наличие сетки позволяет применять триоды для усиления и генерации электромагнитных колебаний. Различают анодно-сеточные характеристики / а =Д£4) при постоян­ном анодном напряжении, сеточные / с = ЛЮ (рис. 2.3, б) и анод­ные характеристики / а = ЛЮ П Р И постоянном сеточном напряже­нии (рис. 2.3, в). Эти характеристики называют статическими.

Рис. 2.2. Диод:

д -условное обозначение; 6-распределение потенциала в промежутке катод - анол-

в - анодная характеристика

Если в анодную цепь включить нагрузку, то при изменении тока одновременно будет меняться напряжение. Такой режим и па­раметры соответствует динамическому нагрузочному режиму.

Анодно-сеточные / а = Д Щ при U a - const и сеточные входные / с ~AUc) при и л = const вольт-амперные характеристики представ­лены на рис 2.3, б. Анодные выходные характеристики / а =/£4) при U c = const для разных значений напряжения на сетке представ­лены на рис. 2.3, в.

Триоды в основном используют для преобразования информа­ции, в частности, для усиления и генерации электрических колеба­ний. К недостаткам триодов следует отнести относительно малый коэффициент усиления и большую проходную емкость С са, которая формирует обратную связь между выходом и входом цепи лампы,- При определенных условиях наступает самовозбуждение и ухудше­ние характеристик. От этих недостатков в значительной мере сво­бодны такие приборы, как тетроды и пентоды, имеющие дополни­тельные сетки для управления параметрами электронного потока.

Тетрод - электровакуумный прибор, четырехэлектродная лампа со второй экранной сеткой С 2 , позволяющей снизить проходную емкость. При работе тетрода в усилительной цепи на экранную сетку подается постоянное положительное напряжение относитель­но катода и Сэ ~ 0,5 £/ а - Электроны, проходящие экранную сетку, частично ею перехватываются, формируя ток 1 С ъ При этом на два порядка может уменьшаться проходная емкость лампы и возрастать статический коэффициент усиления (рис. 2.4, б).

При малых напряжениях на сетке Q заметен падающий участок характеристики, связанный с выбиванием вторичных электронов с анода - динатронным эффектом. Падающий участок уменьшает область изменения С/ а, и схема самовозбуждается. Для снятия дина-

Рис. 2.4. Тетрод:

а - условное обозначение, б - анодная характеристика при разных напряжениях на сетке С,

тронного эффекта вводится еще одна сетка - антидинатронная С 3 . Она располагается между экранирующей сеткой и анодом и нахо­дится под потенциалом катода либо небольшим положительным потенциалом.

Если создать электронный поток в форме ленточного, слегка расходящегося пучка, то благодаря увеличению плотности про­странственного заряда вблизи анода создается небольшой потен­циальный барьер. Именно он отражает эмиттируемые анодом вто­ричные электроны, что позволяет не вводить в конструкцию тре­тью антидинатронную сетку. Такая конструкция тетрода получила название лучевой тетрод. В выходных каскадах радиопередающих устройств широко применяются лучевые тетроды для генерирова­ния ВЧ-колебаний (1 ГГц).

К тетродам относится нувистор - миниатюрная металлокера­мическая приемно-усилительная лампа с цилиндрической кон- сольно закрепленной системой электродов. Такая конструкция обеспечивает повышенную вибропрочность и термоустойчивость.

Пентод - пятиэлектродная лампа (рис. 2.5). Благодаря защит­ной сетке Сз в пространстве между анодом и экранирующей сеткой создается поле, препятствующее попаданию вторичных электронов на сетку С 2 (рис. 2.5, а). Это позволяет препятствовать проникно­вению электронов от анода к экранной сетке. Провал на анодной характеристике, характерный для тетродов, у пентода ликвидирует­ся (рис. 2.5, б).

Пентоды делятся на приемоусилительные и генераторные, кото­рые имеют положительное напряжение на сетке С3. В пентодах с двойным управлением сетка С 3 является второй управляющей сет­кой, на которую подается отрицательный потенциал. В этом случае между сетками С 2 и С 3 образуется объемный заряд и формируется

виртуальный катод. В этой области потенциал равен нулю, элек­троны тормозятся, создавая подобие катода. К недостаткам пенто­дов следует отнести большую емкость между третьей сеткой и ано­дом. Это ограничивает верхний предел частотного диапазона уси­ливаемых электромагнитных колебаний.

Чтобы ликвидировать этот недостаток, вводят еще одну сетку. Такая конструкция получила название гексод.

Гексод - электровакуумный прибор, электронная лампа с ше­стью электродами выполняет роль смесителя частот. Напряжение сигнала обычно подводится к первой управляющей сетке. Пере­менное напряжение на второй управляющей сетке изменяет токо- распределение в лампе. При этом крутизна характеристики анод­ного тока на первой сетке изменяется с частотой гетеродина, на­пряжение на ней меняется с частотой приходящего сигнала.

В результате анодный ток представляет собой комбинационные ко­лебания, в частности, колебания промежуточной частоты f np 0 M = =/г-/с, где / г - частота гетеродина; f c - частота сигнала. Гексоды применяют также для усиления сигналов высокой частоты. В ра­диотехнических схемах обычно применяют комбинированные лам­пы типа триод - гексод.

Гептод - семиэлектродная электронная лампа, служит для пре­образователем частоты, а также как смесительная лампа. В цепь первой управляющей сетки включается контур гетеродина, в цепь второй сетки - катушка обратной связи, третья и пятая сетки слу­жат для экранирования, потому как в гексоде одной экранирующей сетки недостаточно. Четвертая сетка служит также для управления потоком, на нее подается напряжение сигнала.

Иногда гептод рассматривают как триод плюс тетрод. Лампу с двумя управляющими, двумя экранирующими и сеткой без витков называют петагрид (от лат. pente - пять, grid - сетка).

Октод - восьмиэлектродная электронная лампа имеет шесть

сеток и предназначена для работы в частотнопреобразовательных устройствах радиоприемных устройств. По существу это усовер­шенствованный гептод. Шестая сетка является антидинатронной, что позволяет увеличить амплитуду выходных сигналов. Октоды особого распространения не получили.

Были созданы электронные лампы с девятью и с десятью элек­тродами (декоды). Однако практического применения они не на­шли. Наибольшее распространение получили двойные диоды - триоды, двойные триоды, триоды - пентоды.

Заметим, что с позиций системного анализа все рассмотренные конструкции соответствуют предложенной модели приборов ваку­умной электроники. ^ J

Конструкции ламп. Электронные лампы, предназначенные для преобразования энергии источника постоянного или переменного тока в энергию высокой частоты до 10 ГГц, называют генератор­ными лампами. Существуют различные конструкции генераторных ламп. В миниатюрных и сверхминиатюрных лампах определяющим параметром являются размеры. Одной из таких ламп является стержневая лампа. Особенность ее конструкции - наличие катода прямого накала, а также конструкция сеток в виде металлических стержней, расположенных параллельно катоду.

Приемно-усилительные лампы (ПУЛ) - электронные лампы, предназначенные для детектирования, преобразования частоты и усиления электрических сигналов на частотах до 300 МГц, а также для генерирования электрических колебаний.

Применяют ПУЛ в качестве управляющих элементов генерато­ра или усилителя в радиопередатчиках для радиовещания, телеви­дения, радиолокации, в ускорителях заряженных частиц, медицин­ской электронике. Различают маломощные (до 25 Вт), средней

мощности (до 1 кВт), мощные (до 200 кВт) и сверхмощные (более 200 кВт) лампы. Они могут работать в КВ- (до 30 МГц), УКВ- (до 300 МГц) или СВЧ- (до 10 ГГц) диапазонах длин волн.

Особый интерес представляют мощные генераторные и модуля­торные лампы. Конструкции мощных электронных приборов пре­дусматривают меры отвода энергии от анода. В зависимости от способа отбора избыточной тепловой энергии от анода различают лучистый, воздушный, водяной и испарительный теплоотводы.

С целью увеличения теплоотвода поверхность анода увеличивают с помощью ребристого радиатора, и лампу помещают в герметизи­рованный объем, через который принудительно прогоняют с помо­щью вентилятора очищенный от пыли, грязи и паров масла воздух.

В лампах с водяным и испарительным охлаждением анод с ча­стью баллона помещают в закрытый герметичный сосуд, через ко­торый под давлением в (2...3) 10 5 Па пропускаются потоки воды.

В лампах с испарительным охлаждением анод охлаждается за счет отбора теплоты парообразования.

Мощные лампы делают разборными для возможности ремонта и замены отдельных деталей. Эти приборы при эксплуатации требуют специального обслуживания. На рис. 2.6 приведены различные типы металлокерамических ламп, изготовленных на заводе «Светлана».

Между анодом и сеткой иногда распола­гают экраны, которые улучшают экра­нирование анода и потому уменьшают емкость сетка-анод (рис. 2.7).

2.2. СВЧ-приборы

электронные лампы СВЧ. В области частот более 100 МГц на работу электронных ламп существенно влияют инерция электро­нов, межэлекгродные емкости и индуктивности вводов-выводов. Для уменьшения инерции делают плоские электроды с межэлек- тродным расстоянием 0,1...0,3 мм, выводы электродов в виде тол­стых проводников, выводы сетки и катода - кольцеобразные кон­такты, прижимаемые к контактам резонансных коаксиальных уст­ройств, вывод анода - штырь большого диаметра (рис. 2.8).

Для плоского диодного промежутка а время пролета т = - =

Важный фактор - угол пролета 0, равный изменению фазы вы­сокочастотного напряжения на электродах за время т пролета элек­тронами межэлектродного расстояния d. Уравнение для определе­ния угла пролета имеет вид 0 = 18/rf/ > /Z/o, где/- частота, МГц; d, см;

{/о - напряжение на аноде, В.

На низких частотах диод представляет собой активное сопро­тивление R h а на высоких - комплексное сопротивление. Конст­рукции электронных ламп СВЧ максимально должна соответство­вать требованиям минимального времени пролета электронов и минимальных межэлектродных емкостей и индуктивностей вывода. Различают генераторные и модуляторные лампы.

Лампы СВЧ-диапазона - это триоды, лучевые тетроды, пентоды. Для генера­ции метровых волн (более 6 м) служат пентоды и лучевые тетроды. В импульс­ном режиме для радиолокации использу­ют импульсные генераторные лампы. Модуляторные триоды применяют для модуляции в радиотелефонных передат­чиках, трансляционных усилителях.

Клистроны [от греч. klyzi - ударять, окатывать (волной) и...трон] - электро­вакуумные СВЧ-приборы, работа кото­рых основана на модуляции по скорости Рис. 2.8. Металлокерамиче- ЭЛектрОННОГО ПОТОКа электрическими ский триод СВЧ-полями резонансных колебатель-

ных систем. Электроны группируют в сгустки, а затем кинетиче­скую энергию сгруппированных электронов преобразуют в энер­гию СВЧ-колебаний. Клистроны предназначены для генерации и усиления электромагнитных колебаний.

По способу преобразования энергии источника питания в энер­гию СВЧ-колебаний клистроны относятся к приборам О-типа или приборам с динамическим управлением электронным потоком. В таких приборах используется механизм скоростной модуляции. Принцип группирования электронов в сгустки лежит в основе фи­зики клистронов. На рис. 1.16, б приведена схема группирования электронов в пространстве резонатора. Электроны, для которых выполняется соотношение Usin со? > 0, получают дополнительное ускорение, а электроны с СЛsin со/ < 0 замедляются. Электроны

1, 2, 3 возвращаются в резонатор в один момент времени и образу­ют сгусток электронов (см. рис. 1.15, б).

Следует особо отметить тот факт, что в приборах этого типа но­сителями информационного сигнала являются так называемые ди­намические неоднородности. В данном случае это сгустки электро­нов. Формирование сгустков электронов ухудшают как кулонов- ские силы, так и конечное время пролета электронов между сетка­ми резонатора.

На рис. 2.9 представлена конструкция клистрона. Пучок электронов, формируе­мый электронной пушкой 1, ускоряется полем электрода 2 и пронизывает узкий зазор А между стенками входного торои­дального резонатора (группирователь элек­тронов) 4 и движется в трубке дрейфа 6.

В трубке дрейфа электрические поля от­сутствуют, и в ней происходит преобразо­вание скоростной модуляции потока в мо­дуляцию по плотности. Далее поток из сгустков электронов попадает в выходной резонатор 5.

Второй резонатор служит для отбора высокочастотной энергии из потока элек­тронов. Частота поступлений сгустков электронов во второй резонатор рзвнз частоте входного сигнала. Ток наводится на внутренней поверхности стенок второ­го (выходного) резонатора. Появляющееся между сетками резонатора электрическое

поле тормозит электроны. Кинетическая энергия электронов, по­лученная от источника, ускоряющего напряжения, преобразуется в энергию СВЧ-колебаний. Электроны, прошедшие второй зазор, попадают на коллектор и рассеиваются на нем в виде тепла.

Особенностями клистрона по сравнению с СВЧ-лампами явля­ются:

отсутствие электростатического управления электронным пото­ком;

использование динамического управления, основанного на ско­ростной модуляции и группировке электронов;

использование принципа наведения тока в выходном зазоре В и разделение функций выходного зазора и коллектора электронов;

применение полых резонаторов, отвечающих требованиям СВЧ-диапазона;

выделение катода из состава высокочастотной цепи и располо­жение ускоряющего промежутка перед высокочастотным управ­ляющим зазором.

Клистрон (усилитель) может быть преобразован в автогенератор при введении положительной обратной связи между выходным и входным резонаторами.

Повышение коэффициента усиления клистрона возможно за счет каскадного соединения или создания многорезонаторных кон­струкций с периодической электростатической фокусировкой электронного пучка. Клистрон отражательного типа имеет один полевой резонатор, который дважды пронизывается электронным

потоком. Резонатор играет роль группиро- вателя электронов при первом прохожде­нии электронов через зазор и роль выход­ного контура при повторном прохождении зазора.

Для того чтобы клистрон мог генери­ровать СВЧ-колебания, сгустки электро­нов должны проходить через зазор при обратном движении в те моменты, когда в нем имеется тормозящее высокочастот­ное электрическое поле. С этой целью Р е " гулируется одновременно напряжение на ускоряющем электроде и напряжение на отражателе (рис. 2.10). Возврат электро­нов в зазор резонатора А обеспечивается с помощью отражателя, находящегося под отрицательным потенциалом по отноше

нию к катоду. При использовании отражательного клистрона в качестве усилителя ток в пучке делают меньше пускового и моду­лированный по скорости пучок электронов в отраженном потоке превращается в модулированный пучок по плотности. При этом в резонаторе возбуждается усиленный сигнал.

Основным назначением отражательных клистронов является ге­нерирование СВЧ-колебаний малой мощности. Их преимущество в простоте конструкции, простоте настройки и в хороших модуляци­онных характеристиках. Важное достоинство заключается в высо­кой механической прочности и надежности.

Различают отражательные клистроны с внешними и внутренни­ми резонаторами. Широкое распространение получили клистроны с интегральной перестройкой частоты, создание которых стало воз­можным благодаря разработанной технологии изготовления сколь­зящих электрических контактов в вакууме. Диапазон перестройки составляет 10... 15 % и КПД свыше 40 %.

Многолучевые усилительные клистроны (MJIK), разработанные в 1960-х гг. имеют в 2-3 раза меньшее питающее напряжение, по­ниженную в 3-4 раза массу прибора, увеличенную в 2-5 раз поло­су рабочих частот по сравнению с однолучевыми приборами. Мощ­ные многолучевые клистроны имеют от 6 до 36 лучей и работают на высших типах колебаний.

Многолучевые усилительные клистроны широко внедрены в современные системы радиоэлектронной аппаратуры. Они являют­ся основой передатчиков современных перспективных бортовых, морских и наземных комплексов. Разработана обширная номенк­латура отечественных клистронов (рис. 2.11).

Лампы бегущей волны - электровакуумные приборы с длитель­ным синхронным взаимодействием электронного потока с замед­ленной электромагнитной волной. Электромагнитное поле замед­ляющей системы представляет собой сумму бесконечного множест­ва пространственных гармоник. Если фазовая скорость совпадает с направлением групповой скорости электромагнитной волны, то та­кие гармоники прямые. Если фазовая скорость противоположна групповой, то речь идет об обратных гармониках.

Для длительного взаимодействия электронов с электромагнит­ным полем необходимо выполнение условия фазового синхрониз­ма, при котором скорость электронов в потоке Vrp совпадает с фа­зовой СКОРОСТЬЮ ВОЛНЫ Уф.

Длительное взаимодействие электронов с бегущей электромагнит­ной волной, распространяющейся в нерезонансной колебательной системе, лежит в основе работы усилительных и генераторных ЛБВ.

При этом происходит группировка ускоренных электронов и отдача энергии замедленных электронов полю сверхвысокой частоты.

Различают лампы прямой волны, или ЛБВ, и лампы обратной вол­ны (ЛОВ).

В ЛБВ направление движения электронов совпадает с направле­нием движения энергии по замедляющей системе. В этих приборах электронный поток взаимодействует с прямой замедленной волной или с положительной пространственной гармоникой (рис. 2.12).

Приборы, в которых используется взаимодействие электронно­го потока с обратными волнами или отрицательными пространст­венными гармониками, получили название ЛОВ. В лампах обрат­ной волны электронный поток движется навстречу потоку энергии. На рис. 2.12, в представлена ЛБВ О-типа в коаксиальной арматуре- Эмиттируемые катодом электроны ускоряются напряжением Uo, которое обеспечивает требуемое условие синхронизма между элек­тронами и волной, замедленной до скорости v = 0,1 с, где с - ско­рость света. Движение энергии по замедляющей системе происхо­дит в направлении движения электронов. Фокусировку электрон­ного потока осуществляют с помощью постоянного магнитного поля, созданного соленоидом. Электронные сгустки формируются 54

по мере движения вдоль оси лампы и наводят в спирали ток, а так­же создают тормозящее высокочастотное поле. Именно это тормо­зящее поле обеспечивает отбор энергии от электронного потока и усиление входного сигнала.

Главным достоинством ЛБВ является широкая полоса усили­ваемых частот. Наряду с усилительными ЛБВ разработаны преоб­разовательные ЛБВ. В лампах этого типа электронный поток сна­чала модулируется по скорости сигналом частоты Q и поступает в пространство взаимодействия замедляющей системы. Через вводное устройство подаются колебания СВЧ-диапазона частотой со * 10Q. Взаимодействие промодулированного двумя частотами электрон­ного потока с полем бегущей волны приводит к образованию слож­ной периодической структуры сгустков электронов. Они возбужда­ют в замедляющей системе колебания с частотами со и со ± mQ, где m - целое число. Обычно параметры замедляющей системы опти­мизируют для работы на частоте со + Q. В зависимости от режима работы ЛБВ разделяют на импульсные, непрерывные и квазине- прерывного действия. По уровню выходной мощности различают ЛБВ малой (1...Ю Вт), средней (10...100 Вт) и большой мощности.

Первые ЛБВ создавались для радиолокации, радиоразведки и радиопротиводействия. В последние годы многолучевые ЛБВ ис­пользуют для систем связи, в том числе космической связи. Созда-

но новое направление - многолучевые ЛБВ, позволяющие реали­зовать многорежимность передающих систем по выходной мощно­сти. Разработаны цепочки ЛБВ, которые обеспечивают регулиров­ку мощности от сотен ватт до десятков киловатт, высокий КПД, широкую полосу. Созданы импульсные ЛБВ миллиметрового диа­пазона с выходной мощностью 20 Вт в диапазоне 3 мм и 2 кВт в диапазоне 8 мм.

Лампы обратной волны иногда еще называют карсинотронами. В основе их работы лежит физическое явление длительного взаи­модействия электронного потока и обратной волны электромаг­нитного поля. Схема ЛОВ представлена на рис. 2.13.

Эмиттированные катодом электроны ускоряются напряжением так, чтобы выполнялось условие синхронизма. В этом случае ско­рость электронов и фазовая скорость обратной гармоники в ЛОВ совпадают по направлению, а поток энергии направлен в обратную сторону от коллектора электронов к электронной пушке. Поэтому вывод энергии расположен на пушечном конце замедляющей систе­мы. Все прямые гармоники поглощаются согласованной нагрузкой.

Кинетическая энергия электронного потока преобразуется в энергию электромагнитного поля, напряженность которого в вол­новедущей системе увеличивается от коллектора к катоду. Усилен­ные электромагнитные волны, распространяющиеся навстречу электронному потоку, взаимодействуют с электронным потоком с нарастающим эффектом. Электронный поток является как источ­ником энергии, так и звеном, обеспечивающим положительную обратную связь в лампе. Генерация колебаний в ЛОВ осуществля­ется за счет наличия внутренней обратной связи, распределенной по длине лампы. Эта связь обусловлена встречным движением энергии и волны в замедляющей системе ЛОВ и обеспечивает воз-

можность плавной перестройки частоты генерации при изменении ускоряющего напряжения.

Лампы типа ЛБВ и ЛОВ делятся на две основные группы. К приборам О-типа относятся лампы с продольным магнитным полем, служащего только для целей фокусировки прямолинейного электронного пучка. К приборам М-типа относятся все СВЧ-при­боры, в которых постоянное магнитное поле является поперечным.

В этом случае электроны движутся в скрещенных электрических и магнитных полях. В ЛОВ М-типа электронный поток отдает элек­тромагнитной волне часть своей потенциальной энергии. Элек­тронный поток формируется в приборах этого типа в скрещенных электромагнитных волнах. Выходящая мощность лежит в пределах

0,1...1,0 кВт при электронной перестройке частоты. ЛОВ работают в диапазоне частот 0,5... 18,0 ГГц, выходная мощность лежит в пре­делах 0,1... 1,0 кВт при электронной перестройке частоты до 30 %, КПД лежит в пределах 5...50 %.

Магнетроны (от лат. magnetis - магнит) представляют собой ко­аксиальные цилиндрические диоды в магнитном поле, направлен­ном по его оси. Магнетрон относится к классу генераторных элек­тровакуумных СВЧ-приборов, в которых формирование электрон­ного потока и его взаимодействия с электромагнитным полем СВЧ происходят в пространстве взаимодействия, где электрические и магнитные поля скрещены. Общий вид магнетрона представлен на рис. 2.14.

Число резонаторов в диоде магнетронного типа всегда четное.

В пространстве между катодом и ано­дом происходят процессы, характер­ные для любого прибора СВЧ-диапа- зона. Управление электронным пото­ком, образование сгустков электро­нов и отдача энергии высокочастот­ному электрическому полю - все эти процессы происходят в одном про­странстве.

Благодаря рассеянию полей от­дельных резонаторов их колебания жестко связаны друг с другом, а сис-

Рис. 2.15. Циклоидальные траектории электронов в плоском магнетроне (а) и об­разование сгустков электронов (спиц) в пространстве взаимодействия цилиндриче­ского магнетрона (б)

тема всех резонаторов представляет собой единую колебательную систему.

Высокочастотные колебания в пространстве взаимодействия магнетрона имеет вид стоячей волны (рис. 2.15, б). Такие волны можно интерпретировать как сумму двух бегущих волн, распро­страняющихся в противоположные стороны.

Это достигается путем подбора значений анодного напряжения и напряженности магнитного поля. Электроны уплотняются в сгу­стки, имеющие вид спиц. Внутри спиц траектории электронов имеют сложный характер (см. рис. 2.15, б).

Кинетическая энергия электронов при их движении в спицах определяется скоростью электронов при их движении по циклои­дальной траектории. Она максимальна на вершине циклоиды, где скорость определяется как v max = 2Е/В.

Механизм передачи энергии электронов высокочастотному полю заключается в уменьшении энергии электронов, которая максимальна у катода и близка к нулю у анода. Преобразование энергии электронов в энергию СВЧ-поля продолжается от момента их эмиссии с катода до момента достижения анода. Заметим, что часть электронов в результате сложных траекторий возвращается на катод и способствует увеличению эмиссии за счет эффекта вто­ричной электронной эмиссии. Условия синхронизма выполняются при оптимальном соотношении между анодным напряжением и значением магнитного поля.

В приборах М-типа наблюдается явление обратной бомбардиров­ки катода. Иногда в этих приборах вместо термоэмиссионных катодов используют вторично-эмиссионные, для которых не нужен подогре­ватель. Это позволяет увеличить срок службы и надежность приборов. 58

ЕйН В, ■ ■

В зависимости от режима работы различают магнетроны им­пульсного и непрерывного действия. По конструктивному испол­нению магнетроны могут быть как перестраиваемые по частоте, так и настроенные на определенную частоту. Некоторые типы магне­тронов представлены на рис. 2.16. Приведем некоторые разновид­ности магнетронов.

Митрон - магнетрон, частота генерируемых колебаний которо­го изменяется в широком диапазоне и пропорциональна анодному напряжению.

Амплитрон (платинотрон) - мощный усилитель обратной вол­ны магнетронного типа с замкнутым электронным потоком.

Дематрон - усилитель прямой волны магнетронного типа с распределенной эмиссией.

Инжектрон - трехэлектродная импульсная модуляторная лам­па, в которой для формирования электронного пучка и управления током используется магнетронная пушка.

Карматрон - прибор обратной волны магнетронного типа в котором используется взаимодействие замкнутого электронного потока с согласованной замедляющей системой.

Мазер на циклотронном резонансе относится к электровакуум­ным СВЧ-приборам. В основе его работы лежит процесс взаимо­действия потока электронов, движущихся в постоянном магнитном поле по винтовым траекториям, с высокочастотными полями резо­наторов или волноводов на частоте, близкой или кратной к цикло­тронной частоте электронов. Эти приборы сродни квантовым. В них усиление электромагнитных волн осуществляется посредством индуцированного излучения. Эти приборы образуют отдельный класс СВЧ-приборов. Первым прибором в этом классе был гиро­трон - генератор в миллиметровом диапазоне, с достигнутой мощ­ностью в сотни киловатт. Разработан целый класс усилительных приборов: гироклистрон, гиротвистрон, гиро-ЛБВ.

2.3. Электронно-лучевые приборы

Электронно-лучевыми приборами называют класс электровакуум­ных приборов, предназначенных для преобразования информации, в которых для этих целей используют поток электронов в форме луча или пучка лучей.

Различают четыре основных типа электронно-лучевых прибо­ров: сигнал - свет; свет - сигнал; сигнал - сигнал; свет - свет.

Приборы типа сигнал - свет - это электронно-лучевые прибо­ры, позволяющие преобразовать электрические сигналы в световые изображения.

В соответствии с предложенной моделью электровакуумного прибора, сформированный устройством управления электронный луч в результате детектирования преобразуется в световой сигнал.

Осциллографическая трубка - электронно-луче­вой прибор, предназначенный для отображения и регистрации в графической форме хода быстропротекающих процессов. Пример" ная схема осциллографической трубки приведена на рис. 1.11, а на 2.17 - упрощенная схема электронно-лучевого осциллографа на ее основе. Генератор развертки Г формирует импульсы заданной час­тоты типа «пила», которые через усилитель горизонтального откло­нения У х подается на горизонтальные отклоняющие пластины. Дл* исследования однократных или непериодически повторяющихся процессов генератор должен формировать единичные импульсы- Исследуемый сигнал поступает через усилитель У у на пластины * Сложение этих перемещений по осям х и у приводит к вычерчива- 60

нию осциллограммы физического процесса. Для калибровки мас­штаба времени в осциллограф встраивают генератор меток времени MB, генерирующий периодические сигналы заданной длительно­сти. Эти сигналы поступают через усилитель У г на модулирующий электрод трубки, который формирует метки. С их помощью стано­вится возможным определить длительность исследуемого процесса, а также отдельных его деталей.

Основными характеристиками осциллографической трубки яв­ляются полоса регистрируемых частот, чувствительность откло­няющей системы, скорость записи сигнала без его искажения. За­поминающие осциллографические электронно-лучевые приборы позволяют запоминать как однократные, так и непрерывно проте­кающие процессы. Скорость записи сигналов лежит в диапазоне до Ю 4 км/с, и они могут сохраняться часами и снова визуализировать­ся на экране. Созданы широкополосные и осциллографические трубки СВЧ-диапазона, позволяющие фиксировать сигналы в час­тотном диапазоне до 10 ГГц. Для этого вместо отклоняющих пла­стин стали использовать сигнальные отклоняющие системы типа бегущей волны.

Кинескоп (от греч. kinesis - движение и skopeo - смот­рю) - электронно-лучевой прибор, предназначенный для приема электрических сигналов и преобразования их в световое изображе­ние, например телевизионное. Различают кинескопы монохромные и цветовые.

В основе работы кинескопа лежит явление преобразования энергии электронного пучка в световой сигнал в результате като- долюминесценции. Рассмотрим конструкцию кинескопа, исходя из предложенной модели электровакуумного прибора.

Управление электронным пучком осуществляют как с помощью электростатических отклоняющих систем, так и с помощью двух пар отклоняющих магнитных катушек, насаженных на горловину кинескопа (рис. 2.18, а). Условное обозначение кинескопов доста­точно сложное. На рис. 2.18, б приведено такое обозначение для трехлучевого кинескопа отечественного производства. Яркость све­чения в определенной точке экрана определяется мгновенной ин­тенсивностью пучка, управляемого принимаемым телевизионным сигналом. Электропроводность люминофоров достаточна мала. Оседающие на экран электроны заряжают его отрицательным заря­дом, и поток электронного пучка на экран может прекратиться. Однако люминофоры обладают большим коэффициентом вторич­ной электронной эмиссии. Это явление используют для отвода за­рядов, покрывая внутреннюю сторону экрана проводящим слоем и подсоединяя его к аноду.

В цветном телевидении широко используют масочные кинеско­пы, экран которых образован узкими полосками люминофоров красного (К), зеленого (3) и синего (С) цветов свечения. Этот ма­сочный тип получил название щелевой теневой маски (рис. 2.19, а)- Три электронных прожектора формируют три сходящихся у экрана

электронных пучка, каждый из которых возбуждает свечение лю­минофора только одного цвета. При щелевой маске прожекторы располагаются в одной плоскости, а при использовании маски с круглыми отверстиями - по вершинам равностороннего треуголь­ника (рис. 2.19, б). Этот тип называют также дельтообразным рас­положением в одной плоскости.

Восприятие всей гаммы цветов обеспечивается на физиологиче­ском уровне - сложение излучений сразу трех люминофоров на сетчатке глаза. Интенсивность их возбуждения пропорциональна видеосигналу.

Дисплей (от англ. display - показывать) - устройство для визуального отображения информации, как правило, на экране электронно-лучевого прибора.

Информация на дисплей поступает непосредственно из компь­ютера, либо вводится оператором с клавиатуры пульта управления.

В состав дисплея входит пульт управления с клавиатурой и микро­контроллер для связи с компьютером.

Прибор типа свет - сигнал в основном служит для преобразо­вания изображения в последовательность электрических импульсов с целью их передачи на расстояние.

Иконоскоп (от греч. eikon - изображение и skopeo - смотрю) - первый из приборов этого типа. Принцип его работы основан на накоплении электрического заряда на мозаичной светочувстви­тельной мишени за счет процессов внешнего фотоэффекта.

Светочувствительная мишень иконоскопа представляет собой диэлектрическую подложку, на которую нанесен фоточувствитель- ный слой. На другую сторону подложки нанесен металлический слой, являющийся сигнальной пластиной (рис. 2.20)

Рис. 2.20. Схема иконоскопа:

/ - катод (электронный прожектор); 2 - откло­няющая система; 3 - объектив; 4 - коллектор фото- и отклоняющих электронов; 5- сигналь­ная пластина мозаичная; 6 - видеосигнал; 7 - фотомишень;

Проецируемое изображение создает на мозаике за счет фотоэф­фекта потенциальный рельеф, соответствующий распределению освещенности объекта. Электронный луч сканирует поверхность и заряжает все элементы мозаичного экрана в соответствии с ранее накопленным зарядом. Ток в цепи сигнальной пластины становит­ся промодулированным накопленными зарядами.

Дальнейшее развитие иконоскоп получил в супериконоскопе. В нем фоточувствительная мозаика заменена сплошным фотокато­дом и сплошной мишенью (чувствительность на порядок выше), которые разделены в пространстве. Накопление заряда и образова­ние потенциального рельефа происходит за счет вторичной элек­тронной эмиссии при бомбардировке мишени фотоэлектронами в процессе переноса электронного изображения.

Приборы с накоплением заряда.

Видикон (от лат. video - вижу и греч. eikon - изображение) - телевизионный передающий электронно-лучевой прибор с накоп­лением заряда, действие которого основано на внутреннем фото­эффекте.

Изображение, которое необходимо передать по телевизионному каналу, фокусируется на мишень видикона с помощью объектива (рис. 2.21). Мишень представляет собой тонкий слой полупровод­ника, нанесенный на прозрачную проводящую подложку - сиг­нальную пластину (рис. 2.21, б). Каждый перекрываемый пучком элемент можно представить как контур из емкости и светозависи- мого сопротивления между облучаемой электронным пучком по­верхностью и сигнальной пластиной.

Процесс формирования изображения происходит в виде созда­ния зарядовых пакетов. Элементарные емкости элементов мишени разряжаются через локальные сопротивления. Заметим, что чем выше локальная освещенность, тем меньше становится сопротив- 64

ление соответствующего участка и соответствующая емкость разря­жается сильней, чем у менее освещенных участков. Создается так называемый зарядовый рельеф.

При очередном цикле сканирования электронным пучком про­исходит подзарядка конденсаторов. Ток подзарядки зависит от сте­пени разрядки конденсатора. Таким образом, на пластине форми­руется видеосигнал U c .

Позднее появились видиконы, отличительной особенностью которых являлся состав мишени, определивший во многом харак­теристики видиконов.

Первые такие видиконы имели мишень из трехсернистой сурь­мы SbS3. Со временем появились разновидности видиконов.

Плюмбикон - видикон, мишень которого представляет собой слой оксида свинца РЬО, нанесенный на прозрачную пленку диок­сида олова Sn0 2 , служащую сигнальной пластиной. Он характери­зуется высокой чувствительностью к свету и малой инерционно­стью.

Кадмикон - видикон, мишень которого изготовлена на основе селенида кадмия CdSe.

Сатикон - видикон с аморфной мишенью на основе Se - As - Те.

Нъювикон - видикон с мишенью на основе соединения ZnS - Cd - Те.

Халникон - видикон на основе гетероперехода селенида кадмия CaSe.

Кремникон - приборы на основе мозаики />-я-переходов в крем­нии. В суперкремниконе используют высокоэнергетические электро­ны, которые ускоряются до 10 кВ.

Ребикон - видикон с обратным электронным пучком, в кото­ром электрический сигнал снимается с коллектора, принимающего модулированный поток вторичных электронов, усиленных вторич­но-электронным умножителем.

Секон - передающий электронно-лучевой прибор (разновид­ность видикона) с мишенью, действия которой основаны на явле­нии вторично-электронной проводимости. Секоны отличаются вы­сокой чувствительностью, малой инерционностью и малыми габа­ритными размерами, простотой и надежностью.

Ортикон - передающий электронно-лучевой прибор с накоп­лением заряда на мозаичной светочувствительной мишени и счи­тыванием изображения пучком медленных электронов. Название обусловленно ортогональным падением развертывающего элек­тронного луча на мишень. В основу работы ортикона положено физическое явление внешнего фотоэффекта.

Суперортикон. - высокочувствительный передающий телевизи­онный прибор с накоплением заряда, переносом изображения с фотокатода на двустороннюю мишень, со считыванием изображе­ния с мишени медленными электронами и последующим усилени­ем видеосигнала с помощью вторично-электронного умножителя. Суперортиконы работоспособны почти в полной темноте (при ос­вещенности автокатода 1 10~ 7 ...10 -8 лк). Недостатки: на большие габаритные размеры, большая масса и мощность и источников пи­тания.

Изокон - прибор класса суперортиконов, в котором имеется система разделения обратного луча, мишень, пропускающая рассе­янные электроны.

Контрасткон - ортикон с особым усилением контраста переда­ваемого изображения.

Для использования в цветном телевидении используются либо три видикона с соответствующими цветными фильтрами, либо один видикон со специальной конструкцией мишени. В мишень

вмонтированы структуры светофильтров, обеспечивающие кодиро­вание и разделение сигналов, соответствующих трем основным цветам.

Приборы без накопления заряда.

Диссекторы (от лат. dissector - рассекать) - передающий элек­тронно-лучевой прибор без накопления заряда, служащий для пре­образования оптического изображения в последовательность элек­трических сигналов (рис. 2.22). В основе работы прибора лежит внешний фотоэффект. Отсутствие принципа накопления заряда повышает быстродействие диссекторов, возможность их использо­вания в быстропротекающих процессах. Отечественной промыш­ленностью была разработана широкая номенклатура передающих электронно-лучевых приборов.

Приборы типа сигнал - сигнал - это электронно-лучевые пре­образователи электрических сигналов, позволяющие преобразовать последовательность входных электрических сигналов в модифици­рованную последовательность выходных электрических сигналов. Конструктивно эти приборы выполняют на основе осциллографи- ческой электронно-лучевой трубки. Вместо излучающего узла ис­пользуют функциональную матрицу с переменной электронной прозрачностью по облучаемой площади.

Ток, прошедший через эту матрицу, модулируется определенной функцией от двух переменных и далее усиливается коллектором. Можно мгновенно получать искомые значения необходимой линей­ной либо угловой поправки, упреждения, смещения. Точность рас­чета составляет менее 1 %, время расчета - микросекунды.

Приборы сигнал - сигнал позволяют преобразовывать аналого­вый сигнал в дискретный, запоминать сигнал с последующим вос­произведением, преобразовывать телевизионные сигналы по раз­личным стандартам и т.д.

В запоминающих приборах электронный пучок модулируется входным электрическим сигналом в процессе сканирования мише­ни, которая представляет собой диэлектрический слой на поверх­ности металла. Электронный луч формирует на поверхности ди­электрика потенциальный рельеф. Считывание осуществляется тем же или другим электронным лучом. Запоминающие преобразовате­ли позволяют многократно воспроизводить однократно записан­ную информацию.

К запоминающим преобразователям относят графекон, литокон, потенциалоскоп и другие пребразователи. В приборах этого типа широко использовались богатые функциональные возможности электронного луча.

В последние годы электровакуумные приборы типа сиг­нал - сигнал вытеснены приборами микро- и фотоэлектроники.

Приборы типа свет - свет - предназначены для преобразова­ния изображения из одной области спектра в другую, а также для усиления яркости изображений и визуализации слабо светящихся объектов, недоступных прямому наблюдению глазом.

К приборам этого типа относят электронно-оптические преоб­разователи (ЭОП). В основе работы ЭОП лежит принцип преобра­зования оптического излучения в электронное, его усиление и об­ратное преобразование электронного изображения в оптическое (см. рис. 2.22). Усиление обеспечивают процессы ускорения элек­тронов сильным электрическим полем. При этом невидимое гла­зом изображение преобразуется в оптический спектр. Усиление оп­тического излучения может достигать несколько порядков. Созда­вая многокамерные ЭОП, можно достичь усиления до 10 7 раз. Это позволяет регистрировать каждый акт фотоэмиссии. В качестве фо- токатодов используют многощелочные сурьмьяно-цезивые или ки­слородно-цезиевые покрытия. Разрешающая способность N, харак­теризующаяся четкость изображения, ограничена аберрациями электронно-оптической системы. Обычно N * 25 штрих/мм. ЭОП широко применяют в ИК-технике, спектроскопии, медицине, ядерной физике и т.д.

В последнее время для улучшения изображения используют микроканальные пластины, отличающиеся высоким коэффициен­том вторичной электронной эмиссии.

2.4. Фотоэлектронные приборы

Фотоэлектронные приборы - электровакуумные приборы, пре­образующие электромагнитные сигналы оптического диапазона в электрические сигналы. К вакуумным фотоэлектронным приборам прежде всего относятся фотоэлементы и фотоумножители, в кото­рых используют внешний фотоэффект.

Вакуумный фотоэлемент состоит из фотокатода, анода и ваку­умного баллона (рис. 2.23). Фоточувствительный слой наносится либо непосредственно на стеклянный баллон (рис. 2.23, б, г), либо на поверхность специальной подложки, смонтированной внутри баллона (рис. 2.23, в). Световой поток Ф попадает на фотокатод и стимулирует фотоэлектронную эмиссию, в результате между фото­катодом и анодом создается поток свободных электронов.

Наибольшее распространение получили вакуумные фотоэле­менты с сурьмьяно-цезиевым, многощелочным или кислород- но-серебряно-цезиевые фотокатоды (рис. 2.23, г). Применение га­зонаполненных фотоэлементов ограничено их нестабильностью и нелинейностью их световой характеристики.

Фотоумножитель (ФЭУ) предназначен для усиления слабых фо­тотоков. Его работа основана на эффекте вторичной электронной эмиссии. ФЭУ состоит из фотокатода, каскада динодов, обеспечи­вающих умножение электронов за счет вторичной электронной эмиссии, анода и дополнительных электродов, помещенных в ва­куумный баллон (рис. 2.24).

Световой поток стимулирует фотоэлектронную эмиссию с фо­токатода. Электронно-оптическая система входной камеры направ­ляет эмиттированные электроны на систему динодного умножения электронов. На анод попадает поток умноженных каждым динодом вторичных электронов.

Конструкции фотоумножителей весьма разнообразны, однако принцип одинаков: умножение электронов происходит в системе

дискретных динодов. Они имеют корытообразную, коробчатую, торроидальную или жалюзийную форму с линейным либо круго­вым расположением. Фототок благодаря эффекту вторичной элек­тронной эмиссии может быть увеличен до 10 8 раз.

По функциональному назначению ФЭУ образуют две крупные группы: измерители предельно малых постоянных или медленно меняющихся световых потоков; регистраторы кратковременных слабых световых потоков.

ФЭУ широко используют для регистраций слабых излучений вплоть до одиночных квантов, а также в различной оптической ап­паратуре. Разработаны конструкции ФЭУ для работы в разных об­ластях спектра электромагнитного излучения.

Одноканальный электронный фотоумножитель представляет со­бой непрерывный динод или канал, к концам которого приложено напряжение примерно 1...3 кВ. На внутренней стороне поверхно­сти канала создан активный слой, обладающий вторичной элек­тронной эмиссией и распределенным электрическим сопротивле­нием. Перемещение вторичных электронов происходит под дейст­вием аксиального электрического поля. Усиление в таком ФЭУ достигает значений порядка 10 .

Вторично-электронный умножитель (ВЭУ) представляет собой ва­куумное электронное устройство, предназначенное для умножения вторичных электронов. ВЭУ без оболочки называют открытыми и используют в условиях естественного вакуумного пространства. ВЭУ с оболочкой или закрытого типа широко используют в различной научно-исследовательской и промышленной аппаратуре.

1. Что такое электронные лампы?

2. Какие параметры триода вы знаете?

3 q T 0 так ое клистрон и какие функции он выполняет? Опишите кон­струкцию клистрона.

4. Что такое лампа бегущей волны и как она устроена?

5. Что такое лампа обратной волны и как она устроена?

6. Что такое приборы М-типа и чем они отличаются от приборов О-типа?

7. Что такое магнетрон? Опишите конструкцию магнетрона.

8. Какие электронно-лучевые приборы вы знаете?

9. Что такое кинескоп и как он устроен?

10. Что такое иконоскоп и как он устроен?

11. Что такое видикон и какие разновидности видиконов вы знаете?

12. Что такое ЭОП и как он устроен?

13. Что такое фотоумножитель и какие физические явления положены в основу его работы?

Электровакуумные приборы получили широкое распространение. С помощью этих приборов можно преобразовать электрическую энергию одного вида в электрическую энергию другого вида, отличающуюся по форме, величине и частоте тока или напряжения, а также энергию излучения в электрическую и обратно.

При помощи электровакуумных приборов Press wall день рождения Горреклама Воронеж .

можно осуществить регулирование различных электрических, световых и других величин плавно или по ступеням, с большой или малой скоростью и с малыми затратами энергии на сам процесс регулирования, т. е. без значительного снижения КПД, характерного для многих других способов регулирования и управления.

Эти достоинства электровакуумных приборов обусловили их использование для выпрямления, усиления, генерирования и преобразования частоты различных электрических токов, осциллографии электрических и неэлектрических явлений, автоматического управления и регулирования, передачи и приема телевизионных изображений, различных измерений и других процессов.

Электровакуумными приборами называют приборы, в которых рабочее пространство, изолированное газонепроницаемой оболочкой, имеет высокую степень разрежения или заполнено специальной средой (парами или газами) и действие которых основано на использовании электрических явлений в вакууме или газе.

Электровакуумные приборы делятся на электронные приборы, в которых проходит чисто электронный ток в вакууме, и ионные приборы (газоразрядные), для которых характерен электрический разряд в газе или парах.

В электронных приборах ионизация практически отсутствует, а если и наблюдается в небольшой степени, то не оказывает заметного влияния на работу этих приборов. Разрежение газа в этих приборах оценивается давлением остаточных газов менее 10-6мм рт. ст., характерным для высокого вакуума.

В ионных приборах давление остаточных газов бывает 10-3мм рт. ст. и выше. При таком давлении значительная часть движущихся электронов сталкивается с молекулами газа, приводит к ионизации, и, следовательно, в этих приборах процессы являются электронно-ионными.

Действие проводниковых (безразрядных)электровакуумных приборов основано на использовании явлений, связанных с электрическим током в твердых или жидких проводниках, находящихся в разреженном газе. В этих приборах электрического разряда в газе или в вакууме нет.

Электровакуумные приборы подразделяются по различным признакам. Особую группу составляют электронные лампы, т. е. электронные приборы, предназначенные для различных преобразований электрических величин. Эти лампы по своему назначению бывают генераторными, усилительными, выпрямительными, частотопреобразовательными, детекторными, измерительными и т. д. Большинство их рассчитано на работу в непрерывном режиме, но выпускают лампы и для импульсного режима. Они создают электрические импульсы, т. е. кратковременные токи при условии, что длительность импульсов много меньше, чем промежутки между импульсами.

Электровакуумные приборы классифицируются еще и по многим другим признакам: по типу катода (накаленный или холодный), по устройству баллона (стеклянный, металлический, керамический или комбинированный), по роду охлаждения (естественное, т. е. лучистое, принудительное воздушное, водяное).

Введение
Подзаголовок настоящей книги - "Наилучшие способы предотвращения преступлений" - подразумевает в частности: 1) пути избавления от бича ложной тревоги; 2) понимание сотрудниками службы охр...

Схемы питания люминесцентных ламп
Люминесцентные лампы включаются в сеть последовательно с индуктивным сопротивлением (дросселем), обеспечивающим стабилизацию переменного тока в лампе. Дело в том, что электрический разряд в газе...

Научно - техническое обеспечение и обслуживание
Когда я сказал другу, что хочу купить машину, он сказал: "Тебе следует приобрести машину такую-то, потому что у нее нет проблем с ремонтом, всегда можно найти для нее запасные части". &quo ...