Глава V

ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ

5.1. НАЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ

Электронными приборами называются устройства, прин­цип работы которых основан на использовании явлений, воз­никающих в процессе получения потоков электронов, управ­ления движением этих потоков и их преобразования на эле­ментах конструкции приборов. В зависимости от свойств про­странства, в котором происходит движение электронных по­токов, электронные приборы разделяют на вакуумные, газо­разрядные и полупроводниковые.

При помощи электронных приборов можно осуществить:

• выпрямление—преобразование переменного тока в по­стоянный;

• генерирование — преобразование постоянного тока в пе­ременный;

• усиление —преобразование электрических колебаний малой мощности в электрические колебания увеличенной мощности;

• преобразование электрической энергии в световую или световой в электрическую;

• преобразование частоты и формы электрических коле­баний;

• стабилизацию и коммутацию питающих напряжений и токов.

Вакуумные, ионные и полупроводниковые электронные приборы по устройству, назначению, виду электрических раз­рядов в разреженных газах, а также по характеру преобра­зования энергии разделяют на ряд типовых групп или классов, важнейшими из которых являются:

• электропреобразовательные приборы; в эту группу вхо­дят выпрямительные, усилительные, генераторные, частото- преобразовательные, переключающие и другие специальные приборы, предназначенные для преобразования электриче­ских токов и напряжений;

• фотоэлектрические приборы; в эту группу входят ва­куумные и газонаполненные фотоэлементы, фотоэлектронные умножители, полупроводниковые фотодиоды и фототранзи­сторы, электронно-оптические преобразователи изображений, а также передающие телевизионные электроннолучевые трубки; фотоэлектрические приборы применяются для преоб­разования световых сигналов в электрические;

• электронноскопические приборы; в эту группу входят осциллографические электроннолучевые трубки, приемные те­левизионные трубки — кинескопы, знакопечатающие индика­торные трубки (характроны) и ряд других специальных при­боров; электронноскопические приборы применяются для пре­образования электрических сигналов в световые, наблюдае­мые на люминесцентных экранах.

5.2. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ

В зависимости от принципа работы, назначения и кон­структивных особенностей различные типы электронных при­боров обозначаются (маркируются) в соответствии с систе­мой условных обозначений, предусмотренной общесоюзным стандартом — ГОСТ 5461—59. Обозначения электронных при­боров состоят из четырех элементов — цифр и букв (табл. 5.1).

Группа приборов

Таблица 5.1 Условные обозначения электронных приборов

Усювные обозначения

Первый элемент обозначения

Лампы генераторные длинноволновые и ко­ротковолновые (с предельной частотой до

25 Мгц)

Лампы генераторные ультракоротковолновые (с предельной частотой от 25 до 600 Мгц)

Лампы генераторные импульсные

Кенотроны

Стабилизаторы напряжения (стабилитроны)

Стабилизаторы тока (бареттеры)

Лампы модуляторные импульсные

Лампы приемно-усилнтельные и маломощные кенотроны

Электроннолучевые трубки

ГК

ГУ ГП В

СГ СТ

гми

Число, указывающее округленно напряжение накала в вольтах

Число, указывающее величину диаметра или диагонали экрана в сантиметрах

Третий элемент обо

Число, указывающее порядковый номер типа прибора

Не имеют С К Ж

П

Лампы генераторные всех диапазонов . . Электроннолучевые трубки'всех типов . . Приемно-усилительные лампы и маломощные кенотроны

Четвертый элемент обозначения

Лампы приемно-\силительные и маломощные кенотроны:

в металлической оболочке

в стеклянной оболочке

в керамической оболочке

типа «жолудь»

миниатюрные («пальчиковые») диаме­тром 19 и 22,5 мм

Продолжение

Группа приборов		Условные обозначения
сверхминиатюрные диаметром	свыше
10 >с>€		Г
сверхминиатюрные диаметром 10	мм . .	Б
сверхминиатюрные диаметром 6	мм . .	А
с замком в ключе		л
с дисковыми впаями		Д

Примечания: 1. Отсутствующий элемент в условном обозначе­нии (кроме последнего) отмечается знаком «тире».

2. Кроме указанных четырех элементов, в обозначения приемно-усили- тельных ламп могут входить дополнительные буквы: В — вибропрочный, прибор; Е — долговечный прибор; И — импульсный прибор.

Для высоковольтных кенотронов, газотронов и тиратронов четвертым элементом обозначения является дробь: числитель дроби — средний или импульсный ток в амперах; знамена­тель— допустимое обратное напряжение в киловольтах.

Примеры обозначений: 1. 6Н1П-Е: «6» — напряжение накала 6,3 в\ «Н»— двойной триод; «I» — порядковый номер типа; «П» — миниатюрное оформление («пальчиковая» лампа); «Е»— долговечный прибор (срок службы 5000 ч). 2. 45ЛМ1В: «45» — диаметр экрана около 45 см\ «ЛМ» — осциллографическая трубка с электромагнитным отклонением луча; «1» — порядковый номер типа; «В» — экран двухслойный, свечение белое, после­свечение желтое, длительное (см. основные параметры электроннолуче­вых трубок). 3. ТГИ1-700/25: «ТГИ» — тиратрон газонаполненный, им­пульсный; «I» — порядковый номер типа; «700/25» — анодный ток в им­пульсе 700 а н максимальное анодное напряжение 25 кв.

Система маркировки полупроводниковых приборов

1. й элемент обозначения — буква или цифра, отличающая приборы по исходному материалу.

Г или 1—для германия. Буква, если *_макс<60°С; цифра, еСЛИ /макс >70° С.

К или 2 — для кремния. Буква, если /_Макс<85°С; цифра,

если /_Макс>120°С.

А или 3 — для арсенида галлия.

2. й элемент обозначения — буква, определяющая класс или группу приборов.

Диоды — Д

Транзисторы — Т

Варикапы — В

СВЧ диоды —А

Фотоприборы — Ф

Неуправляемые тирисгоры — Н

ш

101-199	малой мощности	<< а тэ 0> я :а
201 -299	средней мощности	Л г Е Г9 Ч X - тэ
301 -399	большой мощности	X о ч о •о с
101-199	генера­торные	Ч X X п и т X Е
' 201-299	усили­тельные
301-399	переклю­чающие	п
101-199	0,1-9,9 в	X. а»
201-299	10-99 в	а» X X о
301-399	100-199 в	о ч X
401-499	0,1-9,9 в	о тэ Л ь	г
501-599	10-99 в	а» X О * X	00 о» X ь X о X
601-699	100-199 в	о о ч X	Е
о т -V» иэ <©	0.1-9,9 в	о» о ь в*
00 о Г	10-99 в	Е о а» ЗГ о Я X
(О 1 1	100-199 в	о ч X

!э М

Н "о

о

"о

о

= 9

2 * е л

ГР а»

§ г

2 л 2

§ г

= 2 ЕЙ

о о\

и

св

X

л X

х а О §

о = ° тэ 00 О я о О

X

е ^

п> 0}

II

I

§

X

о\ о

х о

Ел

_ ее

X 3

е ^

л ь>

I

оо $

н

у

с* Ьа

я

и

§ г

101-199	малой МОЩНОСТИ	Выпрямительные
| 201-299	средней мощности
301-399 ' |	большой мощности
401-499 1	Универсаль­ные
501-599	Импульсные
101-999 1	Варикапы
101-199 1	смеси­тельные	| СВЧ диоды |
201-299	видео
§ т	модуля­торные
401-499	параме­трические
501-599	переклю­чающие
101-199	Фотодиоды
201-299	Фототраизп- сторы
о т §	малой мощности	Неупрапляемые тиристоры
2 Г §	средней мощности
301-399	большой мощности

Управляемые тиристоры — У

Туннельные диоды — И

Стабилитроны — С

Выпрямительные столбы и блоки — Ц

3. й элемент обозначения — число, определяющее назначе­ние или электрические свойства приборов (табл. 5.2).

4. й элемент обозначения — буквы (А, Б, В отличаю­щие разновидность типа данной разработки.

Примеры обозначений. Германиевый параметрический диод — 1А402А; кремниевый смеситель детектор — 2А101А; туннельные диоды из арсенида галлия — ЗШ01А до ЗИ301Г; германиевый транзистор — 1Т308А до 1Т308Г; кремниевый транзистор — 2Т301 до 2Т301Ж.

До введения новой системы обозначений полупроводнико­вых приборов в 1964 г. все разработанные ранее полупровод­никовые диоды имеют первым элементом обозначения бук­вы Д, а транзисторы — букву П. Вторым элементом обозна­чения диодов и транзисторов является число, определяющее назначение или электрические свойства прибора, а третьим элементом — буквы (А, Б, В...), отличающие разновидность типа данной разработки прибора.

Примеры старых обозначений: диоды —Д1А до Д1Ж; Д219А, .. транзисторы — П15, П502 до П502В и т. д.

5.3. ВАКУУМНЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛАМПЫ

Принцип работы вакуумных приемно-усилительных и ге­нераторных ламп основан на управлении плотностью потока электронов в рабочем пространстве лампы посредством из­менения приложенных к электродам напряжений.

Усилительное действие ламп обусловлено различной сте­пенью влияния сеточного и анодного напряжений на анод­ный ток — сеточное напряжение влияет на анодный ток зна­чительно сильнее анодного. Это позволяет слабыми сигна­лами, подводимыми к управляющей сетке, создавать значи­тельные изменения анодного тока и осуществить усиление или генерирование электрических колебаний.

Лампа с сеточным управлением может применяться для усиления или генерирования. Однако в схемах ламповых ге­нераторов обычно применяются специальные генераторные и модуляторные лампы. Характерными особенностями этих ламп по сравнению с приемно-усилительными являются уве­личенные размеры электродных систем, сравнительно боль­шие значения питающих напряжений, токов и рассеиваемых мощностей. Охлаждение генераторных и модуляторных ламп в большинстве случаев принудительное воздушное или жид­костное.

Физические процессы в генераторных и модуляторных лампах практически не отличаются от физических процессов, происходящих в приемно-усилительных лампах с сеточным управлением.

Основные характеристики электронных ламп

Свойства электронных ламп определяются характеристи­ками и параметрами, которые приводятся в специальных справочниках по электронным приборам или указываются в паспортах к каждой электронной лампе. Наиболее употреби­тельными являются следующие характеристики: анодные, анодно-сеточные, сеточно-анодные и сеточные.

Анодная характеристика — зависимость анодного тока лампы от напряжения на аноде при неизменных напряжениях на остальных электродах.

Анодно-сеточная характеристика — зависимость анодного тока от напряжения на первой (управляющей) сетке при не­изменных напряжениях на других электродах.

Сеточно-анодная характеристика — зависимость тока од­ной из сеток от анодного напряжения при неизменных на­пряжениях на других электродах.

Сеточная характеристика — зависимость тока одной из сеток лампы от напряжения на той же или другой сетке при неизменных напряжениях на других электродах.

Основные параметры электронных ламп

1. Электрические величины, определяющие типовые и пре­дельные рабочие режимы: напряжение и ток накала, напря­жения на электродах, допустимые мощности рассеивания на электродах и другие величины.

2. Статические или расчетные параметры:

• крутизна характеристики

^прИ ^ =

• внутреннее сопротивление лампы переменному току

= М ^ПР^И ^1 = сопз1;

• коэффициент усиления

Ша 1 1

При /_л = СОП5{.

Д/_а, , Д 1)_а — малые приращения анодного тока, сеточ­ного и анодного напряжений.

Эти параметры связаны соотношением

(5.1)

3. Величины, характеризующие устойчивость ламп к внеш­ним воздействиям: допустимые интервалы температуры, дав­ления и влажности окружающей среды, допустимые механи­ческие нагрузки и другие величины.

Однотипные лампы всегда имеют некоторый разброс зна­чений параметров от образца к образцу. В справочниках да­ются усредненные значения параметров для ламп данного типа.

3. Междуэлектродные емкости:

входная Свх — емкость между управляющей сеткой и другими электродами, на которых в рабочих режимах нет переменных напряжений, имеющих частоту подводимого в цепь управляющей сетки напряжения;

выходная С_вых — емкость между анодом и другими электродами, на которых в рабочих режимах нет переменных напряжений той же частоты, какую имеет переменное напря­жение на сопротивлении нагрузки лампы;