Триода

Триода — вид електронска цевка со три електроди сместени во стаклен или метален балон со вакуум. Загреаната катода емитува електрони, кои одат кон позитивната анода. Решетката која се наоѓа меѓу катодата и анодата овозможува регулација во цевката, и нејзината употреба во улога на засилувач или прекинувач.^[1]

Во денешно време, електронските цевки триоди се скоро сосема потиснати од широка употреба со воведувањето на транзисторот. Останати се некои посебни подрачја каде и денес понекога се користат, како триоди за големи моќности за радиопредаватели, или за аудио засилувачи со специјална намена.

Историја

За историјатот да се погледа статијата Електронска цевка.

Начин на работа и опис

Шематски приказ на вакуумска триода, со директно загревана катода. Електроните излегуваат од загреаната катода и под дејство на електричното поле, низ контролната решетка одат на анодата. Малите промени на решетката предизвикуваат големи промени во бројот на електрони кои стигнуваат до анодата (анодна струја). Ова овозможува засилување на сигналите доведени на контролната решетка. Во стаклениот балон е вакуум.

Триодата во основната конструкција е многу слична на вакуумската диода, со додаток на уште една електрода во просторот меѓу катодата и анодата. Таа електрода се нарекува решетка (прва решетка, контролна решетка, мрежа, капија) и се означува со G (од англиските зборови gate, control gate, grid).

Улогата на решетката е да го контролира протокот на електрони меѓу катодата и анодата, слично на вентил на цевка низ која протекува вода. За да биде што поефикасна во таа улога, решетката е значително поблиска до катода отколку до анодата. Со тоа се постигнува да веќе мали промени на напонот на решетката предизвикуваат големи промени во бројот на електрони кои стигнуваат до анодата (анодна струја).^[2]

На пример, понекогаш е можно потполно да се елиминира анодната струја веќе при напон на решетката од – 10 V, иако анодниот напон е +100 V (ова значително зависи од видот на триодата).

Овде значи постигнуваме промена на анодната струја со промена на напонот на решетката. Овој ефект може понатаму да се употреби за засилување на слаби сигнали, што е предуслов за работа на повеќето електронски уреди. Друга употреба на триодата е за прекинување на сигналот во прекинувачката, импулсната и дигиталната електроника.

Примена

Излезни степени на аудио засилувачи со триоди

Клапов осцилатор со триода

3CX1500A7 - модерна 1,5kW триода која се користи во радиопредавателите

Електронските цевки триоди се користени во сите гранки на електрониката и електротехниката. Примените биле разнолики:

Засилувачи на напон и моќ на сите честоти (аудио, радио, телевизор)
Прекинувачи (сметач, радар)
Осцилатори на сите честоти

Триодата била прва електронска компонента која можела да се користи како засилувач на слаби сигнали, со што е овозможен прав развој на електрониката.

Со пентодите, триодите се користеле за степените на напонско засилување и засилување на моќност. Како осцилатори користени се во разни споеви.

Струјно-напонски одлики

Струјно-напонски одлики на триодата ECC-83

За одредување на работната точка на триодите, се користеле струјно-напонски одлики кои ги обезбедувале производителите на цевки. Тие ја прикажувале зависноста на анодната струја Ia од напонот на анодата Ua и решетката Ug.

За нормална работа во класа А со заземјена катода, обично е биран мал негативен преднапон на решетката и аноден напон од на 200-300 волти. Ова обезбедувало линеарно засилување на сигналот. На пример, ако одбереме аноден напон Ua да биде 200 V, и преднапон на решетката -1 V (жолта линија), од графиконот можеме да отчитаме дека вредноста на анодната струја ќе изнесува 2,26 mA. Тоа е избраната работна точка на триодата.

Пресметка на напонското засилување

За засилувач во класа А, работниот отпорник е споен во колото на анодата и се нарекува аноден отпорник или аноден товар. Ако одбереме работен отпорник од 10 кΩ и анодна струја од 2,25 mA, падот на напонот на него ќе изнесува:

$Vr=Ia*Ra$ = 0,00225 A * 10000 Ω = 22,5 V

Сега да претпоставиме дека влезниот наизменичен напон ја менува амплитудата од -1,5 до -0,5 V (напонот од врв до врв на сигналот е 1 волт). Од одликата гледаме дека анодната струја ќе се менува од 1,2 mA (при Ug=-1,5V) до 3,3 mA (при Ug=-0,5V).

Тоа значи дека падот на напонот на работниот отпорник се менува од 12 V (при струја од 1,2 mA) до 33 V (при струја од 3,3 mA). Разликата изнесува (33-12) = 21 V.

Значи постигнато е напонско засилување од 21/1 (излезен напон/влезен напон) = 21.

Лесно може да се види дека со зголемување на работниот отпор може да се постигне поголемо засилување. Ова има свои граници бидејќи при многу големи анодни отпори доаѓа до изобличување и промена на одликите на цевката заради намалување на анодниот напон.

Симбол

На сликата е прикажан симбол на триодата со индиректно загревана катода.

Симбол на вакуумска триода

Поврзано

Наводи

↑ Principles of Electronic Communication Systems, Louis E. Frenzel, Glencoe/McGraw-Hill, ISBN 0-02-800409-4, pp. 298
↑ Tubes 201 How Vacuum Tubes Really Work

Литература

Радио Техника 2. дио, Д-р Валтер Даудт (Walter Daudt), Техничка књига, Загреб, 1963.
Electronic Devices, 6th edition, Thomas L. Floyd, Prentice Hall, ISBN 0-13-028484-X
Principles of Electronic Communication Systems, Louis E. Frenzel, Glencoe/McGraw-Hill, ISBN 0-02-800409-4

Надворешни врски

[1] Principles of Electronic Communication Systems, Louis E. Frenzel, Glencoe/McGraw-Hill, ISBN 0-02-800409-4, pp. 298

[2] Tubes 201 How Vacuum Tubes Really Work

[1]

[2]