Lampy elektronowe, ich rodzaje, budowa i działanie

Lampa elektronowa - jest to szklana (najczęściej) bańka z dwiema lub więcej elektrodami wzajemnie na siebie oddziaływującymi, z wypompowanym powietrzem (lampa próżniowa), lub odpowiednim gazem pod niewielkim ciśnieniem (lampa gazowana).

Lampy elektronowe służą do wzmacniania, generacji, przekształcania itp. sygnałów elektrycznych, prostowania prądu.

Pierwszą lampę elektronową zbudował w roku 1904 John Ambrose Fleming - była to DIODA

Pierwszą lampę wzmacniającą opracował w cztery lata później Lee de Forest – była to TRIODA

Ze względu na obecność próżni wewnątrz bańki, lampy elektronowe można podzielić na próżniowe i gazowane. Podział ze względu na zastosowanie obejmuje lampy detekcyjne, prostownicze, wzmacniające generacyjne, mieszające i inne, rzadziej spotykane.

Najpopularniejszy jest podział ze względu na konstrukcję:
a) PRÓŻNIOWE - to jeden z rodzajów lamp elektronowych, którego podstawowym wyróżnikiem jest całkowite wypompowanie powietrza z wnętrza bańki. Aby pochłonąć resztki gazów, napyla się od środka getter dający charakterystyczną lustrzaną powierzchnię.

Obecność próżni w lampie wpływa na jej parametry. Jedynymi nośnikami prądu w tych lampach są elektrony wyemitowane z katody. Elektrony są bardzo lekkie i mają znikomą bezwładność, dzięki czemu pasmo przenoszenia lampy elektronowej obejmuje częstoliwości do kilku GHz (lampy siatkowe), albo nawet do kilkudziesięciu GHz (lampy mikrofalowe).

Wadą lamp elektronowych próżniowych jest konieczność stosowania żarzonej katody, której emisja elektronów zależy nie tylko od temperatury ale i od natężenia pola elektrycznego na powierzchni katody, czyli od napięć innych elektrod. Ten fakt może być niekiedy wadą, a niekiedy zaletą.

Podstawowymi rodzajami lamp próżniowych są:
Dioda - Najprostszy rodzaj lampy elektronowej. Posiada tylko dwie elektrody - anodę i katodę. Katoda jest źródłem elektronów, a anoda ich odbiorcą.. Cechą charakterystyczną diody jest jednokierunkowy przepływ prądu elektrycznego: w kierunku od anody do katody (elektrony poruszają się w kierunku odwrotnym), w sytuacji gdy anoda ma potencjał dodatni względem katody.

Trioda - jest najprostszą i najstarsza lampą wzmacniającą. Składa się z trzech elektrod – anody, katody i siatki. Trioda umożliwia sterowanie przepływem elektronów z katody do anody przez zmianę napięcia na siatce – a zatem umożliwia budowanie wzmacniaczy sygnałów elektrycznych.

· Tetroda
· Pentoda
· Heksoda
· Heptoda
· Oktoda
· Ennoda
· Magiczne oko
· Mikrofalowe
- klistron
- lampa z falą bieżącą
- magnetron
· Lampa obrazowa
- kineskop
- lampa osyloskopowa

b) GAZOWANE - to rodzaj lampy elektronowej, której bańka jest wypełniona gazem pod odpowiednim (niewielkim - kilka mmHg) ciśnieniem. Ponieważ przepływ prądu w gazach podlega zupełnie innym prawom niż w próżni to zachodzą w tych lampach zupełnie inne zjawiska niż w lampie próżniowej.

Lampy gazowane dzielą się na dwa główne rodzaje:

Lampy z zimną katodą
- Stabilitrony - to lampa gazowana z zimną katodą. Wykorzystuje stałe napięcie na elektrodach neonówki niezależnie od płynącego prądu.Spełnia podobną rolę w układach lampowych jak dioda Zenera w tranzystorowych

- Fotodiody gazowane - to element fotoczuły (fotokomórka) zbliżony pod względem konstrukcji i zasadzy działania do fotodiody próżniowej, główna różnica polega na wypełnieniu bańki gazem (na ogół argonem) pod niewielkim - mniejszym od 1 Tr (Tora) ciśnieniem. Fotododa gazowana ma również postać bańki szklanej, z dwiema elektrodami - fotoczułą katodą o anodą

Lampy z żarzoną katoda
- Gazotrony - to rodzaj gazowanej lampy elektronowej. Jest to prostownicza dioda lampowa znajdująca zastosowania głównie w zasilaczach większej mocy.Budowa gazotronu jest zbliżona do norma, nej diody próżniowej - lampa również posiada gorącą katodę i anodę.

- Tyratrony - to lampa gazowana zbliżona konstrukcyjnie do gazotronu. Jest ona pochodną gazotronu powstałą przez umieszczenie pomiędzy anodą i katodą jednej lub kilku siatek. Siatki te służą do regulacji napięcia anodowego, przy którym lampa zacznie przewodzić prąd.