電子管的原理是什么？

一、什么是電子管

首先，我們來看看電子管的一些基本信息。電子管是最早的電信號放大器之一，封裝在玻璃容器(通常是玻璃管)中的陰極電子發射部分，控制柵極，加速柵極和陽極(面板)引線焊接到管座。電場用于在真空中將電子調制信號注入控制網格，并在陽極處獲得信號放大或反饋振蕩后不同參數的信號數據。在早期的時候，電子管被用于電子產品，例如電視和廣播放大器。近年來，電子管已逐漸被半導體材料制成的放大器和集成電路所取代。但是，在某些高保真音頻設備中，低噪聲，高穩定性的電子管仍被用作音頻功率放大器。那么，電子管在實際使用中具備哪些分類呢?電子管按其用途的不同可分為電壓放大管、功率放大管、充氣管、閘流管、引燃管、變頻管、整流管、檢波管、調諧指示管(電眼)、穩壓管等。

二、電子管內部結構

在了解了電子管的一些基本信息后，和深亞電子來了解下電子管的內部結構。電子管的內部結構主要由3部分組成：電子管陰極、電子管柵極、電子管陽極。下面，深亞電子將對它們進行一一介紹。

1.電子管的陰極

陰極是用于發射電子的成分，并且分為氧化物陰極和碳化or陰極。 一般而言，氧化物陰極被間接加熱。 它使用特殊的燈絲加熱涂有氧化鋇的陰極體，以發射熱電子。 壽命通常在1000到3000小時之間。 碳化釷鎢陰極通常直接加熱，并且可以通過加熱產生熱電子發射，因此它既是燈絲又是陰極。 從理論上講，碳化釷鎢陰極的壽命比氧化物陰極的壽命長得多，通常超過2,000至10,000小時。 使用最廣泛的大功率發射管是碳化釷鎢陰極，氧化物陰極通常用于發射管中，其輸出功率小于1kW。

近年來采用網狀陰極的大功率發射管較多。網狀陰極是用較細的釷鎢絲做成圓筒狀, 其優點是:

1)由于電子管用很多根釷鎢絲編成, 所以導流系數較大。

2)易于實現較小的陰柵間距, 有利于提高跨導。

3)由于燈絲是網狀結構, 單根燈絲的電流較小, 局部磁場較弱, 從而陰極電流所產生的交流聲也較小。

2.電子管的柵極

根據柵極在電子管中所扮演的不同角色，電子管的柵格分為一柵和兩柵，有時也稱為控制柵格和簾式柵格。第一柵極的主要功能是控制陰極電流，第二柵極的作用是屏蔽極板對第一柵極的影響。格柵結構與其自身的機械強度和散熱效果有關，還與管子能否穩定工作有關。為了減少電子的傳輸時間，使柵極到陰極的間隔非常短，甚至小于1mm。因此，制造商經常使用具有高機械強度，高導熱率，良好的發射率和高熔點的材料來制作澆口，以避免在很小的距離處發生熱碰撞。第一格柵和第二格柵應嚴格對準格柵，以使屏蔽格柵幾乎不會截獲電子，從而可以減少格柵消耗，改善電流分布并提高性能。

3.電子管的陽極

陽極是收集陰極發射的大部分電子的電極。 當電子管工作時，由于電子管轟擊板的表面以及其他電極的散熱，在板上產生大量的熱能。 由于板的耗散功率密度為每平方厘米數十瓦至幾百瓦，因此使用自然輻射或傳導冷卻的高功率密度已不再足夠。 因此，必須使用強制冷卻。 常用的是空氣冷卻，水冷卻和蒸發冷卻。