电子管屏极电阻怎么取值
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电子管屏极电阻的取值是电子管放大器设计中的关键一环,它直接影响到放大器的性能。本文将从电子管的工作原理出发,详细探讨屏极电阻的取值方法,包括理论计算、经验公式、实际应用中的考量等方面,以期为电子管放大器设计提供参考。
一、引言
电子管作为一种经典的电子器件,在音响、广播电视、雷达等领域有着广泛的应用。在电子管放大器中,屏极电阻的取值对于放大器的性能有着至关重要的影响。屏极电阻的取值不仅关系到放大器的增益、失真度、稳定性等性能指标,还直接影响到放大器的使用寿命和可靠性。因此,合理选取屏极电阻值是电子管放大器设计中的一项重要任务。
二、电子管的工作原理
在探讨屏极电阻的取值方法之前,我们先来了解一下电子管的工作原理。电子管主要由灯丝、阴极、控制栅极和屏极等部分组成。当灯丝加热到一定温度时,阴极会发射电子。这些电子在控制栅极的控制下,形成电子束并射向屏极。屏极上的正电压吸引电子束,使其加速并撞击屏极,产生电流。这个过程中,电子的能量转化为热能,同时释放出音频信号。
三、屏极电阻的理论计算
屏极电阻的取值首先需要根据电子管的工作参数进行理论计算。理论计算的主要依据是电子管的负载线原理。负载线是描述电子管输出电压与输出电流关系的曲线,它反映了电子管在不同工作条件下的性能特点。通过负载线,我们可以计算出电子管在工作时的屏极电压和屏极电流,从而确定屏极电阻的取值范围。
四、经验公式的应用
在实际应用中,为了简化计算和提高设计效率,人们总结出了一些经验公式来估算屏极电阻的取值。这些经验公式通常基于电子管的型号、工作电压、工作电流等参数,通过一定的数学处理得到屏极电阻的近似值。虽然经验公式的结果可能存在一定的误差,但在大多数情况下,它们能够提供一个合理的取值范围,为设计者提供参考。
五、实际应用中的考量
在实际应用中,屏极电阻的取值还需要考虑一些实际因素。首先,屏极电阻的取值应保证电子管在正常工作范围内的稳定性和可靠性。其次,屏极电阻的取值应有利于减小放大器的失真度,提高音质表现。此外,还需要考虑放大器的功率匹配、阻抗匹配等问题,以确保放大器在整个工作范围内都能保持良好的性能。
六、结论
电子管屏极电阻的取值是电子管放大器设计中的一项重要任务。通过理论计算、经验公式和实际应用中的考量,我们可以得到一个合理的屏极电阻取值范围。在实际设计中,设计者应根据具体的应用场景和性能要求,综合考虑各种因素,选取合适的屏极电阻值。同时,随着电子技术的不断发展,新型电子管和放大器设计的出现,屏极电阻的取值方法也需要不断更新和完善。因此,我们需要不断学习和探索新的技术和方法,以适应电子管放大器设计的需求和发展趋势。
电子管,是一种最早期的电信号放大器件。被封闭在玻璃容器(一般为玻璃管)中的阴极电子发射部分、控制栅极、加速栅极、阳极(屏极)引线被焊在管基上。利用电场对真空中的控制栅极注入电子调制信号,并在阳极获得对信号放大或反馈振荡后的不同参数信号数据。
电子管主要由灯丝、阴极、控制栅极和屏极等部分组成。当灯丝加热到一定温度时,阴极会发射电子。这些电子在控制栅极的控制下,形成电子束并射向屏极。屏极上的正电压吸引电子束,使其加速并撞击屏极,产生电流。这个过程中,电子的能量转化为热能,同时释放出音频信号。
具体来说,给三极管灯丝通电,阴极受热后发射热电子,屏极上的直流电压相对于阴极而言很高(一般为250V左右直流电压),这样阴极发射的电子朝电压高的屏极高速飞去,形成漏极电流。栅极相对于阴极上的直流电压大小对阴极与屏极之间的电子运动有很强影响,当栅极与阴极之间电压在大小变化时,就能影响阴极流向屏极电子量的多少,所以栅极具有控制屏极电流的特性。为了理解和分析电子管电路中三极管放大器的工作原理,可记住屏极相当于集电极,阴极相当于发射极,栅极相当于基极,同时电子管是栅极电压控制屏极电流,而晶体三极管是基极电流控制集电极电流。
电子管工作时,由于电子管轰击板极表面,以及其它电极的热辐射,在板极产生大量热能,因其板极的耗散功率密度是每平方厘米几十瓦到几百瓦,这样大的功率密度采用自然辐射或传导的冷却已不能胜任,故须采用强制冷却方式。
早期应用于电视机、收音机扩音机等电子产品中,后来逐渐被半导体材料制作的放大器和集成电路取代,但在一些高保真的音响器材中,仍然使用低噪声、稳定系数高的电子管作为音频功率放大器件(香港人称使用电子管功率放大器为“胆机”)。