льтамперної характеристикою діода. Якщо прикладена напруга менше напруги запирання V зап , діод замкнений, струм через нього не тече. Коли напруга перевищує напругу запирання, діод відкривається, через нього протікає струм. Чим більше прикладена напруга, тим більше струм. При великій напрузі струм обмежується, так як всі електрони, які випромінює катодом, потрапляють на анод.
Ламповий діод був більш стабільним пристроєм, ніж напівпровідниковий діод, але якби він тільки замінив напівпровідниковий діод, то його цінність була б невелика. У той час він був цінний тим, що відкрив шлях для лампової електроніки. І через два роки, в 1906 р. американцем де Форестом був створений тріод (аудіон, як назвав його Лі де Форест). Цей тріод майже не володів посиленням і забезпечував тільки детектування, але дуже швидко його конструкція удосконалилася, і він став підсилювальним елементом. Швидкому прогресу електронних ламп сприяло те, що були зрозумілими фізичні принципи їх роботи.
Принципи роботи тріода
Тріод відрізнявся від діода тим, що між катодом і анодом розташовувався ще один електрод - сітка, призначений для управління потоком електронів. Конструктивно сітка являла собою спіраль з великим кроком, намотану навколо катода на невеликим відстані від нього. Великий крок, то є великий проміжок між витками, забезпечував практично безперешкодне проходження електронів через спіраль.
В
В
В
Між катодом і анодом включається джерело живлення (100 - 200 В), що створює сильне електричне поле, що змушує електрони рухатися до анода. Джерело напруги, включений між сіткою і катодом (одиниці вольт), мінусом підключений до сітки і створює гальмуючий для електронів полі. Так як сітка розташована поблизу катода, то поле, що створюється їй, може повністю компенсувати ускоряющее для електронів поле, що створюється анодом. При напрузі на сітці, меншому напруги запирання, електрони не можуть наблизитися до сітки, анодний струм I А дорівнює нулю, лампа замкнені. При збільшенні напруги на сітці переважаючим стає електричне поле, створюване анодом. Електрони будуть проходити через сітку і спрямовуватися до анода. Кількість пропускаються сіткою електронів збільшується зі збільшенням потенціалу сітки. На саму сітку електрони потрапити не можуть, так як вона негативно заряджена і струм в сітковою ланцюзі дорівнює нулю.
Важливою характеристикою електронної лампи є залежність анодного струму I А від напруги на сітці V З і параметр лампи, званий крутизною S = О” I A /О” V З . Для наведеної на малюнку характеристики S ≈ 4,5 мА/В. Коефіцієнт посилення залежить від величини опору R в анодному ланцюзі, з якого знімається вихідна напруга. Коефіцієнт посилення дорівнює SR . При опорі R = 10 кому коефіцієнт посилення дорівнює 10 * 4,5 = 45
Транзистори
Після тріода з'явилися Багатоелектродні лампи: тетрод - з двома сітками, пентод - з трьома сітками, октод - з чотирма і пентагрид - з п'ятьма сітками. Але в 50-ті роки минулого століття почався занепад лампової техніки. З'явилися напівпровідникові підсилювальні елементи. Вони володіли набагато меншими розмірами, чого вимагала у той час розвивається військова техніка і ЕОМ.
У 1947 р. з'явився перший точковий біполярний транзистор. Його розробили співробітники фірми Bell Telephone Laboratories, фізики Вільям Шоклі, Джон Бардін і Уолтер Х.Браттейн. У 1956 р вони отримали Нобелівську премію з фізики за дослідження напівпровідників і відкриття транзисторного ефекту. Відразу слідом за винаходом точкового транзистора Шоклі запропонував структуру площинного транзистора, але він не був в змозі перевірити свою теорію роботи цього приладу просто тому, що в той час ще не існувало шляхів створення площинного транзистора. Площинний транзистор з'явився тільки на початку 50-х років.
Основою транзистора є напівпровідниковий матеріал. Напівпровідниками є хімічні Елементи вуглець, германій і кремній. Спочатку в транзисторах використовувався Німеччин, зараз, в основному, кремній. Атоми і германію та кремнію на зовнішній електронній оболонці містять по чотири електрона, як показано нижче на малюнку. А повинна бути заповнена ця оболонка вісьмома електронами. Тому атоми утворюють кристалічну решітку, в якій кожен атом "віддає в спільне користування" свої чотири електрона сусіднім чотирьом атомам. І таким чином, кожен атом має на зовнішній оболонці по восьми електронам, що рухаються по немислимим орбітах.
В
Кристалічні грати чистого кремнію
При низьк...
