Hvad er det grundlæggende ved anodespænding?

Anodespænding er det koncept, der får vakuumrørsteknologi til at fungere.Det er det, der får vakuumrør til at være i stand til at udføre deres to hovedfunktioner af amplifikation og ensrettelse.Halvlederteknologi er muliggjort på grund af dette.

Hvis et stykke metal opvarmes, udsender det elektroner, der bærer en negativ elektrisk ladning.Ladede partikler tiltrækkes af partikler, der bærer en modsat ladning og afviser dem med en lignende ladning.Når et stykke metal udsender elektroner, bærer det derefter en ladning, der er positiv med hensyn til disse elektroner.Dette får elektronerne til at vende tilbage til metallet, fordi de tiltrækkes af dets modsatte ladning.Dette resulterer i en sky af elektroner omkring metallet, der er kendt som en rumladning.

Et vakuumrør drager fordel af denne effekt, og det indeholder en metalplade kaldet en katode, der opvarmes.En anden metalplade tilsættes, kaldet en anode, og når der påføres en positiv ladning på anoden, tiltrækker den de elektroner, der udsendes af katoden, og strømmen strømmer gennem vakuumrøret.Dette anvendte ladning kaldes anodespændingen, og når den er positiv, får den strømmen til at flyde hurtigere og kaldes fremadrettet bias.Når anodespændingen er negativ, modsætter den sig den nuværende strømning og kaldes omvendt bias.Denne sidste egenskab, der tillader strøm at strømme i kun en retning gennem vakuumrøret, kaldes ensretning.

Et rør med to plader kaldes en diode.Tilføjelse af en tredje plade i midten producerer en triode og giver røret mulighed for at forstærke et elektrisk signal.Denne tredje plade kaldes et kontrolnet og er et net på ledninger, som elektronerne passerer igennem på vej fra katoden til anoden.Gitteret er tættere på katoden, så enhver spænding, der påføres gitteret, forstørrer virkningerne af at skabe eller modsætte den nuværende strømning.Så små ændringer i gitterspændingen skaber større ændringer i den aktuelle strømning over røret.

Et problem med dette design er, at når strømmen forstærkes på tværs af røret, forårsager det ændringer i anodespændingen.Dette påvirker igen anodestrømmen og forhindrer røret i at forstærke det fulde potentiale.Et fjerde element, kaldet skærmgitteret, blev tilføjet for at minimere denne effekt.

Skærmnettet skabte imidlertid et nyt problem mdash;Når anodespændingen ville gå lavere end skærmgitterspændingen, ville elektroner flyde fra anoden til skærmgitteret.Dette forårsagede et forvrænget udgangssignal.Løsningen var at tilføje et andet gitter, kaldet et suppressornet.Det er partisk ved den samme spænding som katoden og afviser eventuelle emissioner fra anoden.Denne slags vakuumrør i fem elementer kaldes en pentode.

Transistorer er tre-element halvledere, der fungerer på lignende måde som en triode, skønt de faktiske navneanode og katode kun bruges i visse typer transistor.Den programmerbare unijunction -transistor er et sådant eksempel.Halvledere tjener de samme funktioner som forstærkning og ensrettelse, men deres evne til at gøre det i en meget mindre pakke og med lavere effektkrav er det, der muliggør moderne elektroniske og computerteknologier.