真空二极管的历史、工作原理和类型mabetx官网

真空二极管的历史

1904年11月16日首先真空二极管由John Ambrose Fleming先生发明，它也称为熔阀，第一热离子阀。在那些日子里，没有存在pn结在电子领域。下面显示了一种真空二极管的概念图。

真空管二极管如何工作？

在这里真空二极管主要是像现代的二极管。但它的尺寸更大。它由带阴极和阳极内的真空容器组成。该阴极和阳极连接在A上电压源。

阳极施加正面电压关于阴极。它适用于热离子发射的原则。灯丝加热该阴极。因此，电子从阴极发射并朝向阳极吸引。如果在阳极处施加的正电压不足，则阳极不能吸引由于热灯丝的热丝而从阴极发出的电子。

结果，在阴极和阳极之间的空间中累积了一云。这就是所谓的空间费。由于这个空间电荷，进一步发射的电子被排斥，回到阴极。因此实际上电子发射停止了。电路中没有电流流过。

如果施加在阳极和阴极之间的电压逐渐增加，那么越来越多的空间电荷电子来到阳极并为进一步发射的电子创造空空间。因此，随着阳极和阴极电压的增加，我们可以增加电子的发射速率。

同时，空间充电逐渐消失，这意味着它在阳极上被中和。一旦阳极和阴极之间的某些施加电压，整个空间充电消失了。从阴极发射电子没有更多的阻碍。然后，一束电子通过空间从阴极自由流动到阳极。结果，电流从阳极流到阴极。

另一方面，如果阳极相对于阴极为负极，则没有电子发射，因为它冷却不热。现在来自加热阴极的发射电子不达到阳极。由于排斥负阳极强烈空间费将累积在阳极和阴极之间。由于对该空间的排斥来再次充电，所有进一步发射的电子都返回到阴极，因此没有虚拟发射，因此没有电流在电路中流动。所以，真空二极管只允许电流沿一个方向流动。

在反向偏见下，该真空二极管不起作用。这种真空管是二十世纪上半叶的电子产品的基本成分。它在无线电，电视，雷达，声音强化，录音系统，电话，模拟和数字计算机以及工业过程控制的电路中可用。

真空二极管的V-I特性

真空二极管的V-I特性如下所示。

空间电荷的大小取决于形成空间电荷时阴极发射电子的大小。电子的发射进一步取决于阴极加热时的温度。因此，如果温度增加，空间电荷量也增加。因此，中和空间电荷所需的阳极电压也会更高。

因此，相同的真空二极管在不同的阴极温度下会有不同的V-I特征图。在上面的图中，我们只展示了其中的三个。T的一个图^O.C，一个用于温度超过t^O.c，一个比t的温度小于t^O.C.当阳极电压由零逐渐增大时，从阳极到阴极的电流成比例增大。由于空间电荷限制了阴极的发射，因此电流随空间电荷强度的减小而成比例地增加。

如图所示，这个特征区称为空间电荷限制区。空间电荷消失后，电子发射变成常数，并且完全取决于阴极的温度。在这里，真空二极管中的电流饱和。当没有电压被应用到阳极，应该没有任何电流在电路中，但实际情况不是这样的。由于速度的统计波动，即使阳极上没有电压，一些电子也有足够的能量到达阳极。这种现象引起的小电流称为飞溅电流。