سرویس آموزش و آزمون برق نیوز:
بخش اول مقاله را میتوانید در معرفی دیود خلاء (Vacuum diode) و ساختار و اصول کاری آن - بخش اول مشاهده نمایید.
دیود خلاء با ولتاژ مستقیم
هنگامی که گرما به گرما دهنده میرسد، انرژی گرمایی به دست میآورد. این انرژی گرمایی به کاتد منتقل میشود. هنگامی که الکترونهای آزاد در کاتد انرژی کافی به دست میآورند، پیوند با کاتد را شکسته و به خلاء میپرند. الکترونهای آزاد در خلاء به انرژی جنبشی کافی برای رسیدن به آند نیاز دارند.
اگر ولتاژی به دیود خلاء اعمال شود، به این صورت که آند به ترمینال مثبت و کاتد به پایانه منفی وصل شود (آند نسبت به کاتد مثبتتر است)، الکترونهای آزاد در خلاء جنبشی کافی به دست میآورند. انرژی برای رسیدن به آند
میدانیم که اگر دو ذره باردار مخالف در نزدیکی یکدیگر قرار گیرند، جذب میشوند. در این حالت، آند دارای بار مثبت و الکترونهای آزاد ساطع شده از کاتد دارای بار منفی هستند. از این رو، الکترونهای آزاد که انرژی جنبشی کافی به دست میآورند به سمت آند حرکت میکنند یا جذب میشوند. این الکترونهای آزاد جریان الکتریکی را در حین حرکت از کاتد به آند حمل میکنند.
اگر ولتاژ مثبت اعمال شده به صفحه یا آند افزایش یابد، تعداد الکترونهای آزاد جذب شده به سمت آند نیز افزایش مییابد. بنابراین، جریان الکتریکی در دیود خلاء با افزایش ولتاژ آند یا صفحه افزایش مییابد.
دیود خلاء با ولتاژ معکوس
اگر ولتاژی به دیود خلاء اعمال شود، به این صورت که آند به ترمینال منفی و کاتد به ترمینال مثبت وصل شود (آند در مورد کاتد منفیتر است)، الکترونهای آزاد در خلاء انرژی جنبشی کافی به دست میآورند. برای رسیدن به آند با این حال، یک آند الکترونهای آزاد را که سعی در حرکت به سمت آن دارند دفع میکند.
میدانیم که اگر دو ذره با بار مشابه در نزدیکی یکدیگر قرار گیرند، دفع میشوند. در این حالت، یک آند دارای بار منفی و الکترونهای آزاد ساطع شده از کاتد نیز دارای بار منفی هستند. از این رو، آند الکترونهای آزاد را که از کاتد ساطع میشود دفع میکند؛ بنابراین جریان الکتریکی در دیود خلاء جریان نمییابد.
دیود خلاء با ولتاژ صفر
اگر هیچ ولتاژی به دیود خلاء اعمال نشود، آند یا صفحه به عنوان خنثی عمل میکند. الکترونهای آزاد ساطع شده از کاتد را نه جذب میکند و نه دفع میکند. از این رو، الکترونهای آزاد ساطع شده از کاتد حرکت نمیکنند یا به سمت آند جذب میشوند.
بنابراین هیچ جریان الکتریکی در دیود خلاء ایجاد نمیشود. با این حال، تعداد زیادی الکترون آزاد ساطع شده از کاتد در یک مکان نزدیک کاتد ساخته شده و ابری از الکترونهای آزاد را تشکیل میدهد. این ابر الکترونهای آزاد در نزدیکی کاتد، بار فضایی نامیده میشود.
نتیجه
بنابراین دیود خلاء جریان الکتریکی را از کاتد به آند میدهد و جریان الکتریکی را از آند به کاتد نمیدهد. این جهت یک طرفه جریان الکتریکی، دیود خلاء را قادر میسازد تا به عنوان یک کلید عمل کند. اگر آند یا صفحه نسبت به کاتد مثبت باشد، دیود خلاء مانند یک کلید بسته عمل میکند. از طرف دیگر، اگر آند نسبت به کاتد منفی باشد، به عنوان یک کلید باز عمل میکند.
استفاده از دیودهای لوله خلاء
به تدریج نیمه هادیهای اتصال p-n وارد بازار شدند و لولههای خلاء با آنها جایگزین شدند. اساسیترین ساختار یک لوله خلاء یک دیود خلاء است. لولههای خلاء هنوز به طور گسترده در سراسر جهان مورد استفاده قرار میگیرند. کاربردهای لولههای خلاء عبارتند از:
ساعتهای اتمی
سیستمهای صوتی
داشبورد خودرو
ماهوارههای تلفن همراه
مانیتورهای کامپیوتر
دی وی دی پلیر و ضبط کننده
تست الکترومغناطیسی
میکروسکوپهای الکترونی
سیستمهای تخلیه گاز
لیزرهای گازی
تقویت کنندههای گیتار
رادیو ژامبون
سوئیچینگ مدار با سرعت بالا
لولههای کلیسترون
گرمایش صنعتی
میکروسکوپهای یونی
سیستمهای محرکه یونی
لیزرها
نمایشگرهای LCD کامپیوتر
نورپردازی
سیستمهای مایکروویو
اجاقهای مایکروفر
سیستمهای نظامی
اجزای مایکروویو تلفن همراه، بلوتوث و وای فای
تقویت کنندههای آلات موسیقی
شتاب دهندههای ذرات
لولههای فتومولتیپلایر
نمایش پنلهای پلاسما
سیستمهای محرکه پلاسما
تجهیزات صوتی حرفهای
سیستمهای راداری
ارتباطات رادیویی
ایستگاه رادیویی
استودیوهای ضبط
کلکتورهای خورشیدی
سیستمهای سونار
چراغهای بارق
ایستگاههای زمینی ماهوارهای
سیستمهای الکترونیکی خلاء نیمه هادی
ایستگاههای تلویزیونی
دستگاههای الکترونی خلاء
نمایشگرهای پنل خلاء
انواع دیودهای خلاء
لولههای دیود خلاء به صورت زیر طبقه بندی میشوند
محدوده فرکانس عاقلانه (صوتی، رادیویی، مایکروویو)
رتبه بندی قدرت عاقلانه (سیگنال کوچک، قدرت صوتی)
عاقلانه از نوع کاتد/رشته (به طور غیر مستقیم گرم میشود، مستقیماً گرم میشود)
کاربرد عاقلانه (لولههای دریافت، لولههای انتقال، تقویت یا سوئیچینگ)
پارامترهای تخصصی (عمر طولانی، حساسیت میکروفونیک بسیار کم و تقویت صدای کم نویز)
عملکردهای تخصصی عاقلانه (آشکارسازهای نور یا تشعشع، لولههای تصویربرداری ویدئویی)
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.