电子管的原理是什么？

一、什么是电子管

首先，我们来看看电子管的一些基本信息。电子管是最早的电信号放大器之一，封装在玻璃容器(通常是玻璃管)中的阴极电子发射部分，控制栅极，加速栅极和阳极(面板)引线焊接到管座。电场用于在真空中将电子调制信号注入控制网格，并在阳极处获得信号放大或反馈振荡后不同参数的信号数据。在早期的时候，电子管被用于电子产品，例如电视和广播放大器。近年来，电子管已逐渐被半导体材料制成的放大器和集成电路所取代。但是，在某些高保真音频设备中，低噪声，高稳定性的电子管仍被用作音频功率放大器。那么，电子管在实际使用中具备哪些分类呢?电子管按其用途的不同可分为电压放大管、功率放大管、充气管、闸流管、引燃管、变频管、整流管、检波管、调谐指示管(电眼)、稳压管等。

二、电子管内部结构

在了解了电子管的一些基本信息后，和深亚电子来了解下电子管的内部结构。电子管的内部结构主要由3部分组成：电子管阴极、电子管栅极、电子管阳极。下面，深亚电子将对它们进行一一介绍。

1.电子管的阴极

阴极是用于发射电子的成分，并且分为氧化物阴极和碳化or阴极。 一般而言，氧化物阴极被间接加热。 它使用特殊的灯丝加热涂有氧化钡的阴极体，以发射热电子。 寿命通常在1000到3000小时之间。 碳化钍钨阴极通常直接加热，并且可以通过加热产生热电子发射，因此它既是灯丝又是阴极。 从理论上讲，碳化钍钨阴极的寿命比氧化物阴极的寿命长得多，通常超过2,000至10,000小时。 使用最广泛的大功率发射管是碳化钍钨阴极，氧化物阴极通常用于发射管中，其输出功率小于1kW。

近年来采用网状阴极的大功率发射管较多。网状阴极是用较细的钍钨丝做成圆筒状, 其优点是:

1)由于电子管用很多根钍钨丝编成, 所以导流系数较大。

2)易于实现较小的阴栅间距, 有利于提高跨导。

3)由于灯丝是网状结构, 单根灯丝的电流较小, 局部磁场较弱, 从而阴极电流所产生的交流声也较小。

2.电子管的栅极

根据栅极在电子管中所扮演的不同角色，电子管的栅格分为一栅和两栅，有时也称为控制栅格和帘式栅格。第一栅极的主要功能是控制阴极电流，第二栅极的作用是屏蔽极板对第一栅极的影响。格栅结构与其自身的机械强度和散热效果有关，还与管子能否稳定工作有关。为了减少电子的传输时间，使栅极到阴极的间隔非常短，甚至小于1mm。因此，制造商经常使用具有高机械强度，高导热率，良好的发射率和高熔点的材料来制作浇口，以避免在很小的距离处发生热碰撞。第一格栅和第二格栅应严格对准格栅，以使屏蔽格栅几乎不会截获电子，从而可以减少格栅消耗，改善电流分布并提高性能。

3.电子管的阳极

阳极是收集阴极发射的大部分电子的电极。 当电子管工作时，由于电子管轰击板的表面以及其他电极的散热，在板上产生大量的热能。 由于板的耗散功率密度为每平方厘米数十瓦至几百瓦，因此使用自然辐射或传导冷却的高功率密度已不再足够。 因此，必须使用强制冷却。 常用的是空气冷却，水冷却和蒸发冷却。