先前我們了解到,電子管并沒有完全淘汰,還在音頻領(lǐng)域發(fā)光發(fā)熱。

那么作為,作為技術(shù)人才,咱們還是需要了解一些基本的知識(shí),比如簡(jiǎn)單的歷史,工作原理,優(yōu)劣勢(shì)在哪里。
考慮只有很少的人會(huì)接觸到電子管,本文也不會(huì)很深入的寫(其實(shí)是因?yàn)槲揖椭榔っ?。僅供與人聊天使用,不至于是個(gè)“憨憨”。
電子管是怎么發(fā)明的
愛迪生效應(yīng)
提到電子管的發(fā)明,首先需要提到愛迪生,就是發(fā)明電燈泡的那位。
要知道電燈泡剛發(fā)明的時(shí)候,燈絲很容易就燒斷了,壽命很短。為了延長(zhǎng)壽命,有一次愛迪生突發(fā)奇想:在燈泡內(nèi)另行封入一根銅線,放在燈絲的上面,想用來(lái)阻止燈絲蒸發(fā),延長(zhǎng)燈泡壽命。
經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn),燈絲雖然蒸發(fā)如故,但他卻發(fā)現(xiàn)了一個(gè)稀奇現(xiàn)象,即燈絲加熱后,銅線上竟有微弱的電流通過。銅線與燈絲沒有物理連接,哪里來(lái)的電流呢?難道電流會(huì)在空中飛不成?

在當(dāng)時(shí),這是一件匪夷所思的事情。雖然愛迪生也不知道為什么,但是本著“不能放棄任何一個(gè)專利”的態(tài)度,他申請(qǐng)了專利,命名為“愛迪生效應(yīng)”。
現(xiàn)在我們知道,這個(gè)電流的產(chǎn)生,是因?yàn)闊艚z被加熱到紅熾狀態(tài)后,燈絲上面會(huì)有非?;钴S的電子,會(huì)脫離燈絲飛出去。正好燈絲上面有銅線,電子就飛到了銅線上面,因?yàn)橛辛穗娮拥囊苿?dòng),自然就形成了電流(這個(gè)現(xiàn)象的專業(yè)名詞應(yīng)該是:零場(chǎng)熱電子發(fā)射)
電子二極管誕生
不過呢,愛迪生搞了個(gè)專利之后就沒再繼續(xù)研究了。
十幾年后,有個(gè)英國(guó)人,名字叫弗萊明。他發(fā)現(xiàn)了,如果在那個(gè)銅線上面加上正電,也就是在上圖中電流表的位置加個(gè)電源,此時(shí)電流會(huì)大大增加。

這是因?yàn)榧由想娫粗螅厦娴你~絲帶正電,而電子帶負(fù)電,異性相吸,銅絲對(duì)電子有吸引力,就被吸過去了。
而如果加上負(fù)電,同性排斥,電子被排斥,到不了銅線,電流就沒有了。

我去,這不是單向?qū)щ娦詥幔簿褪嵌O管,世界上第一支二極管就這么出來(lái)了,這也使得了愛迪生效應(yīng)有了真正的應(yīng)用。
電子三極管的誕生
兩年之后,有個(gè)美國(guó)人,叫德福雷斯特。他在這個(gè)燈絲與銅線之間,巧妙的伸進(jìn)去一個(gè)線圈,然后給這個(gè)線圈通上電。發(fā)現(xiàn),如果加上正電壓,那么電流會(huì)增加,加上負(fù)電壓,電流會(huì)減少,也就是說電流受這個(gè)線圈電壓的影響。

這個(gè)裝置其實(shí)就是電子管了——電子管被發(fā)明了。并且,那個(gè)夾在中間的線圈就叫柵極(是不是很熟悉?)
這個(gè)也很容易理解,中間的線圈加上正電,加強(qiáng)了對(duì)燈絲電子的吸引,而加上負(fù)電,就減小了燈絲對(duì)電子的吸引。
電子管工作原理
其實(shí)上面說的歷史,已經(jīng)把電子管的工作原理講清楚了,這里再小結(jié)一下
電子管示意圖如下所示,為了更好的理解,我把三極管也放上去了。
電子管也有三個(gè)極,陰極,柵極,和陽(yáng)極,分別類似于晶體管的發(fā)射極e,基極b,集電極c 。
除此之外,電子管還有燈絲,工作的時(shí)候,給燈絲通上電,燈絲就會(huì)發(fā)熱,然后燈絲把陰極燒熱。陰極上面就會(huì)有比較活躍的電子,這時(shí)候如果在陽(yáng)極上面加上正電,陽(yáng)極就會(huì)把電子吸過去,形成電流。
在柵極上面加上正電壓,那么對(duì)陰極電子的吸引力就會(huì)加強(qiáng),電流增大。如果加上負(fù)電,那么吸引力就減小了,電流也就減小了。也就是說柵極能控制陽(yáng)極到陰極的電流了,這也是晶體管的功能。
電子管的結(jié)構(gòu)
電子管結(jié)構(gòu)如圖,左邊是示意圖,右邊是實(shí)物。

需要注意的是,電子管里面是需要抽真空的。因?yàn)殡娮影l(fā)射的時(shí)候,如果有空氣,電子會(huì)撞到空氣分子,這會(huì)大大降低電流。所以電子管也叫真空管。
正是因?yàn)殡娮庸艿倪@種結(jié)構(gòu),所以體積也做不小。
此外,絕對(duì)得真空是很難達(dá)到得,并且,使用時(shí)間久了之后,難免會(huì)漏氣,所以電子管得壽命一般也短。
并且,燈絲需要加熱,功耗自然很高。
正因?yàn)橛猩鲜鲞@些缺點(diǎn),晶體管代替了電子管,成為當(dāng)今世界得主流。
不過呢,電子管也沒有完全消失,在音頻領(lǐng)域等少數(shù)領(lǐng)域還在使用。