Новая программа Коммунистической партии Советского Союза, принятая XXII съездом КПСС, говорит, что в ближайшие годы самое широкое развитие получат исследования во многих областях, определяющих технический прогресс. В число этих областей входят «... разработка теории и принципов создания новых машин, автоматических и телемеханических систем, интенсивное развитие радиоэлектроники, разработка теоретических основ и техническое совершенствование вычислительных, управляющих и информационных машин».
Электронные, ионные и полупроводниковые приборы— основные элементы любого радиоэлектронного устройства. Знание принципов работы и возможности применения этих приборов .необходимо не только радиоинженеру, но и специалистам других областей.
Основой настоящей книги послужили лекции, читаемые автором с 1953 г. «а радиотехническом факультете Московского ордена Ленина авиационного института им. С. Орджоникидзе.
Содержание и последовательность изложения материала соответствуют программе курса «Электронные и ионные приборы», утвержденной Министерством высшего и среднего специального образования РСФСР для студентов радиотехнических факультетов авиационных и других смежных вузов.
Курс электронных и ионных приборов предшествует изучению ряда специальных радиотехнических дисциплин: радиоприемных и радиопередающих устройств, импульсной техники, радиотехнических систем и др. Поэтому его задача заключается в ознакомлении студентов с устройством, принципом действия и основными применениями разнообразны^ электронных 'приборов, используемых в радиоэлектронных устройствах,
В результате согласования курса электронных прибо- " ров с содержанием и задачами специальных радиотехнических дисциплин выявилась необходимость расширения разделов, посвященных электронным приборам сверхвысоких частот и полупроводниковым приборам. По этой же причине в книгу включена глава, посвященная составлению эквивалентных схем электронных ламп и аппроксимации их характеристик, а также глава, в которой даны краткие сведения об инженерных методах измерений основных параметров ламп.
Сведения о мощных генераторных и усилительных лампах, а также о ионных приборах изложены в книге в сокращенной форме, так как применение этих приборов в авиационной радиоэлектронной аппаратуре ограничено.
Более подробные сведения об этих электронных приборах, а также о некоторых других, описанных недостаточно подробно, читатель сможет почерпнуть из многих перечисленных в конце книги специальных учебных пособий и монографий, материал которых использован в настоящей книге.
Автор выражает глубокую признательность проф., докт. техн. наук И. С. Гоноровскому и доц., канд. техн. наук Э. И. Гитису, всемерно способствовавшим написанию этой книги.
Рукопись прочитали и сделали много ценных замечаний проф. Н. А. Никитин, доц., канд. техн. наук В. Т. Овчаров, доц., канд. техн. наук М. В,- Вамберский, доц., канд. техн. наук В. П. Демин, и старший преподаватель В. С. Соловьев. Большой ггруд по редактированию рукописи выполнен Б. С. Григорьевым.
Всем перечисленным лицам, а также сотрудникам кафедры «Теоретическая радиотехника» Московского авиационного института Т. М. Рубашевой, А. В. Кирее-вой, Т.С.Козловой и А. С. Фисенко, оказавшим большую помощь в подготовке и оформлении рукописи, автор приносит глубокую благодарность.
Автор заранее признателен за все замечания по улучшению книги, которые следует направлять по -адресу: Москва Ж-Н4, Шлюзовая «аб., 10. Госэнергоиздат.
Автор
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие............• • •.......... ^
Глава первая. Введение ...............•••-• 9
1-1. Свойства электронных приборов........... 9
1-2. Классификация электронных приборов........ 10
1-3. Краткий исторический обзор развития электронных
приборов ....................... И
Глава вторая. Физические основы строения твердых тел 13
2-1. Свойства электрона................. 13
2-2. Основы квантовой теории строения атома....... 17
2-3. Основы зонной теории строения твердых тел..... 21
2-4. Электропроводность твердых тел........... 33
Глава третья. Электронная эмиссия........... 43
3-1. Работа выхода электронов.............. 43
3-2. Термоэлектронная эмиссия ....".......... 52
3-3. Эмиссия электронов при внешнем электрическом поле.
Электростатическая электронная эмиссия....... 56
3-4. Фотоэлектронная эмиссия ............... 60
3-5. Вторичная электронная эмиссия........... 64
Глава четвертая. Физические явления при контакте
твердых тел...................... 71
4-1. Контакт двух металлов............... 71
4-2. Контакт металла с полупроводником........• . 74
4-3. Электронно-дырочный переход............ 78
4-4. Вольт-амперная характеристика электронно-дырочного
перехода ...................... 84
Глава пятая. Катоды электронных приборов...... 97
5-1. Параметры термоэлектронных катодов........ 97
5-2. Однородные металлические термокатоды....... 101
5-3. Активированные металлические термокатоды..... 102
5-4. Полупроводниковые и металло-полупроводниковые термокатоды ...................... 103
5-5. Эксплуатация термоэлектронных" катодов....... 106
Глава шестая. Движение электронов в электрическом
и магнитном полях.................. 106
6-1. Основы электронной оптики............. 106
6-2. Движение электронов в однородном электрическом
поле......................... 108
I-
6-3. Движение электронов в неоднородном электрическом
поле......................... 114
6-4. Движение электронов в однородном магнитном поле . 119 6-5. Движение электронов в неоднородном магнитном поле 6-6. Движение электронов в скрещенных однородных электрическом и магнитном полях............ 125
Глава седьмая. Электрический ток в вакуумных и газонаполненных приборах ................ 132
7-1. Прохождение тока в вакууме............ 132
7-2. Электрический разряд в газе......• .... • . 136
Глава восьмая. Диод.................... 144
8-1. Устройство диода. Статические характеристики .... 144 8-2. Зависимость анодного тока от анодного напряжения.
Закон степени трех вторых............. 152
8-3. Статические параметры диода............ 156
8-4. Применение двухэлектродных ламп и элементы их конструкции ...................... 162
Глава девятая. Триод.................. 166
9-1. Статические характеристики триода......... 166
9-2. Распределение потенциалов в трехэлектродной лампе.
Роль сетки................. ... 172
9-3. Действующее напряжение. Проницаемость лампы . . . 175
9-4. Статические параметры триода............ 180
9-5. Распределение токов в триоде............ 187
9-6. Динамический режим работы триода......... 191
9-7. Междуэлектродные емкости............. 201
9-8. Конструкция и типы трехэлектродных ламп..... 202
Глава десятая. Многоэлектродные лампы. Тетрод и пентод ....................... .... 208
10-1. Особенности многоэлектродных ламп........ 508
10-2. Статические характеристики тетрода........ 211
10-3. Лучевой тетрод................... 216
10-4. Пентод....................... 221
10-5. Действующее напряжение в многоэлектродных лампах 223
10-6. Токораспред^ление в тетроде и пентоде....... 225
10-7. Статические Параметры многоэлектродных ламп . . . 230 10-8. Двойное управление анодным током в пентоде . . . 240 10-9. Конструкция, типы многоэлектродных ламп и их применение ....................... 243
Глава одиннадцатая. Частотопреобразовательные и специальные электронные лампы............ 251
11-1. Назначение частотопреобразовательных ламп .... 251
11-2. Преобразование частоты -.............. 254
11-3. Статические характеристики и параметры частотопреобразовательных ламп.............:• . 259
11-4. Параметры преобразования............. 262
11-5. Электронные лампы специального назначения .... 265
Глава двенадцатая. Эквивалентные схемы электронных
ламп и методы аппроксимации их характеристик . . 272
12-1. Эквивалентные схемы электронных ламп....... 272
12-2. Линейная аппроксимация характеристик ламп .... 278
12-3, Методы нелинейной аппроксимации , ,,,,,,,,, 283
6
Глава тринадцатая. Шумы в электронных лампах . . . 284
13-1. Влияние внутриламповых шумов . . •........ 284
13-2. Источники внутриламповых шумов.......... 285
13-3. Методы оценки шумовых свойств электронных ламп 288
13-4. Методы снижения внутриламповых шумов...... 293
Глава четырнадцатая. Определение параметров и снятие
характеристик электронных ламп........*. . 293
14-1. Снятие статических характеристик......... 293
14-2. Измерения статических параметров лампы...... 296
14-3. Измерения междуэлектродных емкостей....... 302
Глава пятнадцатая. Особенности работы электронных
ламп на высоких частотах.............. 302
15-1. Факторы, влияющие на работу ламп......... 302
15-2. Время пролета электронов в диоде......... 303
15-3. Прохождение тока в диоде на высоких частотах . . . 304 15-4. Влияние инерции электронов на работу диода .... 307 15-5. Влияние инерции электронов на работу ламп с сетками ...................... . . 309
15-6. Влияние распределенных реактивностей ....... 312
15-7..Электронные лампы диапазона высоких частот. . . . 317
Глава шестнадцатая. Электронные приборы диапазона
сверхвысоких частот ................. 320
16-1. Особенности электронных приборов СВЧ....... 320
16-2. Колебательные системы СВЧ приборов....... 321
16-3. Принцип действия электронных приборов СВЧ диапазона....................• .... 332
Глава семнадцатая. Клистроны.............. 335
17-1. Двухрезонаторный усилительный клистрон. Принцип
действия...................... 335
17-2. Группирование электронов в двухрезонаторном клистроне ....................... 340
17-3. Взаимодействие электронного потока с переменным
электрическим полем резонатора .......... 349
17-4. Параметры двухрезонаторного усилительного клистрона ....................... 352
17-5. Многорезонаторный усилительный клистрон..... 354
17-6. Двухрезонаторный частотоумножительный клистрон 357 17-7. Отражательный клистрон. Принцип действия. Группирование электронов................. 359
17-8. Баланс фаз и баланс мощности в отражательном клистроне ......................• 364
17-9. Электронная настройка частоты......-. . . . 371
17-10. Двухрезонаторный генераторный клистрон...... 377
Глава восемнадцатая. Магнетроны............ 381
18-1. Устройство и принцип действия многорезонаторного
магнетрона.....................„ 381
18 2. Виды колебаний в магнетроне.........• . . 384
18-3. Образование электронных спиц........... 385
18-4. Рабочий режим магнетрона............. 391
18-5. Рабочие характеристики и параметры магнетронов . . 401
18-6. Анодный блок магнетрона.............. 406
18-7. Особенности работы и конструкции многорезонатор-
ных магнетронов.................. 416
Глава девятнадцатая. Лампы бегущей и обратной волны 418 19-1. Особенности электронных приборов СВЧ с широкополосными колебательными системами........418
19-2, Усилитель на лампе бегущей волны (ЛБВ). Принцип
действия........... ..........420
19-3. Взаимодействие электронов с бегущей волной в лампах типа О.......'..............424
19-4. Параметры и характеристики усилителя на ЛБВ . . 430
19-5. Усилитель на лампе бегущей волны типа М.....435
19-6. Генераторные лампы обратной волны......., 439
Глава двадцатая. Полупроводниковые приборы.....447
20-1. Свойства полупроводниковых приборов.......447 .
20-2. Полупроводниковые диоды.............448
20-3. Полупроводниковые триоды. Принцип действия. Характеристики ................... . 456
20-4. Параметры полупроводниковых приборов. Эквивалентные схемы.....................466
20-5. Частотные свойства полупроводниковых триодов. Высокочастотные триоды............... 473
20-6. Различные полупроводниковые приборы.......477
Глава двадцать первая. Электронно-лучевые приборы . . 482 21-1. Принцип действия электронно-лучевых трубок .... 482 21-2. Электронный прожектор. Модуляция электронного
луча по плотности.................486
21-3. Фокусирующие системы >..............490
21-4. Отклоняющие системы.............. . 496
-21-5. Экраны электронно-лучевых трубок.........503
21-6. Искажения изображения...............507
21-7. Особенности электронно-лучевых приборов различного
назначения.....................508
21-8. Запоминающие трубки...............511
Глава двадцать вторая. Фотоэлектрические приборы . . 514
22-1. Электровакуумные фотоэлементы..........514
22-2. Фотоэлектронные умножители............519
22-3. Полупроводниковые фотоэлементы.........521
22-4. Фотосопротивления.................525
22-5. Передающие телевизионные трубки.........526
Глава двадцать третья. Ионные приборы........531
23-1. Общие сведения об ионных приборах........531
23-2. Приборы дугового разряда.............532
23-3. Приборы тлеющего и высокочастотного разрядов . . . 537 Литература.........................542
Цена: 300руб.
