ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА
Учебник В. Ф. Власова «Электровакуумные приборы», вышедший первым изданием в 1943 г. и вторым в 1949 г., заслуженно пользуется большой популярностью среди студентов, изучающих электровакуумные приборы, и среди радиоспециалистов. Высокое методическое мастерство и большой педагогический опыт автора дали ему возможность написать книгу, в которой глубокое и обстоятельное рассмотрение сложных физически^ процессов сочетается с простотой и ясностью изложения материала. В 1954 г. В. Ф. Власов начал работу над книгой «Электронные и ионные приборы», но преждевременная смерть его в 1955 г. прервала эту работу в начальной стадии. Подготовку к изданию книги выполнили сотрудники кафедры, которую на протяжении долгих лет возглавлял В. Ф. Власов. За основу был взят написанный автором текст первых шести глав новой книги и учебник «Электровакуумные приборы» издания 1949 г.
Коллектив, готовивший рукопись к изданию, стремился сохранить стиль книги и весь не устаревший и не выходящий за рамки действующей программы втузов связи материал. Вместе с тем потребовалось, не увеличивая общий объём книги, внести в неё значительный по объё'му новый материал, соответствующий современному состоянию электроники и действующей программе курса электронных и ионных приборов. В связи с этим были заново написаны главы по полупроводниковым приборам, клистронам, лампам бегущей и обратной волны, дан новый материал по запоминающим трубкам, трохотронам, водородным и безнакальным тиратронам, стабилитронам коронного разряда и др. В остальном тексте книги также имеется значительное количество (свыше одной трети по объёму) заново написанного материала, органически вошедшего в первоначальный текст.
Руководство подготовкой книги к печати и редактирование всего материала осуществлял В. А. Батушев. Им же были переработаны гл. 1, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 16, 18, §§ 13,8; 13;9; 14.4; заключение и заново написаны §§ 8.3, 11.8, 13.10, 16.3. 22.1, 22.3, 22.4, 22.5, 23.1, 23.2, 23.3, 23.4, 23.5, 23.6, 23.7. С. М. Левитин переработал гл. 2, 3, 19, 20, 21, §§ 13.5, 13.6, 13.7, 14.1, 14.2, 14.3 и заново написал §§ 19.3, 20.5, 21.2, 22.2, 23.8. А. Д. Галяс переработал гл. 5 и заново написал гл. 15, 17 и § 5.2. А. П. Афанасьева переработала гл. 24, §§ 13.1, 13.2, 13.3, 13.4, частично §§ 4.3 и 11.8 и заново написала §§ 18.6 и 24.4.
Отзывы о книге и замечания следует направлять в Связьиз-дат (Москва-центр, Чистопрудный бульвар, 2).
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
3 4
9 10
От издательства.......• • . • •
Из предисловия ко 2-му изданию...........
Глава 1
Общие сведения об электронных и ионных приборах §1.1. Применение и значение электровакуумных приборов в современной технике ...............
§ 1.2. Классификация электровакуумных разрядных приборов .
§ 1.3. Устройство электронных ламп..........
Глава 2 Термоэлектронная эмиссия
§ 2.1. Электроны в твёрдом теле. Работа выхода......16
Электроны в металлах (16). Электроны в диэлектриках и полупроводниках (22).
§ 2.2. Термоэлектронная эмиссия...........30
Закон термоэлектронной эмиссии (30). Термоэлектронная эмиссия с активированных поверхностей (35). Влияние ускоряющего поля на термоэлектронную эмиссию (36).
Глава 3 Термоэлектронные катоды
§ 3.1. Характеристики и параметры катодов.......39
Характеристики катодов (39). Параметры катодов (41).
§ 3.2. Типы катодов..............
Классификация катодов (44). Катоды из чистых металлов (45) Плёночные катоды (46). Полупроводниковые катоды (49).
§ 3.3. Конструкции катодов...........
$ 3.4. Эксплуатация катодов...........
Глава 4
Элементы электронной оптики
§ 4.1. Движение электронов в однородном электрическом поле . . 63 § 4.2. Траектории электронов в неоднородных электрических полях сс
§ 4.3. Движение электронов в магнитном поле......
44
56 59
66
70 72'
Стр.
§ 4,4. Движение электронов при одновременном воздействии взаимно-перпендикулярных электрического и магнитного полей ... 72
§ 4.5. Простейшие электронно-оптические системы......74
Типы электронно-оптических систем (74). Электростатические линзы (74). Магнитные линзы (78).
Глава 5
Токопрохождение в вакууме
§ 5.1. Наведённый ток.............81
§ 5.2. Полный ток...............87
§ 5.3. Угол пролёта электронов ....
90 Глава 6
Пространственный заряд в диоде
§ 6.1. Влияние пространственного заряда на характеристики тока
диоде ............
§ 6.2. Закон степени 3/2 . s R Q "- -
_____ч ч С11СНИ О/2..............
§ 63. Уточнённые формулы для времени пролёта электронов в диодах
93 98
104
Глава 7 Двухэлектродные лампы
107
.____ ..М1П11Ы
§ 7.1. Статические характеристики диодов........
Отклонения реальных характеристик от закона степени 3/2 (107). Начальный участок характеристики (108). Восходящий участок характеристики (110). Область насыщения на характеристике (П1).
§ 7.2. Статические параметры двухэлектродной лампы.....112
§ 7.3. Мощность, рассеиваемая на аноде. Конструкции анодов . . 114
§ 7.4. Типы двухэлектродных ламп и их применение.....117
Диоды для выпрямления переменного тока (117). Высокочастотные диоды (121).
Глава 8 Физические процессы в триоде
§ 8.1. Характеристики анодного тока в триоде.......123
Статические характеристики триода (123). Анодно-сеточные характеристики триода (125). Анодные характеристики (126).
§ 8.2. Электрическое поле в триоде..........128
§ 8.3. Действующее напряжение . ........133
§ 8.4. Закон степени 3/2 для триода..........139
Уравнение анодного тока в триоде (139). Отклонения характеристик от закона степени 3/2 (140).
§ 8.5. Статические параметры триода.........142
Параметры анодной цепи триода (142). Параметры сеточной цепи триода (146). Определение по характеристикам и измерение параметров триода (148). 728
Стр.
§ 8.6. Зависимость параметров триода от конструкции лампы . . • 150 •Крутизна характеристики S (150). Коэффициент усиления р и проницаемость D (151).
§ 8.7. Зависимость параметров от режима работы триода . . . 153 Зависимость параметров от напряжения накала (153). Зависимость параметров от потенциала сетки (154). Зависимость параметров от анодного напряжения (156).
Глава 9 Токораспределение в триоде
§ 9.1. Общий вид характеристик сеточного тока...... 1-58
§ 9.2. Токораспределение в режиме прямого перехвата . . . 161
§ 9.3. Распределение токов в режиме возврата....... 164
§ 9.4. Начальная область характеристики сеточного тока . . . . 170 § 9.5. Влияние несовершенного вакуума на характеристики триода. Обратный ток сетки............. 173
Глава 10 Усилительные трёхэлектродные лампы
§ 10.1. Понятие о динамическом режиме работы триода . . . 178
§ 10.2. Динамические характеристики триода....... 180
§ 10.3. Динамические параметры триода........ 184
§ 10.4. Выбор рабочего режима усилительного триода..... 188
§ 10.5. Междуэлектродные ёмкости в триоде....... 191
§ 10.6. Типы усилительных трёхэлектродных ламп...... 194
Триоды для усиления напряжения (194). Триоды для усиления
мощности (196). Диод—триоды (199).
Глава 11 Усилительные тетроды и пентоды
§ 11.1. Экранирующая сетка в усилительных лампах.....200
Проходная ёмкость в тетроде (200). Действующее напряжение в тетроде (201). Статические параметры тетрода (202). Статические характеристики тетрода (203).
§ 11.2. Защитная сетка в пентоде..........207
§ 11.3, Токораспределение в пентоде..........210
§ 11.4. Статические характеристики и параметры пентода . . . . 217 Статические характеристики (217). Статические параметры (219). Зависимость параметров от режима (222).
§ 11.5. Высокочастотные пентоды...........22С
§ 11.6. Пентоды с переменной крутизной........232
§ 11.7. Низкочастотные пентоды...........235
§ 11.8. Широкополосные пентоды..........238
§ 11.9. Лучевые тетроды.............244
§ 11.10. О некоторых способах увеличения широкополосности усилительных ламп............. 249
729
Стр.: Глава 12
[ампы с электростатическим управлением сверхвысоких частот
12.1. Особенности токопрохождения в диодах на сверхвысоких частотах
Приёмно-усилительные лампы с электростатическим управлением для сверхвысоких частот
частотах...............255
§ 12.2. Особенности токопрохождения в усилительных лампах на сверхвысоких частотах.............261
§ 12.3. Параметры электронных ламп при сверхвысоких частотах . . 266 Характеристические проводимости лампы (266). Входная проводимость лампы (269). Крутизна (275). Выходная проводимость (277). Проходная проводимость (279). § 124. Усилительные лампы для сверхвысоких частот ... 280
Глава 13
Частотопреобразовательные лампы, дополнительные сведения о приёмно-усилительных лампах
§ 13.1. Двойное управление анодным током в трёхсеточных лампах . 289 § 13.2. Применение ламп с двойным управлением для преобразования
частоты...............293
§ 13,3. Многосеточные Частотопреобразовательные лампы .... 298 Типы частотопреобразовательных ламп (298). Гептод-смеситель (299). Гептод-преобразователь (300). Комбинированные частота-преобразовательные лампы (301).
§ 13.4. Смесительные лампы для сверхвысоких частот.....302
§ 13.5. Собственные шумы в электронных лампах......305
Сущность явления внутриламповых шумов (305). Собственные шумы в диоде (306). Флуктуационные шумы в лампах с сетками (309).
§ 13.6. Шумовые параметры электронных ламп.......310
§ 13.7. Зависимость шумов от конструкции и рабочего режима лампы 313 Зависимость шумов от конструкции лампы (313). Зависимость шумов от режима (314). Шумы в лампах на сверхвысоких частотах (316). Низкочастотные шумы в лампах (317). Шумы, вызванные действием внешних причин (317).
§ 13.8. Электронно-световые индикаторы........318
§ 13.9. Взаимозаменяемость электронных ламп.......321
§ 13.10. Долговечность и надёжность электронных ламп .... 326 Долговечность электронных ламп (326). Надёжность электронных ламп (329).
Глава 14 Мощные электронные лампы
§ 14.1. Общие сведения о мощных лампах........331
Применение электронных ламп для генерирования колебаний (331). Особенности конструкции генераторных ламп (335). Снятие характеристик генераторных ламп (340).
§ 14.2. Типы мощных ламп............
Генераторные пентоды и тетроды (342). Генераторные триоды (345). Мощные разборные лампы (348). Модуляторные триоды (350).
730
342
Стр.
§ 144. Импульсные лампы............360
Импульсные генераторные лампы (360) Импульсные модуляторные лампы (368).
Глава 15 Клистроны
§ 15.1. Принцип действия клистронов.........374
§ 15.2. Анализ процессов в двухрезонаторном клистроне .... 379 Модуляция электронного потока по скорости (379). Группирование электронного потока в пролётном пространстве (381) Передача энергии сгруппированным электронным потоком выходному резонатору (386). Выходная мощность и коэффициент усиления двухрезонаторного клистрона (388).
s> 15.3. Процессы в многорезонаторных клистронах......390
§ 15.4. Конструкции и характеристики пролётных клистронов . 395
§ 15.5. Физические процессы в отражательных клистронах . . 401
§ 15.6. Анализ процессов в отражательном клистроне.....406
Группирование электронного потока в тормозящем поле (406). Основные уравнения установившихся колебаний в отражательном клистроне (408). Выходная мощность (412). Электронная настройка (414). s> 157 Конструкции и параметры отражательных клистронов . . 416
Глава 16 Магнетроны
§ 16.1. Управляющее действие магнитного поля в магнетронах . 419
§ 16.2. У'стройство и принцип действия многорезонаторных магнетронов 423
§ 16.3. Рабочие режимы и характеристики магнетрона..... 431
§ 164 Детали устройства и конструкции многорезонаторных магнетронов ................ 437
Глава 17 Лампы бегущей волны и лампы обратной волны
§ 17.1. Общие сведения о лампах бегущей и обратной волны ... 445
§ 17.2. Устройство и принцип действия лампы бегущей волны с продольным магнитным полем...........447
§ 17.3. Конструкции и характеристики ламп бегущей волны с продольным магнитным полем...........455
§ 17.4. Устройство и принцип действия ламп обратной волны с продольным магнитным полем...........463
§ 17.5. Лампы бегущей волны и лампы обратной волны с поперечным
магнитным полем.............470
731
Сто'] Глава 18 |
Электронно-лучевые трубки
§ 18.1. Основные сведения об устройстве электронно-лучевых трубок . 476 § 18.2. Фокусирующие системы электронно-лучевых трубок . . . 477 Системы электростатической фокусировки (477). Система магнитной фокусировки (483).
§ 18.3. Отклоняющие системы электронно-лучевых трубок .... 485 Система электростатического отклонения (485). Система магнитного отклонения (487). Искажения осциллограмм (489).
§ 18.4. Экраны электронно-лучевых трубок........494
§ 18.5. Типы электронно-лучевых трубок........500
Осциллографические трубку (500). Двухлучевые осциллографи-ческие трубки (504). Осциллографические трубки с послеускоре-нием (504). Электронно-лучевые трубки с радиальным отклонением (509). Трубки с яркостной отметкой (510). Кинескопы (512).
§ 18.6. Электронные переключатели......... 518
Основные типы электронных переключателей (518). Принцип действия трохотронов (519). Линейные трохотроны (521). Бинарные трохотроны (524). Двумерный трохотрон (525).
Глава 19 Электрический разряд в газе
§ 19.1. Общие сведения об ионных приборах.......527
§ 19.2. Возбуждение и ионизация атомов газа.......528
§ 19.3. Несамостоятельный разряд в газе при накалённом катоде 530
§ 19.4. Самостоятельный разряд в газе.........533
Тлеющий разряд (533). Дуговой разряд (538).
Глава 20 Ионные приборы с накалённым катодом
§ 20.1. Газотроны............... 540
§ 20.2. Рабочий режим и параметры газотронов...... 545
§ 20.3. Тиратроны ... ........... 549
§ 20.4. Рабочие режимы и применение тиратронов...... 554
§ 20.5. Водородные тиратроны........... 558
Глава 21 Ионные приборы с самостоятельным разрядом
§ 21.1. Стабилитроны..............563
Стабилитроны тлеющего разряда (563). Стабилитроны коронного разряда (567). ;
§ 21.2. Безнакальные тиратроны...........569.
§ 21.3. Газосветные лампы............57»;
§ 21.4. Ртутные вентили.............573
Экситроны (573). Игнитроны (577). ,
§ 21.5. Газонаполненные разрядники.........580
Разрядники проводных линий связи (580). Тригатроны (583). Газонаполненные разрядники для сверхвысоких частот (585).
732
Стр.
Глава 22 Полупроводниковые диоды
§ 22.1. Основные сведения о полупроводниковых диодах .... 589 § 22.2. Выпрямительный эффект в полупроводниковых диодах . . 592 Электронно-дырочный переход при отсутствии внешнего поля (592). Выпрямительный эффект в электронно-дырочном переходе (596). Выпрямительный эффект в контакте металл—полупро-ьодник (599). § 22.3. Статические характеристики и параметры полупроводникового
диода.................601
§ 22.4. Свойства полупроводниковых диодов на высоких частотах . . 606 § 22.5. Типы полупроводниковых диодов и их эксплуатационные свойства 60S Типы полупроводниковых диодов (608). Сверхвысокочастотные диоды (608). Высокочастотные диоды (612). Выпрямительные диоды (612). Опорные диоды (613). Эксплуатационные свойства полупроводниковых диодов (614).
Глава 23 Полупроводниковые триоды
§ 23.1. Устройство полупроводниковых триодов.......оп
§ 23.2. Принцип действия полупроводниковых триодов .... 620 § 23.3. Статические характеристики полупроводниковых триодов . . 625 Основные семейства характеристик (625). Характеристики плоскостного триода в схеме с общей базой (627). Характеристики плоскостного триода в схеме с общим эмиттером (631). Характеристики точечного триода (634).
§ 23.4. Параметры полупроводниковых триодов......G3S
Системы параметров (636). Система У-параметров (636). Система 2-параметров (638). Система //-параметров (639). Связь между системами параметров (640). Определение параметров по характеристикам (643). Зависимость параметров триода от режима и температуры (646).
§ 23.5. Динамический режим полупроводниковых триодов .... 648 Общие сведения (648). Динамические параметры полупроводникового триода (649). Динамические характеристики полупроводникового триода (650). Предельная мощность полупроводниковых триодов (654).
§ 23.6. Частотные свойства полупроводниковых триодов . . . . 661 § 23.7. Эквивалентные схемы полупроводникового триода .... 668 § 23.8. Шумы в полупроводниковых триодах.......673
Глава 24 Фотоэлектрические приборы. Запоминающие трубки
§ 24.1, Фотоэлементы .............67ь
Основные типы фотоэлементов (676). Электровакуумные фотоэлементы (676). Характеристики электровакуумных фотоэлементов (680). Полупроводниковые фотоэлементы (684).
733
Стр.
§ 24.2. Фотоэлектронные умножители.........692
Устройство и принцип действия фотоэлектронных умножителей (692). Умножители с фокусирующими электродами (694). Умножители сквозного действия (696). Параметры и хлрактеристики фотоэлектронных умножителей (696),
§ 24.3. Передающие телевизионные трубки....... 69й
Общие сведения о передающих телевизионных трубках (698). Иконоскоп (702). Супериконоскоп (705). Ортикон (706). Супер-ортикон (708). Видикон (710), Ибикон (713).
§ 244. Запоминающие трубки...........714
Общие понятия о запоминающих трубках (714). Графекон (716) Запоминающие трубки с видимым изображением (716). Вычитающие трубки (718). Запоминающие трубки для вычислительных устройств (719).
Заключение................Т1\
Литература........ .......725
Цена: 300руб.
