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,比如簡單的歷史,工作原理,優(yōu)劣勢在哪里。
考慮只有很少的人會接觸到電子管,本文也不會很深入的寫(其實是因為我就知道皮毛)。僅供與人聊天使用,不至于是個“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)明的時候,燈絲很容易就燒斷了,壽命很短。為了延長壽命,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,想用來阻止燈絲蒸發(fā),延長燈泡壽命。
經(jīng)過反復(fù)試驗,燈絲雖然蒸發(fā)如故,但他卻發(fā)現(xiàn)了一個稀奇現(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,哪里來的電流呢?難道電流會在空中飛不成?

在當(dāng)時,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“不能放棄任何一個專利”的態(tài)度,他申請了專利,命名為“愛迪生效應(yīng)”。
現(xiàn)在我們知道,這個電流的產(chǎn)生,是因為燈絲被加熱到紅熾狀態(tài)后,燈絲上面會有非常活躍的電子,會脫離燈絲飛出去。正好燈絲上面有銅線,電子就飛到了銅線上面,因為有了電子的移動,自然就形成了電流(這個現(xiàn)象的專業(yè)名詞應(yīng)該是:零場熱電子發(fā)射)
電子二極管誕生
不過呢,愛迪生搞了個專利之后就沒再繼續(xù)研究了。
十幾年后,有個英國人,名字叫弗萊明。他發(fā)現(xiàn)了,如果在那個銅線上面加上正電,也就是在上圖中電流表的位置加個電源,此時電流會大大增加。

這是因為加上電源之后,上面的銅絲帶正電,而電子帶負電,異性相吸,銅絲對電子有吸引力,就被吸過去了。
而如果加上負電,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?,也就是二極管,世界上第一支二極管就這么出來了,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,有個美國人,叫德福雷斯特。他在這個燈絲與銅線之間,巧妙的伸進去一個線圈,然后給這個線圈通上電。發(fā)現(xiàn),如果加上正電壓,那么電流會增加,加上負電壓,電流會減少,也就是說電流受這個線圈電壓的影響。

這個裝置其實就是電子管了——電子管被發(fā)明了。并且,那個夾在中間的線圈就叫柵極(是不是很熟悉?)
這個也很容易理解,中間的線圈加上正電,加強了對燈絲電子的吸引,而加上負電,就減小了燈絲對電子的吸引。
電子管工作原理
其實上面說的歷史,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。
電子管也有三個極,陰極,柵極,和陽極,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,工作的時候,給燈絲通上電,燈絲就會發(fā)熱,然后燈絲把陰極燒熱。陰極上面就會有比較活躍的電子,這時候如果在陽極上面加上正電,陽極就會把電子吸過去,形成電流。
在柵極上面加上正電壓,那么對陰極電子的吸引力就會加強,電流增大。如果加上負電,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,右邊是實物。

需要注意的是,電子管里面是需要抽真空的。因為電子發(fā)射的時候,如果有空氣,電子會撞到空氣分子,這會大大降低電流。所以電子管也叫真空管。
正是因為電子管的這種結(jié)構(gòu),所以體積也做不小。
此外,絕對得真空是很難達到得,并且,使用時間久了之后,難免會漏氣,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。
正因為有上述這些缺點,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。