关于三极管各电极的作用,这里就不说了,朋友都知道,五极管中新增添进来两个电极,由于它们在五极管中所起到的独特作用,所以就以它的作用来命名,这两个电极就是帘栅极和抑制栅极。
下图是五极管的管内电极分布图,也就是通常:意义上所说的管脚图。
为什么在已经有了三极管的情况下还要发展四极管、五极管和束射功率管呢,这是因为三极管还有一些特性,因为它的结构关系而受到了限制,例如三极管的各个极
之间的分布电容过大导致三极管不适宜工作于较高的频率下,特别是三极管屏栅极间电容Cga影响是最明显,其工作频率越高,屏栅极间电容容抗就越小,因而也限制了三极管在高频范围内的应用。
最早,为了改善三极管的特性,人们试图在三极管的控制栅极和屏极之间加进另一个栅极,也就是帘栅极,这就是四极管,然而四极管本身又存在着先天性的不足(四极管的负阻效应明显),所以在以后人们又在四极管的帘栅极和阳极之间加入了一个栅极,叫抑制栅极,这就是五极管了。
加进帘栅极以后,因为其屏蔽作用使得三极管因屏栅电容所造成的不利影响大大减小,所以电子管的工作频率上限得到提高。由于在电子管的阳极和阴极间加进了一个帘栅极,所以阳极电压对于阴极附近的影响减小,这时,当屏极电压发生改变时引起的阳流变化就很小,所以这就相当于电子管的阳极内阻增加了,同时放大系数也显著增加。
然而,四极管的一个不利现象也由此出现,这就是帘栅极加入后而产生的关于二次发射效应的现象(二次发射效应产生的二次电子能够被较高正电压的帘栅极所吸收而使电子管的阳流减小)。为了克服四极管的二次发射效应,所以现代的五极管又在四极管的帘栅极和阳极之间加进了另一个栅极,被称作抑制栅。
抑制栅通常是处于零电位的(这也是五极管的标准接法中,抑制栅常常同阴极连在一起的原因),由于其电位低于电子管的阳极和帘栅极电位,所以从电子管的阳极到抑制栅之间的电场其电力线是从阳极到抑制栅极的,这个电场能够使从阳极发出的二次发射电子重新返回阳极而到达不了电子管的帘栅极,由于新加的这个栅极抑制了二次发射效应,所以称为抑制栅极。
同时,由于五极管相比四极管而言又多了抑制栅的屏蔽作用,所以五极管的屏栅极分布电容变得更小,其阳极内阻和放大系数值变得更大。
有人会问,帘栅极有帘栅电流,那么抑制栅有没有抑制栅电流呢?在这里,由于抑制栅上的电压通常为零,所以不会有电子打到电子管的抑制栅极上,也就是说抑制栅的电流是等于零的。
那么三极管和五极管电流是如何分配的呢?
在三极管中,由于栅极电位通常比阴极的要低(这也就是所谓的栅负偏压的由来),所以电压放大用的三极管管内的电流分配是很简单的,通常表达为:ik=ia。而对于五极管,由于帘:栅极的存在而产生了帘栅极电流,所以对于五极管来说,它内部的电流分配与三极管有些不同,五极管的管内电流分配为:ik=ia+ig2。
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