Далее: Тиратроны дугового разряда с Вверх: Ионные приборы тлеющего разряда Назад: Газоразрядные стабилитроны   Contents

Тиратроны с холодным катодом

Тиратроны тлеющего разряда являются безнакальными маломощными управляемыми ионными приборами с холодным катодом. Во второй половине XX века они использовались в схемах электрорадиоавтоматики, импульсной технике, ЭВМ, релаксационных генераторах и других устройствах. Сейчас используются редко, так как существуют аналогичные по параметрам полупроводниковые устройства.

Тиратрон -- это своеобразное высокочувствительное реле, которое можно включить (зажечь), но нельзя выключить, не снимая напряжения с анода. Особенности конструкции, параметры и характеристики определяют следующие достоинства безнакальных тиратронов: высокую экономичность, простоту конструкции, малые габариты и вес; долговечность и малые пусковые токи при большом входном сопротивлении.

Холодный тиратрон представляет собой стеклянный малогабаритный баллон, наполненный одним или смесью инертных газов под низким давлением ($20\div30$ мм рт. ст.). В баллоне находятся: анод—молибденовый стержень, выступающий на $1 {-} 2$ мм из стеклянной трубки, цилиндрический катод и один или два управляющих электрода (сетки), имеющих форму диска с центральным отверстием и расположенных между анодом и катодом. Один управляющий электрод имеет тиратроны с токовым управлением (рис.15), два -- с электростатическим.

При зажигании разряда сетка—катод в промежутке анод—катод образуется плазма, количество ионов и электронов которой пропорционально току сетки $I_c$. Изменение количества положительных ионов ведет к изменению напряжения зажигания $U_{\text{з}}$ разряда анод—катод. Следовательно, изменением тока сетки $I_c$ можно управлять зажиганием разряда анод—катод (токовое управление). Это свойство тиратрона позволяет рассматривать его как усилительный элемент по току и мощности.

Рис. 15

Основными характеристиками холодного тиратрона являются:

1. вольтамперная характеристика $U_a=f(I_a)$ (рис.16). Она имеет линейный участок большой протяженности, почти параллельный оси абсцисс, что характерно для приборов тлеющего разряда;
2. пусковая характеристика $U_{a\text{з}}=f(I_c)$ или характеристика зажигания (рис.17) --зависимость, отражающая условия возникновения основного разряда в промежутке анод-катод.

Основные параметры тиратрона с холодным катодом:

1. диапазон токов $I_{a\text{ мин}}\div I_{a\text{ макс}}$, в пределах которого сохраняется нормальный тлеющий разряд, т.е. тиратрон устойчиво работает;
2. напряжение зажигания $U_{a\text{з}}$ -- минимальное напряжение на аноде, при котором тиратрон зажигается;
3. напряжение горения $U_{a\text{г}}$ -- напряжение на аноде при нормальном тлеющем разряде и номинальном токе $I_a$.

   Рис. 16		Рис. 17

   В пределах $I_{a\text{ мин}}\div I_{a\text{ макс}}$ напряжение горения практически не изменяется;

4. коэффициент усиления по току
   $$K_i={I_a\over I_c}\,,$$

5. коэффициент усиления по мощности
   $$K_p={I^2_aR_a\over I_cU_c}\,,$$

   где	$I_a$	--	анодный ток;
   	$R_a$	--	резистор анодной нагрузки
   			(сопротивление, ограничивающее ток);
   	$I_c$	--	ток сетки (пусковой ток);
   	$U_c$	--	напряжение на сетке;

6. чувствительность тиратрона
   $$h={dU_{a\text{з}}\over dI_c}\approx{\Delta U_{a\text{з}}\over\Delta I_c}\,.$$

Величины $\Delta U_{a\text{з}}$ и $\Delta I_c$ определяются по пусковой характеристике.

Далее: Тиратроны дугового разряда с Вверх: Ионные приборы тлеющего разряда Назад: Газоразрядные стабилитроны   Contents