Наиболее значимая часть всякого электронного либо ионного вентиля катод — электрод, что испускает электроны. На маленьком расстоянии от него располагают анод — электрод, на что подается хорошее напряжение. В следствии анод притягивает к себе электроны. Между анодом и катодом помещен еще один электрод — управляющая сетка. Она руководит потоком электронов.
Катод, анод и сетка размещены в стеклянного либо железного баллона, из которого шепетильно откачивают воздушное пространство. В пего создается громадное разрежение — большой вакуум.
Трехэлектродная лампа — электронный вентиль. Отрицательное напряжение на управляющей сетке закрывает., прерывает электронный ток через вентиль. При хорошем напряжении на сетке вентиль пропускает ток.
Ток в электронном вентиле создается электронами, каковые движутся от катода к аноду. Чтобы получить большой электронный ток, анодное напряжение должно достигать нескольких тысяч вольт. При прохождении тока тут появляются большие утраты — электронные вентили имеют громадное внутреннее сопротивление.
В случае, если заполнить баллон вентиля по окончании откачки из него воздуха инертным газом либо парами металла, к примеру ртути, цезия, то электроны, проходя от катода к аноду, будут сталкиваться с атомами наполнения. Под этими ударами нейтральные атомы газа либо пара разбиваются на электроны и положительно заряженные частицы — ионы. В следствии в пространстве между анодом и катодом будет сейчас пребывать смесь отрицательно заряженных электронов и хороших ионов. Присутствие хороших ионов облегчает прохождение тока между анодом и катодом. Такие вентили именуются ионными. Через них проходят токи в много ампер при напряжении на аноде меньше ста вольт.
Но тяжелые хорошие ионы, находящиеся в разрядном пространстве между анодом и катодом, затрудняют воздействие управляющей сетки. При подаче па нее отрицательного напряжения хорошие ионы окружают сетку и нейтрализуют ее электрическое поле. Исходя из этого сетка может не допустить прохождение тока только перед тем, как в пространстве катод-анод показались ионы. Дабы прервать ток, нужно на какое-то время подать на анод отрицательное напряжение.
Такая особенность ионных вентилей (неполная их управляемость) ведет к тому, что с их помощью возможно возбуждать только довольно медленные колебания — с частотой не более нескольких килогерц. А вентили с чисто электронным разрядом, имеющие управляющую сетку, способны отлично действующий при частотах до много мегагерц. Предел увеличения частоты колебаний у них ставится инерцией электронов.
В современных электронных лампах скорость электронов достигает сотых долей скорости света. Но кроме того при таковой высокой скорости — тысячи километров в секунду — требуется какое-то время, дабы электрон успел пролететь расстояние между анодом и катодом. Время пролета должно быть меньше, чем продолжительность полупериода колебаний, каковые нужно взять.
Дабы приобретать колебания с частотой в миллиарды герц и сотни тысяч, используют не лампы с управляющей сеткой, а другие типы электронных устройств.