陰極K
制御グリッドG
プレート(アノード)P
ドラッグで回転 · ピンチまたはスクロールでズーム
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コントロール
ヒーター出力75%
陰極が熱くなるほど熱電子放出が強くなります(≈ T² e^(−W/kT))
グリッド電圧 Vg−4.0 V
負のグリッドは電子を反発します——これが「バルブ」の機能です
プレート電圧 Vp180 V
プレートの高い正電圧が電子流を引き付けます
プレート電流
オシロスコープ
グリッド電圧(入力) プレート電流(出力)
グリッドの数ボルトの振れがプレート電流にミリアンペア規模の変化を生みます。負荷抵抗を介するとそれが増幅・反転された電圧出力になります——これが増幅です。シアンのトレースのジッターは本物の散弾雑音です:電子が一個ずつ到達します。
仕組み
熱電子放出。ヒーターが陰極を加熱し、電子が表面から真空中に飛び出せるエネルギーを得ます。
空間電荷。飛び出した電子が陰極付近に負の電荷雲を形成し、後続の電子を反発します——自己調節型の電子リザーバーです。
プレート引力。プレートの高い正電圧が電荷雲から電子を引き出し、真空を横切らせます。電流は一方向にしか流れません——グリッドを除けば二極管になります。
グリッド制御。疎な螺旋グリッドが電子の通路に直接位置します。小さな負バイアスで電流を絞れ、Vg = −Vp/μ 付近で完全にカットオフできます。小さな入力で大きな出力——これが三極管の増幅原理です。
Ip ≈ K·(Vg + Vp/μ)3/2 — チャイルド–ラングミュア3/2乗則;ここでは μ = 18