Eine Triodenvakuumröhre hat drei Elektroden, nämlich eine Anode, eine Kathode und ein Steuergitter dazwischen. Unter der Annahme, dass das Filament heiß ist, würde leicht Strom von der Kathode in die Anode fließen, wenn keine Vorspannung an das Gitter angelegt wird, wie bei einem Diodenventil.
Aber kann das Gitter nicht auch Elektronen einfangen? Würde es einen nicht zu vernachlässigenden Strompfad zwischen der Kathode und dem Gitter geben?
Antworten:
Das Gitter wird in Bezug auf die Kathode auf einer negativen Spannung gehalten (ähnlich dem Betrieb eines N-Kanal-JFET oder eines N-Kanal-MOSFET mit Verarmungsmodus), so dass Elektronen von ihm abgestoßen werden. Ein Ergebnis ist, dass weniger Elektronen die Anode erreichen, die eine positive Spannung in Bezug auf die Kathode aufweist, um Elektronen anzuziehen. Unabhängig davon, welcher kleine Strom im Netz fließt, wird dies als Leckage angesehen.
Aber kann das Gitter nicht auch Elektronen einfangen?
Sie haben Recht, und ein nicht zu vernachlässigender Strom kann fließen.
Um jedoch einen Strom zu erhalten, müssen die Elektronen tatsächlich in das Gitter eintreten.
Wenn wir uns den Aufbau einer Triode ansehen:
Wir können sehen, dass das Gitter nur ein dünner Draht ist, daher ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Elektron darauf trifft (es berührt), gering. Die meisten Elektronen "verfehlen", wandern zwischen den Drähten des Gitters und erreichen die Anode.
Abhängig von den Spannungen am Gitter und an der Anode kann der "Zug" (aufgrund des elektrischen Feldes) an den Elektronen von der Anode stärker sein, wodurch verhindert wird, dass die Elektronen in das Gitter eintreten.
Abgesehen von den Besonderheiten des Röhrendesigns (siehe, was in anderen Antworten über Gitterformen gesagt wird), ist das Schaltungsdesign so, dass das Gitter ausreichend negativ vorgespannt bleibt.
"Netzstrom" ist ein bekanntes Phänomen, bei dem Vakuumröhren gut in das Positiv vorgespannt sind. Wird als Teil einiger Leistungsverstärkerkonstruktionen (insbesondere Sender) betrachtet. Offensichtlich müssen die vorherigen Stufen in der Lage sein, diese Art von nichtlinearer Last zu speisen. Wird bei anderen Konstruktionen als Überlastungsbedingung angesehen.