ما المقصود بالشعاع الإلكتروني؟ تصميم أنبوب أشعة الكاثود ومبدأ التشغيل

حديثاً أنبوب أشعة الكاثودكان واسع الانتشار في مجموعة واسعة من الأجهزة، على سبيل المثال، راسمات الذبذبات التناظرية، وكذلك في الصناعات الهندسية الراديوية - التلفزيون والرادار. لكن التقدم لم يقف ساكناً، وبدأ استبدال أنابيب أشعة الكاثود تدريجياً بالمزيد الحلول الحديثة. ومن الجدير بالذكر أن بعض الأجهزة لا تزال تستخدمها، لذلك دعونا نلقي نظرة على ما هي عليه.

كمصدر للجسيمات المشحونة في أنابيب أشعة الكاثود، يتم استخدام الكاثود الساخن، الذي ينبعث الإلكترونات نتيجة للانبعاث الحراري. يتم وضع الكاثود داخل قطب التحكم، الذي له شكل أسطواني. إذا قمت بتغيير الإمكانات السلبية لقطب التحكم، فيمكنك تغيير سطوع نقطة الضوء على الشاشة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن تغيير الإمكانات السلبية للقطب يؤثر على حجم تدفق الإلكترون. يوجد خلف قطب التحكم أنودان أسطوانيان، يتم تركيب أغشية بداخلهما (أقسام ذات فتحات صغيرة). يضمن المجال المتسارع الناتج عن الأنودات الحركة الموجهة للإلكترونات نحو الشاشة وفي نفس الوقت "يجمع" تدفق الإلكترون في تيار ضيق (شعاع). بالإضافة إلى التركيز، والذي يتم تحقيقه باستخدام مجال إلكتروستاتيكي، يتم استخدام التركيز المغناطيسي للشعاع أيضًا في أنبوب أشعة الكاثود. لتحقيق ذلك، يتم وضع ملف التركيز على عنق الأنبوب. ، الذي يعمل على الإلكترونات الموجودة في المجال المغناطيسي الناتج عن الملف، يضغطها على محور الأنبوب، وبالتالي يشكل شعاعًا رفيعًا. تُستخدم المجالات الكهربائية والمغناطيسية لتحريك أو انحراف شعاع الإلكترون على الشاشة، تمامًا كما هو الحال في التركيز.

يتكون نظام انحراف الشعاع الكهروستاتيكي من زوجين من الألواح: الأفقي والرأسي. عند الطيران بين الصفيحتين، تنحرف الإلكترونات نحو الصفيحة الموجبة الشحنة (الشكل أ)):

يسمح زوجان متعامدان من الصفائح بانحراف شعاع الإلكترون في كلا الاتجاهين الرأسي والأفقي. يتكون نظام الانحراف المغناطيسي من زوجين من الملفات 1 – 1 / و 2 – 2 /، يقعان على أسطوانة الأنبوب بزوايا قائمة على بعضهما البعض (الشكل ب)). في المجال المغناطيسي الناتج عن هذه الملفات، ستعمل قوة لورنتز على مرور الإلكترونات.

ستؤدي الحركة الرأسية لتدفق الإلكترون إلى ظهور مجال مغناطيسي للملفات ذات الموقع الأفقي. مجال الملفات ذات الموقع الرأسي أفقي. طبقة شفافة من مادة خاصة يمكن أن تتوهج عند قصفها بالإلكترونات تغطي شاشة أنبوب أشعة الكاثود. وتشمل هذه المواد بعض أشباه الموصلات - حمض التنغستيك الكالسيوم، والويلميت وغيرها.

المجموعة الرئيسية من أنابيب أشعة الكاثود هي أنابيب الذبذبات، والغرض الرئيسي منها هو دراسة التغيرات السريعة في التيار والجهد. وفي هذه الحالة يتم إمداد التيار محل الدراسة إلى نظام الانحراف مما يؤدي إلى انحراف الشعاع الموجود على الشاشة بما يتناسب مع قوة هذا التيار (الجهد).

يتم تطبيق الفوسفور على شاشة أنبوب أشعة الكاثود على شكل نقاط صغيرة، ويتم جمع هذه النقاط في مجموعات من ثلاث؛ في كل ثلاثة، أو ثالوث، هناك نقطة حمراء وواحدة زرقاء ونقطة خضراء واحدة. في الشكل أظهرت لك العديد من هذه الثلاثيات. في المجموع، هناك حوالي 500 ألف ثلاثية على شاشة الأنبوب. الصورة التي تراها على التلفاز تتكون بالكامل من نقاط مضيئة. عندما تكون تفاصيل الصورة أفتح، يضرب المزيد من الإلكترونات النقاط فتتوهج بشكل أكثر سطوعًا. على الأماكن المظلمةوفقا لذلك، يتم التقاط عدد أقل من الصور الإلكترونية. إذا كان هناك تفصيل أبيض في صورة ملونة، ففي كل مكان ضمن هذا التفصيل تتوهج النقاط الثلاث في كل ثالوث بنفس السطوع. على العكس من ذلك، إذا كانت هناك تفاصيل حمراء في صورة ملونة، ففي كل مكان ضمن هذه التفاصيل فقط النقاط الحمراء لكل ثالوث تتوهج، والنقاط الخضراء والزرقاء لا تتوهج على الإطلاق.

هل تفهم ما يعنيه إنشاء صورة ملونة على شاشة التلفزيون؟ هذا أولاً، لإجبار الإلكترونات على السقوط في الأماكن الصحيحة، أي إلى نقاط الفوسفور التي يجب أن تتوهج، وعدم الوقوع في أماكن أخرى، أي إلى تلك النقاط التي لا ينبغي أن تتوهج. ثانيًا، يجب أن تصل الإلكترونات إلى الأماكن الصحيحة في الوقت المناسب. بعد كل شيء، تتغير الصورة على الشاشة باستمرار، وحيثما في مرحلة ما، على سبيل المثال، كانت هناك بقعة برتقالية زاهية، بعد لحظة يجب أن تظهر بقعة أرجوانية داكنة. وأخيرا، ثالثا، في المكان الصحيحويجب أن يصل في الوقت المناسب الكمية المطلوبةالإلكترونات. المزيد - حيث يجب أن يكون التوهج أكثر سطوعًا، وأقل - حيث يكون التوهج أغمق.

نظرًا لوجود ما يقرب من مليون ونصف المليون نقطة فوسفور على الشاشة، تبدو المهمة للوهلة الأولى صعبة للغاية. في الواقع - لا شيء معقد. بادئ ذي بدء، لا يحتوي أنبوب أشعة الكاثود على كاثود واحد، بل ثلاثة كاثودات ساخنة منفصلة. بالضبط نفس كما في وضعها الطبيعي أنبوب مفرغ. يصدر كل كاثود إلكترونات ويشكل سحابة إلكترونية حوله. بالقرب من كل كاثود توجد شبكة وأنود. يعتمد عدد الإلكترونات التي تمر عبر الشبكة إلى القطب الموجب على الجهد عبر الشبكة. حتى الآن، كل شيء يحدث كما هو الحال في مصباح ثلاثي الأقطاب العادي - الصمام الثلاثي.

ماهو الفرق؟ الأنود هنا ليس صلبًا، ولكن به ثقب في المنتصف. لذلك، فإن معظم الإلكترونات التي تنتقل من الكاثود إلى الأنود لا يتم الاحتفاظ بها عند الأنود - فهي تطير عبر الفتحة على شكل شعاع دائري. ويسمى الهيكل، الذي يتكون من الكاثود والشبكة والأنود، بمدفع الإلكترون. يطلق المسدس، كما كان، شعاعًا من الإلكترونات، ويعتمد عدد الإلكترونات في الشعاع على الجهد الكهربي على الشبكة.

تهدف البنادق الإلكترونية بحيث يضرب الشعاع المنبعث من المدفع الأول دائمًا النقاط الحمراء للثلاثيات فقط، وشعاع المدفع الثاني يضرب النقاط الخضراء فقط، وشعاع المدفع الثالث يضرب النقاط الزرقاء فقط. وبهذه الطريقة، يتم حل إحدى المشكلات الثلاث المتعلقة بإنشاء صورة ملونة. من خلال تطبيق الفولتية المطلوبة على شبكات كل من الأسلحة الثلاثة، يتم ضبط الشدة المطلوبة للضوء الأحمر والأخضر والأزرق، وبالتالي توفير اللون المطلوب لكل تفاصيل الصورة.

ربما لا يوجد شخص لم يواجه في حياته أجهزة تتضمن أنبوب أشعة الكاثود (أو CRT). الآن يتم استبدال هذه الحلول بنشاط بنظيراتها الأكثر حداثة القائمة على شاشات الكريستال السائل (LCD). ومع ذلك، هناك عدد من المجالات التي لا يزال لا غنى فيها عن أنبوب أشعة الكاثود. على سبيل المثال، لا يمكن استخدام شاشات LCD في أجهزة قياس الذبذبات عالية الدقة. ومع ذلك، هناك شيء واحد واضح - التقدم المحرز في أجهزة عرض المعلومات سيؤدي في النهاية إلى التخلي الكامل عن CRTs. إنها مسألة وقت.

تاريخ المظهر

يمكن اعتبار المكتشف جي. بلوكر، الذي اكتشف في عام 1859، أثناء دراسته لسلوك المعادن تحت التأثيرات الخارجية المختلفة، ظاهرة الإشعاع (الانبعاث). الجسيمات الأولية- الإلكترونات. تسمى حزم الجسيمات المتولدة بأشعة الكاثود. كما لفت الانتباه إلى ظهور توهج مرئي لبعض المواد (Luminophore) عندما تضربها أشعة الإلكترون. إن أنبوب أشعة الكاثود الحديث قادر على إنشاء صور بفضل هذين الاكتشافين.

وبعد 20 عامًا، ثبت تجريبيًا أنه يمكن التحكم في اتجاه حركة الإلكترونات المنبعثة عن طريق تأثير خارجي. حقل مغناطيسي. من السهل شرح ذلك إذا تذكرنا أن حاملات الشحنة السالبة المتحركة تتميز بالمجالات المغناطيسية والكهربائية.

في عام 1895، قام K. F. Brown بتحسين نظام التحكم في الأنبوب وبالتالي تمكن من تغيير الاتجاه الاتجاهي لتدفق الجسيمات ليس فقط باستخدام الحقل، ولكن أيضًا باستخدام مرآة خاصة قادرة على الدوران، مما فتح آفاقًا جديدة تمامًا لاستخدام الاختراع . في عام 1903، وضع Wehnelt قطب كاثود على شكل أسطوانة داخل الأنبوب، مما جعل من الممكن التحكم في شدة التدفق المنبعث.

في عام 1905، صاغ أينشتاين معادلات لحساب التأثير الكهروضوئي، وبعد 6 سنوات تم عرض جهاز فعال لنقل الصور عبر المسافات. تم التحكم في الشعاع وكان المكثف مسؤولاً عن مستوى السطوع.

عندما بدأ إنتاج نماذج CRT الأولى، لم تكن الصناعة مستعدة لإنشاء شاشات ذات حجم قطري أكبر، لذلك تم استخدام العدسات المكبرة كحل وسط.

جهاز أنبوب أشعة الكاثود

منذ ذلك الحين، تم تحسين الجهاز، لكن التغييرات ذات طبيعة تطورية، حيث لم تتم إضافة أي شيء جديد بشكل أساسي إلى العمل.

يبدأ الجسم الزجاجي بأنبوب ذو امتداد مخروطي الشكل يشكل شاشة. في الأجهزة الملونة السطح الداخليبخطوة معينة يتم تغطيته بثلاثة أنواع من الفوسفور، والتي تعطي لونًا متوهجًا خاصًا بها عند اصطدامها بشعاع الإلكترون. وبناء على ذلك، هناك ثلاثة كاثودات (البنادق). ومن أجل التخلص من الإلكترونات الخارجة عن نطاق التركيز والتأكد من وصول الشعاع المطلوب بدقة إلى النقطة المطلوبة على الشاشة، يتم وضع شبكة فولاذية - قناع - بين نظام الكاثود وطبقة الفوسفور. يمكن مقارنتها بالاستنسل الذي يقطع كل شيء غير ضروري.

يبدأ انبعاث الإلكترون من سطح الكاثودات الساخنة. يندفعون نحو الأنود (القطب، مع شحنة موجبة) ، متصل بالجزء المخروطي من الأنبوب. بعد ذلك، يتم تركيز الحزم بواسطة ملف خاص وتقع في مجال نظام الانحراف. من خلال المرور عبر الشبكة، فإنها تقع على النقاط المطلوبة من الشاشة، مما تسبب في تحولها إلى توهج.

هندسة الكمبيوتر

تُستخدم شاشات أنبوب أشعة الكاثود على نطاق واسع في أنظمة الكمبيوتر. بساطة التصميم والموثوقية العالية والتسليم الدقيق للألوان وغياب التأخير (تلك المللي ثانية من استجابة المصفوفة في شاشة LCD) - هذه هي مزاياها الرئيسية. ومع ذلك، في مؤخراكما تمت الإشارة سابقًا، يتم استبدال شاشات CRT بشاشات LCD أكثر اقتصادية ومريحة.

يُستخدم أنبوب أشعة الكاثود في كل من الإرسال والاستقبال، وهو مزود بجهاز يصدر شعاع الإلكترون، بالإضافة إلى أجهزة تتحكم في شدته وتركيزه وانحرافه. كل هذه العمليات موصوفة هنا. وفي الختام، يتطلع البروفيسور راديول إلى مستقبل التلفزيون.

لذا، عزيزي نيزنايكين، يجب أن أشرح لك هيكل ومبادئ تشغيل أنبوب أشعة الكاثود، كما يستخدم في أجهزة الإرسال والاستقبال التلفزيونية.

كان أنبوب أشعة الكاثود موجودًا قبل وقت طويل من ظهور التلفزيون. تم استخدامه في الذبذبات - أدوات القياسمما يتيح لك رؤية أشكال الفولتية الكهربائية بوضوح.

بندقية الإلكترون

يحتوي أنبوب أشعة الكاثود على كاثود، يتم تسخينه بشكل غير مباشر عادةً، وينبعث منه إلكترونات (الشكل 176). ينجذب الأخير إلى القطب الموجب، الذي لديه احتمالية إيجابية بالنسبة للكاثود. يتم التحكم في شدة تدفق الإلكترون من خلال إمكانات قطب كهربائي آخر مثبت بين الكاثود والأنود. يُطلق على هذا القطب اسم المُعدِّل، وله شكل أسطوانة، ويحيط بالكاثود جزئيًا، ويوجد في قاعه فتحة تمر من خلالها الإلكترونات.

أرز. 176. مسدس أنبوبي لأشعة الكاثود ينبعث منه شعاع من الإلكترونات. أنا الخيط؛ ك - الكاثود. م - المغير. أ - الأنود .

أشعر أنك الآن تعاني من عدم الرضا عني. "لماذا لم يخبرني أنه مجرد صمام ثلاثي؟!" - ربما تعتقد ذلك. في الواقع، يلعب المغير نفس الدور الذي تلعبه الشبكة في الصمام الثلاثي. وتشكل كل هذه الأقطاب الكهربائية الثلاثة معًا مسدسًا كهربائيًا. لماذا؟ هل تطلق النار على أي شيء؟ نعم. يتم عمل ثقب في الأنود يطير من خلاله جزء كبير من الإلكترونات التي يجذبها الأنود.

في جهاز الإرسال، "ينظر" شعاع الإلكترون عبر عناصر مختلفة من الصورة، ويمتد على طول السطح الحساس للضوء الذي يتم عرض الصورة عليه. عند جهاز الاستقبال، يقوم الشعاع بإنشاء صورة على شاشة الفلورسنت.

سننظر في هذه الميزات بمزيد من التفصيل بعد قليل. الآن يجب أن أشرح لك مشكلتين رئيسيتين: كيف يتم تركيز شعاع الإلكترونات وكيف يتم انحرافه لضمان رؤية جميع عناصر الصورة.

أساليب التركيز

يعد التركيز ضروريًا بحيث لا يتجاوز المقطع العرضي للحزمة عند نقطة التلامس مع الشاشة حجم عنصر الصورة. عادةً ما يُطلق على الشعاع الموجود عند نقطة الاتصال هذه اسم "البقعة".

ولكي تكون البقعة صغيرة بما فيه الكفاية، يجب أن يمر الشعاع عبر عدسة إلكترونية. هذا هو اسم الجهاز الذي يستخدم المجالات الكهربائية أو المغناطيسية ويؤثر على شعاع الإلكترون بنفس الطريقة التي تؤثر بها العدسة الزجاجية ثنائية التحدب على أشعة الضوء.

أرز. 177. بفضل عمل العديد من الأنودات، يتم تركيز شعاع الإلكترون على نقطة واحدة على الشاشة.

أرز. 178. يتم ضمان تركيز شعاع الإلكترون بواسطة مجال مغناطيسي يتم إنشاؤه بواسطة ملف يتم تطبيق جهد ثابت عليه.

أرز. 179. انحراف شعاع الإلكترون بواسطة مجال متناوب.

أرز. 180. يسمح لك زوجان من الصفائح بتحريف شعاع الإلكترون في الاتجاهين الرأسي والأفقي.

أرز. 181. موجة جيبية على شاشة راسم الذبذبات الإلكتروني AC الجهدوعلى لوحات عمودية - خط الجهدنفس التردد.

يتم التركيز بواسطة خطوط الطاقة الكهربائية، حيث يتم تركيب خط ثانٍ (مجهز أيضًا بفتحة) خلف الأنود الأول، والذي يتم تطبيق إمكانات أعلى عليه. يمكنك أيضًا تثبيت أنود ثالث خلف الأنود الثاني وتطبيق إمكانات أعلى عليه مقارنة بالأنود الثاني. يؤثر فرق الجهد بين الأنودات التي يمر من خلالها شعاع الإلكترون على الإلكترونات مثل خطوط القوة الكهربائية التي تنتقل من قطب موجب إلى آخر. ويميل هذا التأثير إلى توجيه جميع الإلكترونات التي انحرف مسارها نحو محور الشعاع (الشكل 177).

غالبًا ما تصل إمكانات الأنود في أنابيب أشعة الكاثود المستخدمة في التلفزيون إلى عشرات الآلاف من الفولتات. وعلى العكس من ذلك، فإن حجم تيارات الأنود صغير جدًا.

مما قيل، يجب أن تفهم أن القوة التي يجب أن تُعطى في الأنبوب ليست شيئًا خارقًا للطبيعة.

يمكن أيضًا تركيز الشعاع من خلال التأثير على تدفق الإلكترونات باستخدام المجال المغناطيسي الناتج عن التيار المتدفق عبر الملف (الشكل 178).

انحراف بواسطة المجالات الكهربائية

لذا، تمكنا من تركيز الشعاع بدرجة كبيرة بحيث أصبحت مكانه على الشاشة صغيرًا. ومع ذلك، فإن وجود نقطة ثابتة في وسط الشاشة لا يوفر أي فائدة عملية. أنت بحاجة إلى جعل البقعة تسير على طول الخطوط المتناوبة لكلا نصفي الإطار، كما أوضح لك ليوبوزنايكين خلال محادثتك الأخيرة.

كيفية التأكد من انحراف البقعة، أولاً، أفقيًا، بحيث تمتد بسرعة على طول الخطوط، وثانيًا، عموديًا، بحيث تتحرك البقعة من خط فردي إلى الخط الفردي التالي، أو من خط زوجي إلى الخط الزوجي التالي واحد؟ بالإضافة إلى ذلك، من الضروري ضمان عودة سريعة جدًا من نهاية سطر واحد إلى بداية السطر الذي يجب أن تمر به البقعة. عندما تنتهي البقعة من السطر الأخير من نصف الإطار، يجب أن ترتفع بسرعة كبيرة وتأخذ موضعها الأصلي في بداية السطر الأول من نصف الإطار التالي.

في هذه الحالة، يمكن أيضًا تحقيق انحراف شعاع الإلكترون عن طريق تغيير المجالات الكهربائية أو المغناطيسية. ستتعرف لاحقًا على الشكل الذي يجب أن تكون عليه الفولتية أو التيارات التي تتحكم في عملية المسح وكيفية الحصول عليها. الآن دعونا نرى كيف يتم ترتيب الأنابيب، التي يتم فيها الانحراف بواسطة المجالات الكهربائية.

يتم إنشاء هذه الحقول من خلال تطبيق فرق الجهد بين لوحين معدنيين يقعان على جانب أو آخر من الحزمة. يمكننا القول أن الصفائح تمثل صفائح المكثف. اللوحة التي أصبحت موجبة تجذب الإلكترونات، واللوحة التي أصبحت سلبية تطردها (الشكل 179).

ستفهم بسهولة أن لوحتين أفقيتين تحددان الانحراف الرأسي لشعاع الإلكترون. لتحريك الشعاع أفقيا، تحتاج إلى استخدام لوحين يقعان عموديا (الشكل 180).

تستخدم راسمات الذبذبات طريقة الانحراف هذه. يتم تثبيت كل من اللوحات الأفقية والرأسية هناك. تخضع الأولى لجهود دورية، يمكن تحديد شكلها - تعمل هذه الجهود على انحراف البقعة عموديًا. يتم تطبيق جهد كهربائي على الصفائح الرأسية مما يؤدي إلى انحراف البقعة أفقيًا سرعة ثابتةوأعاده على الفور تقريبًا إلى بداية السطر.

وفي هذه الحالة فإن المنحنى الذي يظهر على الشاشة يعرض شكل التغير في الجهد محل الدراسة. عندما تتحرك البقعة من اليسار إلى اليمين، فإن الجهد المعني يؤدي إلى ارتفاعها أو انخفاضها اعتمادًا على قيمها اللحظية. إذا نظرت إلى جهد التيار المتردد بهذه الطريقة، فسترى منحنى جيبيًا جميلًا على شاشة أنبوب أشعة الكاثود (الشكل 181).

مضان الشاشة

حان الوقت الآن لنشرح لك أن الجزء الداخلي لشاشة أنبوب أشعة الكاثود مغطى بطبقة من مادة الفلورسنت. هذا هو الاسم الذي يطلق على المادة التي تتوهج تحت تأثير ضربات الإلكترون. كلما كانت هذه التأثيرات أقوى، كلما زاد السطوع الذي تسببه.

لا تخلط بين الفلورسنت والتفسفر. هذا الأخير متأصل في مادة تحت تأثيرها ضوء النهارأو الضوء المصابيح الكهربائيةيصبح نفسه مضيئة. هذا هو بالضبط كيف تتوهج عقارب المنبه في الليل.

تم تجهيز أجهزة التلفزيون بأنابيب أشعة الكاثود، وشاشتها مصنوعة من طبقة الفلورسنت الشفافة. وتحت تأثير أشعة الإلكترون تصبح هذه الطبقة مضيئة. وفي أجهزة التلفزيون بالأبيض والأسود، يكون الضوء الناتج بهذه الطريقة أبيض اللون. أما أجهزة التلفاز الملونة، فتتكون طبقتها الفلورية من 1.500.000 عنصر، ثلثها ينبعث منه ضوء أحمر، والثلث الآخر ينبعث منه ضوء أزرق، والثلث الأخير ينبعث منه ضوء أخضر.

أرز. 182. تحت تأثير المجال المغناطيسي للمغناطيس (الأسهم الرفيعة)، تنحرف الإلكترونات في اتجاه عمودي عليه (الأسهم السميكة).

أرز. 183. الملفات التي تخلق مجالات مغناطيسية توفر انحرافًا لشعاع الإلكترون.

أرز. 184. مع زيادة زاوية الانحراف، يصبح الأنبوب أقصر.

أرز. 185. وضع الطبقة الموصلة اللازمة لإزالة الإلكترونات الأولية والثانوية من الشاشة إلى الدائرة الخارجية.

سيشرحون لك لاحقًا كيف تتيح مجموعات هذه الألوان الثلاثة الحصول على النطاق الكامل لمجموعة واسعة من الألوان، بما في ذلك الضوء الأبيض.

الانحراف المغناطيسي

دعنا نعود إلى مشكلة انحراف شعاع الإلكترون. لقد وصفت لك طريقة تعتمد على تغيير المجالات الكهربائية. حاليًا، تستخدم أنابيب أشعة الكاثود التلفزيونية انحراف الشعاع بواسطة المجالات المغناطيسية. يتم إنشاء هذه الحقول بواسطة مغناطيسات كهربائية موجودة خارج الأنبوب.

اسمحوا لي أن أذكركم بهذا المغناطيسي خطوط الكهرباءتميل إلى انحراف الإلكترونات في الاتجاه الذي يشكل زاوية قائمة معها. وبالتالي، إذا كانت أقطاب المغنطة موجودة على يسار ويمين شعاع الإلكترون، فإن خطوط المجال تسير في الاتجاه الأفقي وتحرف الإلكترونات من الأعلى إلى الأسفل.

وتقوم الأقطاب الموجودة أعلى وأسفل الأنبوب بتحريك شعاع الإلكترون أفقيًا (الشكل 182). تمر عبر مثل هذه المغناطيسات التيارات المتناوبةالشكل المقابل، أجبر الشعاع على إكمال المسار المطلوب لمسح الصورة بالكامل.

لذلك، كما ترون، فإن أنبوب أشعة الكاثود محاط بعدد كبير من الملفات. يوجد حوله ملف لولبي يضمن تركيز شعاع الإلكترون. ويتم التحكم في انحراف هذا الشعاع بواسطة زوجين من الملفات: في أحدهما تقع المنعطفات في المستوى الأفقي، وفي الآخر - في المستوى الرأسي، الزوج الأول من الملفات ينحرف الإلكترونات من اليمين إلى اليسار، والثاني - لأعلى وأسفل (الشكل 183).

في السابق، لم تكن زاوية انحراف الحزمة عن محور الأنبوب تتجاوز 90 درجة، ولكن انحراف الحزمة الإجمالي كان 90 درجة. في الوقت الحاضر، يتم تصنيع الأنابيب بإنحراف إجمالي يصل إلى 110 درجة. بفضل هذا، انخفض طول الأنبوب، مما جعل من الممكن إنتاج أجهزة تلفزيون ذات حجم أصغر، حيث انخفض عمق علبتها (الشكل 184).

عودة الإلكترونات

ربما تتساءل عن المسار النهائي للإلكترونات التي تصل إلى طبقة الفلورسنت في الشاشة. فاعلم أن هذا المسار ينتهي باصطدام يسبب انبعاث إلكترونات ثانوية. ومن غير المقبول على الإطلاق أن تتراكم على الشاشة إلكترونات أولية وثانوية، لأن كتلتها ستولد شحنة سالبة، والتي من شأنها أن تتنافر مع الإلكترونات الأخرى المنبعثة من مدفع الإلكترون.

ولمنع مثل هذا التراكم للإلكترونات، يتم تغطية الجدران الخارجية للقارورة الممتدة من الشاشة إلى القطب الموجب بطبقة موصلة. وبالتالي، فإن الإلكترونات التي تصل إلى طبقة الفلورسنت تنجذب إلى الأنود، الذي يتمتع بإمكانات إيجابية عالية جدًا، ويتم امتصاصها (الشكل 185).

يتم إخراج وصلة الأنود إلى الجدار الجانبي للأنبوب، في حين يتم توصيل جميع الأقطاب الكهربائية الأخرى بدبابيس القاعدة الموجودة في نهاية الأنبوب المقابل للشاشة.

هل هناك خطر الانفجار؟

سؤال آخر يتبادر إلى ذهنك بلا شك. لا بد أنك تسأل نفسك عن مقدار القوة التي يفرضها الغلاف الجوي على تلك الأنابيب المفرغة الكبيرة المثبتة في أجهزة التلفاز. وأنتم تعلمون ذلك على مستوى سطح الأرض الضغط الجويحول . مساحة الشاشة التي يبلغ قطرها 61 سم هي . وهذا يعني أن الهواء يضغط على هذه الشاشة بقوة. وإذا أخذنا بعين الاعتبار باقي سطح الدورق بجزئيه المخروطي والأسطواني فيمكننا القول أن الأنبوب يتحمل ضغطا كليا يتجاوز 39-103 نيوتن.

من الأسهل تحمل الأجزاء المحدبة من الأنبوب من الأجزاء المسطحة. ضغط مرتفع. لذلك، في الماضي، كانت الأنابيب تُصنع بشاشة محدبة للغاية. في الوقت الحاضر، تعلمنا أن نجعل الشاشات قوية بما يكفي حتى تتمكن من تحمل ضغط الهواء بنجاح حتى عندما تكون مسطحة. ولذلك، لا يوجد خطر حدوث انفجار موجه إلى الداخل. لقد قلت عمداً انفجاراً موجهاً إلى الداخل، وليس مجرد انفجار، لأنه إذا تمزق أنبوب أشعة الكاثود، فإن شظاياه تندفع إلى الداخل.

وكإجراء احترازي، كانت أجهزة التلفاز القديمة تحتوي على زجاج واقي سميك مثبت أمام الشاشة. حاليا يفعلون بدونها.

شاشة مسطحة للمستقبل

أنت شاب يا نيزنايكين. المستقبل ينفتح أمامك؛ سترى تطور وتقدم الإلكترونيات في جميع المجالات. في التلفزيون، سيأتي بلا شك يوم يتم فيه استبدال أنبوب أشعة الكاثود الموجود في التلفزيون بشاشة مسطحة. سيتم تعليق هذه الشاشة على الحائط كصورة بسيطة. وسيتم وضع جميع الدوائر الكهربائية للتلفزيون، بفضل التصغير الدقيق، في إطار هذه الصورة.

إن استخدام الدوائر المتكاملة سيجعل من الممكن تقليل حجم الدوائر العديدة التي تشكل الجزء الكهربائي من التلفزيون إلى الحد الأدنى. لقد أصبح استخدام الدوائر المتكاملة واسع الانتشار بالفعل.

أخيرًا، إذا كان يجب وضع جميع مقابض وأزرار التحكم في التلفزيون على الإطار المحيط بالشاشة، فمن المرجح أنك ستستخدم الأجهزة البعيدةإدارة. دون أن يرتفع من كرسيه، سيتمكن المشاهد من تبديل التلفزيون من برنامج إلى آخر، وتغيير سطوع الصورة وتباينها وحجم الصوت. ولهذا الغرض سيكون في متناول يده صندوق صغير ينبعث منه موجات كهرومغناطيسيةأو الموجات فوق الصوتية، والتي ستجبر التلفزيون على إجراء جميع عمليات التبديل والتعديلات المحددة. إلا أن مثل هذه الأجهزة موجودة بالفعل، لكنها لم تنتشر بعد...

الآن دعونا نعود من المستقبل إلى الحاضر. أترك الأمر لليوبوزنايكن ليشرح لك كيفية استخدام أنابيب أشعة الكاثود حاليًا لإرسال واستقبال الصور التلفزيونية.

يستخدم أنبوب أشعة الكاثود (CRT) شعاع من الإلكترونات من الكاثود الساخن لإنتاج صورة على شاشة الفلورسنت. يتكون الكاثود من أكسيد يتم تسخينه بشكل غير مباشر على شكل أسطوانة مع سخان. تترسب طبقة الأكسيد في الجزء السفلي من الكاثود. يوجد حول الكاثود قطب تحكم يسمى المغير، وهو أسطواني الشكل مع وجود ثقب في الأسفل. يعمل هذا القطب على التحكم في كثافة تدفق الإلكترون وتركيزه مسبقًا. يتم تطبيق جهد سلبي يبلغ عدة عشرات من الفولتات على المغير. كلما زاد هذا الجهد، زاد عدد الإلكترونات التي تعود إلى الكاثود. الأقطاب الكهربائية الأخرى، وهي أيضًا أسطوانية الشكل، هي أنودات. يوجد اثنان منهم على الأقل في CRT. عند الأنود الثاني، يتراوح الجهد من 500 فولت إلى عدة كيلو فولت (حوالي 20 كيلو فولت)، وعند الأنود الأول يكون الجهد أقل عدة مرات. يوجد داخل الأنودات أقسام ذات ثقوب (أغشية). تحت تأثير مجال تسارع الأنودات، تكتسب الإلكترونات سرعة كبيرة. يتم التركيز النهائي لتدفق الإلكترون باستخدام مجال كهربائي غير منتظم في الفراغ بين الأنودات، وكذلك بفضل الأغشية. يُطلق على النظام الذي يتكون من الكاثود والمغير والأنودات جهاز عرض الإلكترون (بندقية الإلكترون) ويستخدم لإنشاء شعاع إلكتروني، أي تيار رفيع من الإلكترونات التي تطير بسرعة عالية من الأنود الثاني إلى شاشة الانارة. يتم وضع المصباح الكشاف الإلكتروني في الرقبة الضيقة لمصباح CRT. ويتم انحراف هذا الشعاع بواسطة مجال كهربائي أو مغناطيسي، ويمكن تغيير شدة الشعاع عن طريق قطب كهربائي للتحكم، وبالتالي تغيير سطوع البقعة. يتم تشكيل الشاشة المضيئة من خلال تطبيق طبقة رقيقة من الفوسفور على السطح الداخلي للجدار النهائي للجزء المخروطي من CRT. يتم تحويل الطاقة الحركية للإلكترونات التي تقصف الشاشة إلى ضوء مرئي.

CRT مع التحكم الكهروستاتيكي.

تُستخدم المجالات الكهربائية بشكل شائع في شاشات CRT الصغيرة. في أنظمة الانحراف الحقل الكهربائييتم توجيه ناقل المجال بشكل عمودي على مسار الحزمة الأولي. يتم الانحراف عن طريق تطبيق فرق الجهد على زوج من لوحات الانحراف (انظر الشكل أدناه). عادةً ما تجعل لوحات الانحراف الانحراف في الاتجاه الأفقي متناسبًا مع الوقت. يتم تحقيق ذلك من خلال تطبيق جهد كهربائي على لوحات الانحراف، والذي يزداد بشكل موحد مع تحرك الشعاع عبر الشاشة. ثم ينخفض ​​​​هذا الجهد بسرعة إلى مستواه الأصلي ويبدأ في الزيادة بالتساوي مرة أخرى. يتم تغذية الإشارة التي تتطلب البحث إلى الصفائح التي تنحرف في الاتجاه الرأسي. إذا كانت مدة المسح الأفقي الواحد تساوي الفترة أو تتوافق مع معدل تكرار الإشارة، فسيتم إعادة إنتاج فترة واحدة من عملية الموجة بشكل مستمر على الشاشة.

1 - شاشة CRT، 2 - الكاثود، 3 - المغير، 4 - الأنود الأول، 5 - الأنود الثاني، P - لوحات الانحراف.

التحكم الكهرومغناطيسي CRT

في الحالات التي تتطلب انحرافًا كبيرًا، يصبح استخدام المجال الكهربائي لحرف الشعاع غير فعال.

تحتوي الأنابيب الكهرومغناطيسية على مسدس إلكتروني، مثل تلك الموجودة في الأنابيب الكهروستاتيكية. الفرق هو أن الجهد عند القطب الموجب الأول لا يتغير، والأنودات مصممة فقط لتسريع تدفق الإلكترون. المجالات المغناطيسية مطلوبة لتشتيت الشعاع في تلفزيونات CRT ذات الشاشات الكبيرة.

يتم تركيز شعاع الإلكترون باستخدام ملف التركيز. يتم لف ملف التركيز على التوالي ويتم تركيبه مباشرة على لمبة الأنبوب. يخلق ملف التركيز مجالًا مغناطيسيًا. إذا تحركت الإلكترونات على طول المحور، فإن الزاوية بين متجه السرعة وخطوط المجال المغناطيسي ستكون 0، وبالتالي فإن قوة لورنتز تساوي صفرًا. إذا طار الإلكترون في مجال مغناطيسي بزاوية، فنتيجة لقوة لورنتز، سينحرف مسار الإلكترون نحو مركز الملف. ونتيجة لذلك، فإن جميع مسارات الإلكترونات سوف تتقاطع عند نقطة واحدة. عن طريق تغيير التيار من خلال ملف التركيز، يمكنك تغيير موقع هذه النقطة. تأكد من أن هذه النقطة في مستوى الشاشة. يتم انحراف الشعاع باستخدام المجالات المغناطيسية الناتجة عن زوجين من ملفات الانحراف. زوج واحد عبارة عن ملفات انحراف رأسية، والآخر عبارة عن ملفات بطريقة تجعل خطوط المجال المغناطيسي الخاصة بها على الخط المركزي متعامدة بشكل متبادل. الملفات لها شكل معقد وتقع في عنق الأنبوب.

باستخدام المجالات المغناطيسية لتشتيت الشعاع بزوايا كبيرة، يكون CRT قصيرًا ويسمح أيضًا بأحجام شاشة أكبر.

أنابيب الصورة.

يتم تصنيف CRTs على أنها CRTs مدمجة، أي أنها تحتوي على تركيز إلكتروستاتيكي وانحراف للشعاع الكهرومغناطيسي لزيادة الحساسية. الفرق الرئيسي بين أنابيب الصور وأنابيب CRT هو ما يلي: يحتوي المسدس الإلكتروني لأنابيب الصور على قطب كهربائي إضافي، يسمى القطب الكهربائي المتسارع. إنه يقع بين المغير والأنود الأول ، ويتم تطبيق جهد موجب له بعدة مئات من الفولتات بالنسبة إلى الكاثود ، ويعمل على تسريع تدفق الإلكترون بشكل أكبر.

الهيكل التخطيطي لشريط سينمائي للتلفزيون بالأبيض والأسود: 1- خيوط سخان الكاثود. 2- الكاثود. 3- قطب التحكم. 4- تسريع القطب. 5- الأنود الأول؛ 6- الأنود الثاني؛ 7- طلاء موصل (أكواداج)؛ 8 و 9 - ملفات لانحراف الشعاع الرأسي والأفقي؛ 10 - شعاع الإلكترون. 11- الشاشة. 12- طرف الأنود الثاني .

والفرق الثاني هو أن شاشة شريط سينمائي، على عكس CRT، تتكون من ثلاث طبقات:

الطبقة الأولى - الطبقة الخارجية - زجاج. يخضع زجاج شاشة شريط سينمائي لمتطلبات متزايدة لتوازي الجدران وغياب الشوائب الأجنبية.

الطبقة الثانية عبارة عن فوسفور.

الطبقة الثالثة عبارة عن طبقة رقيقة من الألومنيوم. يؤدي هذا الفيلم وظيفتين:

يزيد من سطوع الشاشة، ويعمل كالمرآة.

وتتمثل المهمة الرئيسية في حماية الفوسفور من الأيونات الثقيلة التي تطير من الكاثود مع الإلكترونات.

أنابيب الصور الملونة.

يعتمد مبدأ التشغيل على حقيقة أنه يمكن الحصول على أي لون وظل عن طريق مزج ثلاثة ألوان - الأحمر والأزرق والأخضر. لذلك، تحتوي أنابيب الصور الملونة على ثلاثة مدافع إلكترونية ونظام انحراف واحد مشترك. تتكون شاشة أنبوب الصورة الملونة من أقسام منفصلة، ​​يحتوي كل منها على ثلاث خلايا فوسفورية تتوهج باللون الأحمر والأزرق والأصفر زهور خضراء. علاوة على ذلك، فإن أحجام هذه الخلايا صغيرة جدًا وتقع بالقرب من بعضها البعض بحيث ترى العين توهجها ككل. هذا هو المبدأ العام لبناء أنابيب الصور الملونة.

فسيفساء (ثلاثيات) لشاشة أنبوبية للصور الملونة مع قناع ظل: "نقاط" فوسفورية باللون الأحمر R، والأخضر G، والفوسفور B الأزرق.

الموصلية الكهربائية لأشباه الموصلات

الموصلية الجوهرية لأشباه الموصلات.

شبه الموصل الجوهري هو شبه موصل نقي كيميائيًا بشكل مثالي مع شبكة بلورية متجانسة يحتوي مدار التكافؤ الخاص بها على أربعة إلكترونات. يستخدم السيليكون بشكل شائع في أجهزة أشباه الموصلات. سيوالجرمانيوم جي.

يظهر الغلاف الإلكتروني لذرة السيليكون أدناه. أربعة إلكترونات فقط من الغلاف الخارجي، تسمى إلكترونات التكافؤ، يمكنها المشاركة في تكوين الروابط الكيميائية وعملية التوصيل. ولا تشارك عشرة إلكترونات داخلية في مثل هذه العمليات.

يمكن تمثيل التركيب البلوري لأشباه الموصلات على المستوى على النحو التالي.

إذا تلقى الإلكترون طاقة أكبر من فجوة النطاق، فإنه يكسر الرابطة التساهمية ويصبح حرا. ويتشكل مكانها فراغ له شحنة موجبة تساوي في الحجم شحنة الإلكترون ويسمى فتحة. في أشباه الموصلات النقية كيميائيا، تركيز الإلكترون نيساوي تركيز الحفرة ص.

تسمى عملية تكوين زوج من الشحنات، الإلكترون والفجوة، بتوليد الشحنة.

يمكن للإلكترون الحر أن يحل محل الثقب، ويستعيد الرابطة التساهمية ويطلق طاقة زائدة. وتسمى هذه العملية إعادة تركيب الشحنة. أثناء عملية إعادة التركيب وتوليد الشحنة، يبدو أن الثقب يتحرك في الاتجاه المعاكس لاتجاه حركة الإلكترون، ولذلك يعتبر الثقب بمثابة حامل شحنة موجبة متنقلة. تسمى الثقوب والإلكترونات الحرة الناتجة عن توليد حاملات الشحنة حاملات الشحنة الجوهرية، وتسمى موصلية أشباه الموصلات الناتجة عن حاملات الشحنة الجوهرية بالموصلية الجوهرية للموصل.

الموصلية الشوائب من الموصلات.

نظرًا لأن موصلية أشباه الموصلات النقية كيميائيًا تعتمد بشكل كبير على الظروف الخارجية، يتم استخدام أشباه الموصلات غير النقية في أجهزة أشباه الموصلات.

إذا تم إدخال شوائب خماسية التكافؤ إلى شبه موصل، فإن 4 إلكترونات تكافؤ تستعيد الروابط التساهمية مع ذرات شبه الموصل، ويظل الإلكترون الخامس حرًا. ونتيجة لذلك، فإن تركيز الإلكترونات الحرة سوف يتجاوز تركيز الثقوب. النجاسة التي بسببها ن> ص، مُسَمًّى جهات مانحةنجاسة. أشباه الموصلات مع ن> ص، يسمى أشباه الموصلات ذات النوع الإلكتروني من الموصلية، أو أشباه الموصلات ن-يكتب.

في أشباه الموصلات ن-يكتبوتسمى الإلكترونات بحاملات شحنة الأغلبية، وتسمى الفجوات بحاملات شحنة الأقلية.

عند إدخال شوائب ثلاثية التكافؤ، فإن ثلاثة من إلكترونات التكافؤ الخاصة بها تستعيد رابطة تساهمية مع ذرات شبه الموصل، ولا يتم استعادة الرابطة التساهمية الرابعة، أي يحدث ثقب. ونتيجة لذلك، فإن تركيز الثقب سيكون أكبر من تركيز الإلكترون.

نجاسة فيها ص> ن، مُسَمًّى متقبلنجاسة.

أشباه الموصلات مع ص> ن، يسمى أشباه الموصلات مع موصلية نوع الثقب، أو أشباه الموصلات نوع ف. في أشباه الموصلات نوع فوتسمى الفجوات بحاملات شحنة الأغلبية، وتسمى الإلكترونات بحاملات شحنة الأقلية.

تشكيل انتقال ثقب الإلكترون.

بسبب التركيز غير المتكافئ في الواجهة رو نأشباه الموصلات، ينشأ تيار الانتشار، بسبب الإلكترونات منه ن-المناطقاذهب إلى منطقة ص، وتبقى في مكانها شحنات غير معوضة من الأيونات الموجبة لنجاسة المتبرع. تتحد الإلكترونات التي تصل إلى المنطقة p مجددًا مع الثقوب، وتنشأ شحنات غير معوضة من الأيونات السالبة للشوائب المستقبلة. عرض ص-نالانتقال - أعشار ميكرون. عند الواجهة، ينشأ مجال كهربائي داخلي لوصلة p-n، والذي سيكون مثبطًا لحاملات الشحنة الرئيسية وسيرفضها من الواجهة.

بالنسبة لحاملي شحنة الأقلية، سوف يتسارع المجال وسينقلهم إلى المنطقة حيث سيكونون الأغلبية. الحد الأقصى لشدة المجال الكهربائي موجود في الواجهة.

يسمى التوزيع المحتمل عبر عرض أشباه الموصلات بالمخطط المحتمل. الفرق المحتمل عند ص-نيسمى الانتقال فرق الاتصال الإمكاناتأو حاجز محتمل. لكي يتغلب حامل الشحنة الرئيسي ص-نالانتقال، يجب أن تكون طاقتها كافية للتغلب على الحاجز المحتمل.

اتصال مباشر وعكس p-نانتقال.

دعونا نطبق الجهد الخارجيبالإضافة إلى ر-المناطق خارجي الحقل الكهربائيموجهة نحو المجال الداخلي ص-نالانتقال، الأمر الذي يؤدي إلى انخفاض في الحاجز المحتمل. يمكن لحاملات الشحن الأغلبية التغلب بسهولة على الحاجز المحتمل، وبالتالي من خلاله ص-نالانتقال، سوف يتدفق تيار كبير نسبيًا بسبب حاملات الشحن ذات الأغلبية.

مثل هذا الإدراج ص-نويسمى الانتقال المباشر، والتيار من خلال ص-نويسمى أيضًا الانتقال الناتج عن حاملات الشحن ذات الأغلبية بالتيار الأمامي. ومن رأى أنه عند اتصاله مباشرة ص-نالممر مفتوح. إذا قمت بتوصيل الجهد الخارجي إلى ناقص منطقة ص، بالإضافة إلى ذلك ن-منطقةثم ينشأ مجال كهربائي خارجي تتطابق خطوط شدته مع المجال الداخلي ص-نانتقال. ونتيجة لذلك، سيؤدي ذلك إلى زيادة في الحاجز المحتمل والعرض ص-نانتقال. لن تتمكن شركات الشحن الرئيسية من التغلب عليها ص-نالانتقال، ويعتقد ذلك ص-نالمعبر مغلق. كلا المجالين - الداخلي والخارجي - يتسارعان بالنسبة لحاملات الشحنة الأقلية، وبالتالي سوف تمر ناقلات الشحنة الأقلية ص-نالانتقال، وإنتاج تيار صغير جدا، وهو ما يسمى تيار عكسي. مثل هذا الإدراج ص-نويسمى التحول أيضا معكوس.

خصائص ع-نانتقال.خاصية الجهد الحالي ف-نانتقال

إلى الخصائص الرئيسية ص-نالتحولات تشمل:

- خاصية الموصلية في اتجاه واحد.

خصائص درجة الحرارة ص-نانتقال؛

خصائص التردد ص-نانتقال؛

انفصال ص-نانتقال.

خاصية التوصيل في اتجاه واحد ص-ندعونا نلقي نظرة على التحول باستخدام خاصية الجهد الحالي.

خاصية الجهد الحالي (CVC) هي اعتماد معبر عنه بيانياً لكمية التدفق من خلاله ص-نانتقال التيار من حجم الجهد المطبق أنا= F(ش) – الشكل 29.

وبما أن حجم التيار العكسي أقل بعدة مرات من التيار الأمامي، فيمكن إهمال التيار العكسي ويمكن افتراض ذلك ص-نيوصل الوصلة التيار في اتجاه واحد فقط. خاصية درجة الحرارة ص-نيوضح الانتقال كيف يتغير العمل ص-نالتحول عندما تتغير درجة الحرارة. على ص-نويتأثر التحول بدرجة كبيرة بالتسخين وبدرجة قليلة بالتبريد. ومع ارتفاع درجة الحرارة، يزداد التوليد الحراري لحاملات الشحنة، مما يؤدي إلى زيادة التيار الأمامي والخلفي. خصائص التردد ص-نتظهر التحولات كيف يعمل ص-نالانتقال عند تطبيق الجهد المتردد عالي التردد عليه. خصائص التردد ص-نيتم تحديد التحولات من خلال نوعين من السعة الانتقالية.

النوع الأول من السعة هو السعة الناتجة عن الشحنات غير المتحركة لأيونات الشوائب المانحة والمستقبلة. ويسمى الشحن أو السعة الحاجزة. النوع الثاني من السعة هو سعة الانتشار، الناتجة عن انتشار حاملات الشحنة المتنقلة من خلال ص-نالانتقال عند تشغيله مباشرة.

إذا كان على ص-نالانتقال إلى إمدادات الجهد المتردد، ثم السعة ص-نسوف يتناقص الانتقال مع زيادة التردد، وفي بعض الترددات الأعلى قد تصبح السعة مساوية للمقاومة الداخلية ص-نالانتقال أثناء التبديل المباشر. في هذه الحالة، عند تشغيله مرة أخرى، سوف يتدفق تيار عكسي كبير بما فيه الكفاية من خلال هذه السعة، و ص-نسوف يفقد الانتقال خاصية التوصيل في اتجاه واحد.

الخلاصة: كلما كانت السعة أصغر ص-نالانتقال، والترددات الأعلى التي يمكن أن تعمل بها.

تتأثر خصائص التردد بشكل رئيسي بالسعة الحاجزة، حيث أن سعة الانتشار تحدث أثناء الاتصال المباشر، عندما تكون المقاومة الداخلية ص-نالقليل من التحول.

انهيار ص-نانتقال.

مع زيادة الجهد العكسي، تصبح طاقة المجال الكهربائي كافية لتوليد حاملات الشحنة. وهذا يؤدي إلى زيادة قوية في التيار العكسي. تسمى ظاهرة الزيادة القوية في التيار العكسي عند جهد عكسي معين بالانهيار الكهربائي ص-نانتقال.

الانهيار الكهربائي هو عطل عكسي، أي عندما ينخفض ​​الجهد العكسي ص-نيستعيد الانتقال خاصية التوصيل في اتجاه واحد. إذا لم يتم تقليل الجهد العكسي، فسوف يصبح أشباه الموصلات ساخنًا جدًا بسبب التأثير الحراري للتيار و ص-نيحترق الانتقال. وتسمى هذه الظاهرة الانهيار الحراري ص-نانتقال. الانهيار الحراري لا رجعة فيه.

الثنائيات أشباه الموصلات

الصمام الثنائي شبه الموصل هو جهاز يتكون من بلورة شبه موصلة، وعادةً ما يحتوي على وصلة p-n واحدة وله طرفين. هناك العديد من أنواع مختلفةالثنائيات - المقوم، والنبض، والنفق، والعكس، وثنائيات الميكروويف، بالإضافة إلى ثنائيات الزينر، والمتغيرات، والثنائيات الضوئية، ومصابيح LED، وما إلى ذلك.

تتكون علامة الصمام الثنائي من 4 تسميات:

ك س -156 أ