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第1級陸上無線技術士、第1種伝送交換主任技術者、第1種アナログ工事担任のTOITAが航空無線を目指す、皆様のお手伝いをします。



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期第3章番外編 ”電子管”

       第3章半導体・電子管・電子回路
            番外編 ”電子管” 

今回は、 第3章の番外編として ”電子管”のお話を致しま
す。
章のタイトルに電子管と入っているにも関わらず、試験に
出題されない為にお話をする機会がありませんでしたが、
今の電子機器の発展の礎は、何といっても”電子管”です

そこで、今回は、番外編と致しまして、 電子管のお話をす
る事と致しますた。
電子管は、能動素子です。現在、能動素子の大半は、IC
を始めとした半導体です。
しかし、 大電力を扱う場合や、 マイクロ波を扱う場合は、
”電子管”が今でも活躍しています。
また、 オーディオ・マニュアの方の中には、その音の暖か
さから、 今でも”電子管”を使用したアンプを使用されてい
る方もいらっしゃいます。

それでは、電子管とは、どの様な物か見て行きましょう。

[二極管]
まず、最初にご紹介するのは、”電子管”の基礎でもある、
二極管です。これは、半導体の基礎がダイオードであるの
と同じ事です。

                           図-1

回路図記号は、図-1の左の様になります。
名前の様に P(プレート:陽極)と K (カソード:陰極)の2極
で構成されていますので、二極管と呼ばれます。


Hと書いてある部分は、ヒーターです。そして、細線で描か
れた円は、チューブを示しています。チューブは、ガラス又
は、金属で出来ています。 そして、チューブの中は、 真空
です。
電子管は、その昔、真空管と呼ばれていました。
実際の構造につきましては、 三極管のお話の中でご覧頂
きます。
それでは、二極管の動作についてお話を致します。

               図-2

ヒーターでK:カソードを熱しますと、金属で出来た カソー
ドから熱エネルギーを得た赤の丸で示す電子が出てきます

次にK:カソードとP:プレートの間に 交流電源と負荷抵抗:
RLを直列に繋ぎます。
プレートの電圧が”+”の時は、カソードから出てきた 電子を
引き寄せます。電子は、矢印で示しました様にプレートへ到
着します。
電子の移動方向と電流は、 逆方向ですので、電流は、プレ
ートからカソードへ流れた事になります。
次にプレートの電圧が”-”の時は、カソードからの電子は、
”-”の電気を持っていますので、反発して、プレートへ到着
出来ません。 と言う事は、プレートとカソードの間に 電流が
流れない事になります。


これは、 ダイオードのアノードと カソードの間に交流の電圧
を掛けた時と同じです。 
抵抗:RLに電流が流れますと、両端に電圧が発生します。
その時の様子は、以下の図の様になります。 
 
               図-3

下側の図からもお分かりの通り、 二極管は、 電流を一方向
へだけ流す物ですので、整流や検波に使用されていました。

[三極管]
回路図は、図-1 の右の様になります。二極管と比べますと、
カソードとプレートの間に点線があります。図では、記号を書
き忘れてしまいましたが、 G (グリッド・格子)と言います。

グリッドの働きを見てみましょう。 
 
              図-4

プレートとカソードの間には、 電池と抵抗:RL(負荷抵抗)が
繋がれています。
そして注目は、カソードとグリッドの間です。


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