Декатрон

Декатрон

Декатрон — это многоэлектродная газоразрядная лампа с холодным катодом, предназначением которой является работа в цифровых схемах регистров сдвига, счётчиков, делителей частоты, коммутаторов (Коммутирующие декатроны). Обычно на одной лампе реализуется десятиразрядный (декадный) счётчик, от этого и происходит название лампы (дека-: десять). В 1970-х годах декатроны были вытеснены полупроводниковыми интегральными схемами. Лампы-счётчики, в которых коэффициент деления отличен от десяти, называются также полиатро́нами.

Устройство и принцип действия

Наиболее простой является конструкция двухимпульсного реверсивного декатрона. Вокруг единственного дискового анода расположены десять изолированных штырьков — индикаторные катоды. Между каждой парой соседних индикаторных катодов расположены два подкатода — первый и второй; все первые и все вторые подкатоды объединены двумя подкатодными шинами. Выходное напряжение снимается с резисторов, включенных между катодами и землёй. Таким образом, 10-разрядный счётчик-коммутатор имеет 13 выводов (анод, 10 катодов и 2 подкатода); существуют также декатроны-делители, в которых только один из десяти катодов имеет внешний вывод.

В состоянии покоя на подкатоды подаётся относительно небольшое положительное смещение относительно индикаторных катодов. При подаче на анод постоянного положительного напряжения, достаточного для возникновения тлеющего разряда, разряд возникает между анодом и одним из индикаторных катодов. Разряд не может перейти ни на подкатоды, ни на соседние индикаторные катоды. Для того, чтобы счёт был начат с нулевого катода, на него подаётся сбрасывающий импульс напряжением 100—150 В. Для перемещения разряда на соседний катод следует подать сначала короткий отрицательный импульс на первый подкатод. Амплитуда импульса должна быть достаточной для того, чтобы потенциал подкатода опустился ниже потенциала катодов. Как только смещение на подкатоде становится отрицательным, разряд перемещается с катода на подкатод. Следующий отрицательный импульс подаётся на второй подкатод с небольшим перекрытием относительно первого, в результате чего разряд перескакивает на второй подкатод. При снятии второго импульса, потенциал второго подкатода возрастает, и разряд перескакивает на ближайший индикаторный катод. Хотя все катоды находятся под одним и тем же напряжением относительно общего подкатода, загорается только тот катод, который находится ближе всего к ионизированной зоне.

После десяти пар управляющих импульсов разряд описывает полный круг.