1629382485-048081f33d7067cb67d6bd3d4cee7eee (Дулин В.Н. Электронные приборы 1977), страница 10

Уменьш аяотрицательное сеточ н ое напряжение на величину dUc, можно п олу­чить н екотор ое приращение катодного тока d IK, которое затемможно ск ом п ен си р овать понижением напряжения на аноде навеличину d U a, так что в конечном итоге катодный ток примет преж ­нее значение и d I K будет равно нулю . Т огда в соответствии с (3-17)необходимо, ч тоб ыd llc + D dU a = 0,откудаD — — *щ -при/ „ = const.(3-18)Это вы раж ение в более ясной форме отраж ает физический смыслпроницаемости лампы как величины, характеризующ ей сравнитель­ное воздействие анодного и сеточного напряжений на потенциаль­ный барьер у катода и, следовательно, на катодный ток.

Знакминус в ф орм уле (3-18) показывает, что для сохранения катодноготока постоянным приращения напряж ений па аноде и на сеткедолжны быть разных знаков, т. е. уменьш ение отрицательного на­пряжения на сетке следует ском пенсировать уменьш ением п оло­жительного напряжения на аноде. П ри этом проницаем ость лампывсегда остается полож ительной величиной.Токораспределение. Выше уж е гов ор и л ось о том, 'ч т о прии с > 0 полный поток электронов, п реодолевш их потенциальныйбарьер, разделяется па два: часть эл ектрон ов движ ется к аноду(анодный ток), другая часть электронов попадает на сетку, обр а зуясеточный ток.

Это разделение общ его катод н ого ток а, соответствую ­щего полному п отоку электронов на токи, текущ и е в цепях отдель­ных электродов лампы, называют т окораспределением.Для количественного описания токораспределеш тя и спол ьзую ткоэффициент токораспределепия, равный отнош ен ию анодноготока к сеточному:(3-19)В соответствии с (3-1) / „ = / а + 1С и, следовательно,(3-20)/(3-21)Значения токов / а иа следовательно, и коэффициента А:трзависят от напряжений ¿ /а и и с.Рассмотрим п оэтом у особенности движ ения эл ектрон ов в лампепри различных соотнош ениях напряж ений на аноде и сетке.Режим возврата электронов к сетке.

П усть на сетку лампызадано некоторое полож ительное напряж ение, а напряж ение нааноде изменяется от нуля до значения, превы ш аю щ его напряжениена сетке. При IIс > 0 и £ /а = 0 электроны , пролетая меж дувиткамисетки,подвергаю тсявоздействиюп олож ител ьн огополя сотки и их траектории искривляю тся (р и с. 3 -0). Н аибольш еевоздействие поле сотки оказывает на эл ектр он ы , движ ущ иесявблизи ее витков. Н екоторы е электроны устр ем л я ю тся непосред­ственно к сетке; другая ж е их часть, прол етев п л оск ость сеткии попав в тормозящ ее поле анода, возвращ ается обратно к сеткепо криволинейным траекториям.

Т ок анода равен нулю, и всеэлектроны, преодолевающ ие потенциальный барьер у катода,попадают па сетку.При подаче на анод небольш ого п ол ож и тел ьн ого напряж енияи & < и с картина несколько изменяется. Н ебол ьш ая часть эл ек­тронов, движ ущ ихся меж ду витками сетки, устр ем л я ется к аноду.Энергия этих электронов достаточна для п реодол ени я поля анода,тормозящ ее действие к отор ого определяется р азн ость ю потенциа­лов 11а — 11с.

Значительное число эл ек тр он ов, дви ж ущ ихсявблизи витков сетки, получает в результате воздействия п олясетки у ск ор ен и я в направлении к ее. виткам. Описав криволиней­ные траектори и, они возвращ аю тся на сетку. Ч исло этих электро­нов по сравн ени ю с предыдущим случаем уменьш ается. Снижается,следовательно, на величину, равную анодному току, и ток сетки.Катодный ток теперь равен сумме токов: 1К = / 0 + / а.Дальнейш ее повыш ение анодного напряжения приводит к отно­сительно бы стр ом у р о ст у тока / а и соответствую щ ем у уменьшениютока сетки .

Н а электроны , находящ иеся меж ду сеткой и анодом,поле анода влияет непосредственно, так как в этой части меж дуэлектродного п ространства оно не ослаблено экранирующ им дей-'ствиемсетки.Коэффииа=0А нодциент токораспределения■------ --------- ..■ ..... - - ■./стр = / а/ / 0 быстро увели­чивается (рис. 3-7).Рис. 3-6.Режим возврата электроновк сетке.Рис. 3-7. Зависимость коэф­фициента токораспределе­ния от напряжениинаэлектродах триода.Р ассм отренн ы е соотнош ения напряж ений £/а и £/с, для которы ххарактерно возвращ ение электронов из пространства сетка— анодобратно к сетк е, соответствую т реж иму возврата электроновк сетке. К ак видно из рис. 3-7, этот режим обычно наблюдаетсяв лампе при и а/ и с ^ 1, т. е. когда в пространстве между сеткойи анодом су щ е ст в у е т тормозящ ее поле.Режим п ря м ого перехвата электронов сеткой. При дальнейшемувеличении напряж ения на аноде характерные признаки режимавозврата исчезаю т.

Влияние полож ительного поля сетки сказы­вается лиш ь на искривлении траекторий электронов, движущ ихсяк аноду. Т о к сетки образуется теперь тол ько за счет электронов,которые непосредственно попадают на витки сетки. Наступаетрежим токораспределения, которы й называют режимом перехватаэлектронов сеткой.В режиме перехвата соотношение токов анода и сетки опре­деляется в осн овн ом отношением поверхностей этих электродов.Ввиду того что поверхность витков сетки, как правило, значительноменьше эф ф ективной поверхности анода, анодный ток значитель­но превыш ает ток сетки.Изменение коэффициента токораспределения в режиме пря­м ого перехвата определяется в основном изменением тока / а.

Се­точный ток в этом случае при увеличении U a уменьш ается незна­чительно. Анодный ток растет за счет вл ия ни я анодного напряж е­ния на поле меж ду катодом и сеткой. П о ск о л ь к у это влияниеослаблено экранирующ им действием сетки , р о ст коэффициента т о кораспределения с увеличением U J U C в реж и м е перехвата замед­ляется (рис. 3-7).На условия перехода от режима возврата к реж иму перехватавлияют такж е кон структивны е параметры сетк и и плотность п о ­тока электронов.В режиме возврата коэффициент токорасп ределен ия зависитв основном от соотнош ения расстояний к а то д — сетка и катод— анод,а такж е от шага сетки t.

В режиме п ря м ого перехвата величинаА-тр определяется главным образом коэфф ициентом заполнениясетки à/t (fi — диаметр проволоки, из к о т о р о й сделана сетка).П ереход от режима возврата к режиму п р я м о го перехвата мож етпроисходить при различных значениях U a/Uc в зависимости отконструкции электродов лампы. Д ля бол ьш и н ства триодов этозначение колеблется в пределах от 0,2 до 1 ,2 .На токораспределение в лампе м ож ет ок а за ть сущ ественноевлияние эффект вторичной эмиссии эл ектрон ов с п оверхности анодаили сетки. Иногда этот эффект у су г у б л я е т ся при загрязнениианода или сетки частицами активирую щ его с л о я катода.Вторичные электроды, вылетевшие с анода или сетки, м огутпод действием сильны х ускоря ю щ и х полей уходи ть, на другиеэлектроды, например с анода на сетку, если полож ительны й по­тенциал сетки больш е анодного потенциала.

Д виж ение вторичныхэлектронов противополож но п отоку первичны х электронов, и токанода уменьшается.3-2. СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРИОДАПри рассмотрении в предыдущем параграф е физических явле­ний в триоде мы убедились, что управление электронны м потокомв триоде осущ ествляется с помощ ью эл ектри ческих полей, которы еобразую тся за счет внешних источников питан ия, включенныхв цепи электродов лампы.В общем случае в триоде общ ий катодны й ток мож ет разветв­ляться на два: анодный и сеточный токи. П о эт о м у необходиморассматривать зависимости каж дого тока от напряж ений на элек­тродах лампы. Обычно при использовании тр и од ов в радиотех­нических устройствах управляющ ий сигнал п од ается в цепь сетки,а анодная цепь является вы ходной.

П оэтом у д л я триода наиболь­ший интерес представляют зависимости/а = f ( U 0; Z7a);/ с = ф ( [ /с; Uа).(3-22)(3-23)Х арактер воздействия электрических полей в лампе на потокэлектронов, а следовательно, и на токи в ц еп ях эл ектр одов, д оста ­точно сл ож ен . Э то воздействие,зависит от конструкции электро­дов, соотн ош ен и я напряж ений и целого ряда других факторов.Даже весьма приближ енная аналитическая зависимость менадукатодным ток ом и напряжениями на электродах (закон степенитрех вторы х) показы вает, что электронная лампа не подчиняетсязакону Ома.Зависим ости (3-22) и (3-23) нелинейны. К аж дую из этих зави­симостей, п редставл яю щ ую собой функцию от двух независимыхаргументов, м ож н о записать в виде п олного дифференциала:(3-24)(3-25)П риращ ения (Ш с и (Шц м ож н о рассматривать как очень малыеизменения п остоя н н ы х напряжений при работе лампы в статиче­ском режиме или ж е в случае работы лампы в режиме с нагрузкойзаменить их переменными напряжениями сигнала, если они до­статочно малы, ч тобы в этих пределах считать зависимость линей­ной.Р ассм отрим вначале статический режим работы триода.

Пола­гая одно из напряж ений постоянным, мож но функции (3-22)и (3-23) п редстави ть четырьмя зависимостями, которые называютстатическими характеристикам и триода:анодно-сет очная характеристикаUa = const;(3-26)£/с = const; .(3-27)Ua — const;(3-28)Uc = const.(3-29)h = /1 {UС) прианодная характ ерист икаLa — /2 (^а) присеточная характеристика1с — Ф1 (Uс) присет очно-анодная характеристика1с — Ф2 (Uа) приК аж дая из этих характеристик показывает зависимость анод­ного или сет оч н ого тока от напряж ения на одном из электродовпри сохран ен и и напряж ения на другом электроде неизменным.В се четы ре семейства характеристик м огут отличаться дляразличных ти п ов ламп в зависимости от их конструкции, назна­чения и т.

п ., но общ ий ход кривых остается неизменным, типич­ным для л ю б о й трехэлектродной лампы.А н од н о-сеточ н ы е характеристики одпой из трехэлектродныхламп показаны на рис. 3*8. Анодный ток, даже при значительныхп олож ител ьн ы х напряж ениях на аноде, возникает лишь при на­пряж ениях на сетке | — £/с I < I — и со I- П ри отрицательных на­пряж ениях на сетке, превыш ающ их по модулю напряжение запи­рания — и со, анодный ток в лампе равен нулю и лампа заперта.Значение напряжения запирания лампы, определяемое соот­ношением (3-16), зависит как от анодного н ап ря ж ен и я , так и отконструктивны х особенн остей триода, вл и я ю щ и х на величинупроницаемости D . Т ак, в лампах с более г у ст о й сетк ой , в которыхневелики емкость Сак п проницаемость D , н апряж ение j — UCQ \меньше.