1629382485-048081f33d7067cb67d6bd3d4cee7eee (Дулин В.Н. Электронные приборы 1977), страница 8

П оэтом у холоднаяем кость лампы в действительности больше того значения, котороем ож ет бы ть рассчитано по формуле (2-23).В работаю щ ем диоде объем ны й заряд не равен нулю и распре­деление потенциала в м еж дуэлектродном пространстве нелинейно.В следствие неравномерного распределения объем ного зар я дав меж дуэлектродном пространстве заряды на аноде и катоде лам пыпри изменении напряжения £/а м ен я ю тся неодинаково. П о с к о л ь к упри работе диода в схеме важ ное значение имеет ем к остн а я с о ­ставляю щ ая тока в анодной цепи, т о меж дуэлектродную е м к о ст ьлампы с накаленным катодом оп редел яю т как н ек отор ую диф фе­ренциальную емкостьС'(2 -2 4 )гдеда =а(2 -2 5 )— заряд на аноде диода.Н апряж енность поляу п ов ер х н ости анода м ож н о о п р е д е ­лить, воспользовавш ись выраж ением (2-8).

Подставив в это с о о т ­ношение х = га и и — и а и разделив (2-9) на вновь п о л у ч е н н о евыражение, запишем:и(2 -26 )( х / г а )4/3.¡ и а =Дифференцируя это вы раж ениех — га и § = ё а, получаем:по хи подставляязатем(2 -27 )П одставляя это соотнош ение в (2-25), находим на о сн о в а н и и(2-24):4___"3Р рфГа(2 -2 8 )■Эта ем кость называется горячей. Она вследствие влияния о б ъ е м ­ного заряда в лампе в 4/3 раза бол ьш е емкости С.Таким образом , когда катод не накален, диод п редста вл я етсобой хол од н ую емкость С. П ри накаленном катоде его м о ж н опредставить на эквивалентной схем е для переменного тока с о п р о ­тивлениеми параллельно п одклю чен ной к нему ем к остью С '.В диапазоне низких частот ем костное сопротивление Х с — 1 /к о С 'во много раз больше сопротивленияи влиянием ем к ости безбольш ой погреш ности можно прен ебречь. При вы соких ч а с т о т а хвлияние меж дуэлектродных ем костей мож ет быть очень с у щ е с т ­венным (см.

§ 4-6).В ряде схем оказывается сущ ествен ны м также влияние е м к о ст имежду катодом и подогревателем Сп. к- Величина этой ем кости д л янекоторых типов диодов указы вается в справочнике.П араметры типового режима. О бы чно в паспорте лампы п о м и м остатических параметров и м еж дуэл ектродны х емкостей у к а зы в а ­ются параметры типового реж има — электрические вел ичи ны ,характеризующ ие режим работы лампы. П ри этом о г о в а р и в а е т сяноминальны й режим изм ерений, для которого приведены эти пара­м етры . Д ля диодов номинальны й режим измерений определяетсян апряж ением накала £/н и напряжением на аноде V а.

В качествео сн о в н ы х параметров обы ч н о приводятся: номинальное значениет о к а накала / н; выпрям ленны й ток / а вып^; максимальный токв импульсе / а макс! начальны й ток анода 1а0 при и & = 0 и некото­ры е другие величины, связан ны е с назначением диода.П араметры предельно допускаемого режима. К этой группеп арам етров относятся п реж де всего электрические параметры при­б о р а — предельно доп ускаем ы е значения, вы ход за пределы кото­р ы х не разреш ается стан дар том или техническими условиями.В паспорте лампы, как п рави л о, указываются наименьшее и наи­больш ее значения напряж ения накала.

Перекал катода,^как ужеб ы л о сказано выше, н едоп усти м , так как при этом уменьшаетсядол говеч н ость лампы. П р и недокале оксидного катода такжевозм ож ен его перегрев всл едствие увеличения объем ного сопротив­л ени я оксидного сл оя п ри понижении температуры. Особенно опа­се н режим недокала в лам пах с большим анодным током . Участкикатода с повышенным сопротивлением разогреваю тся текущимп о к атоду током, и на них образую тся очаги перегрева.Н аибольш ее обрат ное напряжение ограничивает амплитудуперем енного напряж ения, подводимого к диоду.В отрицательный п ол у п ер и од переменного напряж ения, подво­д и м ого к диоду, ток ч ерез лам пу не течет и все напряжение (обрат­ное) оказы вается прилож енны м между анодом и катодом лампы.П р и значениях обр а тн ого напряжения, превыш ающих предельнодопускаем ы е, возмож ен электрический п робой изоляции междувы водами анода и катода или пробой меж дуэлектродного проме­ж утка.В аж н ое значение имеют такие параметры, как наибольший токанода в импульсе и наибольш ий выпрямленный ток (рис.

2 -11).Величина импульса ан одн ого тока ограничивается либо допустимойп л отн остью тока эм и ссии (например, для вольфрамового катода),л и бо допустимыми усл ови я м и работы оксидного катода, при кото­р ы х его перегрев током лампы неопасен.Эти ж е факторы в сов ок у п н ости с допустимым значением мощ­н ости , выделяемой на аноде, ограничивают и значение наиболь­ш его выпрямленного ток а .К чи слу параметров предельно допускаемого режима относитсятак ж е наибольшая м ощ ност ь, выделяемая на аноде.П ри соударении эл ектр он ов с поверхностью анода почти всяи х кинетическая энергия превращается в энергию тепловых коле­баний узлов кристал ли ческой решетки анода.

В результате этогоанод мож ет р азогреваться до значительных температур.М ощ н ость, получаем ая анодомРа = п ' ~ - ,(2-29)где п — число электронов, п р и ход я щ и х на анод в се к у н д у ; т —масса электрона; V — ск орость его движ ения.И спол ьзуя выражение (2-2), получаем :Р а = пеС/а.(2-30 )Здесь произведение пе — величина приносимого в 4 о д н укунду на анод электрического зар яда и л и анодный ток / а.Таким образом ,Р а = 1аи а.се ­(2-31 )Д ля ка ж дого типа лампы в справочнике указы вается м а к си ­мально допустим ая величина -Ра.

дот к отор у ю мож но л е г к о п о­казатьнааноднойхарактер и сти к е(рис. 2-13). Допустимые реж имы работылампы ограничиваются обл а стью , л еж а ­щей ниже этой гиперболической кри вой .П олученную энергию апод рассеиваетглавным образом за счет л уч еи сп ускан и я,м ощ ность к отор ого согласно за к о н у С те­фана— Больцмана пропорциональна а б со ­лютной температуре в четвертой степени.Таким образом , величина Р а огра н и ч и ­вается допустим ой температурой, значениекоторой зависит от ряда ф акторов. П реж деРис.

2-13. Кривая макси­всего следует указать, что тем п ературамально допустимой мощ­анода но долж на быть выше той, п ри к о т о ­ности, выделяемой нарой п рои сходи л о обезгаж ивапие элемен­аноде.тов лампы. В противном случае выделениеостатков газа анодом может п ри вести к наруш ению работы п р и б о р а .В результате лучеиспускания возм ож ен дополнительный н а гр е вкатода лампы. Перегрев катода, к а к уж е отмечалось выш е, вы зы ­вает увеличение эмиссии с отдельны х участков, интенсивное и с п а ­рение активирую щ его вещества и ум еньш ает ср ок сл у ж бы к а т о д а .П овышение допустимой м ощ н ости при заданной т ем п ер а ту р едостигается применением анодов с увеличенной п о в е р х н о ст ь ю , сп е­циальной обр аботк ой поверхности, а такж е путем ж и д к о стн о го иливоздуш ного охлаждения.2-6.

ОСОБЕННОСТИ ДИОДОВ РАЗЛИЧНОГО Н АЗН АЧЕН И ЯД иоды для приемно-усилительны х устрой ств в ы п у ск а ю т сяв стеклянном миниатюрном и сверхм иниатю рном и сп ол н ен и и(рис. 2-14, а и б). Электроды им ею т п л оск у ю или ц и л и н д р и ч еск уюконструкцию , катод оксидный к осв ен н о го накала.В высоковольтны х диодах п ри м ен я ю тся электроды ц и л и н д р и ­ческой конструкции. Чтобы и збеж ать п р обоя при вы сок и х н а п р я ­ж ениях, вы вод анода максимально удал ен от катода и сделан в в е р х убаллона (ри с.

2-14, в)'.В некоторы х схем ах и сп ол ь зу ю т двойные диоды (два диодав одном баллоне). В п оследние годы применение электровакуум-Юа)Рис. 2-14. Ддоды различного назначения.• д в ой н ой ди од м и н и атю рн ой к о н ст р у к ц и и ; б — ди од свер хм и н и а тю р н ой кон струк ц и и ;к е н о т р о н ; 1 — ба л л ом ; 2 — н о ж к а ; з — ш ты рьки и вы в од ан ода; 4 — к а тод ; 5 —п о д о г р е в а т е л ь ; 6' — а н о д ; 7 — г а з о п о г л о т и т е л ь .н ы х диодов в ради оап паратуре резко сок рати л ось, посколькув больш инстве случаев и х заменили полупроводниковы е диоды.Глава третьяТ Р Е Х Э Л Е К Т Р О Д Н Ы Е ЛАМ ПЫ3-1.

ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ТРЕХЭЛЕКТРОДНОЙ ЛАМПЕ(ТРИОДЕ)Определение. У ст р о й ст в о триода. Триод — электронная лампа,и м ею щ ая три электрода: к а тод , анод и сетку.Схематически у ст р о й ст в о трехэлектродной лампы показанона р ис. 3-1. В отличие от ди ода, в котором анодный ток управляетсяэлектрическим полем анода, воздействую щ им на объемный за р я ду катода, в триоде управление электронны м потоком о су щ е ств л я ­ется главным образом с помощ ью сетки . Сетка, выполняемая обы ч н ов виде спирали из тонкой провол оки , располагается меж ду к а т о ­дом и анодом лампы, ближе к п овер х н ости катода.Схема подключения напряж ений к электродам триода п о к а ­зана на рис. 3-2.

Потенциал катода обы чно принимают равн ы мнулю (С/к = 0 ); на анод подается п олож ительное н апряж ен ие,а к сетке м ож ет быть подведено какполож ител ьн ое, так и отрицательноенапряж ение.Схема вклю чения триода, п о к а за н ­ная на р и с. 3-2, называется сх е м о йР ис. 3-1. Устройствотрехэлектродной лам-Рис.3-2. Схема питанияэлектродов триода.1 — катод; 2 — анод; 3 —сетка; 4 — нить накала.с общим (заземленным) катодом .

Т р и о д м ож н о включить и инымобразом, приняв в качестве общ его электрода сетку (схем ас заземленной сеткой) или анод (с х е м а -с заземленным а н од ом ).В этих сл учаях за начало отсчета принимается потенциал за ­земленного электрода.Распределение потенциала в трехэлектродной лампе. 11а р и с. 3 -3показаны эквипотенциальные линии и ' кривы е распределенияпотенциала II при различных н ап ряж ен иях на сетке и п остоя н н оманодном напряж ении в триоде с электродам и плоской к он стр ук ц и и .Эти кривые изображ ены для холодн ой лампы , когда катод не н ак а ­лен и электронов в меж дуэлекгродном п ростр ан стве нет.