Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 48
Текст из файла (страница 48)
При этом анодный ток будет возникать при больших отрицательных напряжениях иа сесне, так как возросшее ускоряющее напряжение анода будет способно преодолевать большее запирающее поле отрицательно заряженной сетки. Иными словами, с увеличением анодного напряжения статистические характеристики сдвигаются влево. При увеличении напряжения нв аноде при том же напряжении на сетке анод сильнее притягивает электроны и меньшая доля потока оседает на сетке.
Поэтому характеристики сеточного тока с увеличением анодного напряжения будут располагаться ниже (рис. 8.9,а). Но все они выходят из начала, координат потому, что электроны могут оседать только на положительно заряженной сетке. Для расчета режимов использования ламп часто более удобным является семейство так называемых анод- ьп зя ггз пз газ гьзв а) я 4 ь в а б -ь -2 а а) Рис. 8.9. Семейства характеристик триода: а — харвктеристпкн анодного н сеточного токов по сеточному напряжению при разных напряжениях на аноде; б — характеристики анодного тока по анодно- му напряжению при разных напряжениях на сетке ных характеристик — зависимостей анодного и сеточного токов от внодного напряжения, снимаемых при фиксированных на|пряжениях на сетке (рис.
8.9,б). Эти характеристики совершенно ~равноправны первым и могут быть получены путем нх перестроения (или сняты экспериментально). Как и первые, они показывают, что с увеличением анодного напряжения анодный ток возрастает, а сеточный уменьшается. При малых же напряжениях на аноде происходит резкое перераспределение тока в лампе: сеточный ток резко возрастает, а внодный падает.
При Уь=0 все характеристики анодного тока,с е,>0 должны выйти из начала координат, так пак анод не притягивает электроны. Если на сетку подать отрицательные напряжения, характеристики будут начинаться прн У,>0, поскольку только при положительных напряжениях на аноде будет преодолено действие запирающего поля сетки.
При одинаковых напряжениях на аноде анодный ток будет тем больше, чем больше напряжение на сетке. То же можно сказать о сеточном токе, поэтому характеристики и сеточного, и анод- ного токов располагаются одна над другой, тем выше, чем больше напряжение на сетке. Данные семейства характеристик называют статическими, так нак они снимаются прн фиксированных напряжениях на одном из электродов. Триод предназначен в первую очередь для усиления сигналов.
Усиление в триоде возможно благодаря тому, что сетка расположена между анодом и катодом; она частично экранирует катод от прямого воздействия поля анода. Собственное же иоле сетки воз- 156 действует ,на пространственный заряд беспрепятственно. Параметр, показывающий, во сколько раэ сильнее изменение сеточного напряжения действует на анодный ток, чем такое же изменение анодного напряжения, называется коэффициентом усиления л ам п ы и обозначается буквой )ь.
Увеличивая напряжение иа сетке на ЛУь вольт, будем наблюдать прирост анодного тока. Если бы мы захотели восстановить прежнее значение тока, убавляя напряжение на аноде, то следовало бы уменьшить его на ЛУ,> >ЛУь. Отношение этих напряжений и является коэффициентом усиления лампы: р= 5 У,)8Уь (8.9) при неизменном токе йю Очевидно, что )ь>1 и представляет собой безразмерную величину. Например, если коэффициент усиления )ь 25, то увеличение сеточного напряжения иа 0,4 В вызовет такой же прирост анодного тока, какой вызвало бы увеличение анодного напряжения на 0,4 25=10 В.
Иногда удобнее применять в начестве параметра величину, обратную коэффициенту усиления. Этот параметр называется. проницаем остью и обозначается буквой Вс П=би,(ЛУ, (8. ! О) при неизменном токе 1». Физически проницаемость характеризует приближенно, какая часть силовых линий поля анода проникает сквозь сетку к катоду. Очевидно, что чем гуще сетка, тем меньше проницаемость, т. е. тем больше коэффициент усиления. Для разных применений три- -га -О -О -О -2 а 2.
О а) О Фа ОО 22О гаа ООО 2»а а О) Рис. 8.10. Определение параметров триода: а — по характеристикам анодного тока в зависимости от сеточного напряжения; б — по характеристикам анодного тока в зависимости от анодного напряжения ° 157 оды могут выбираться с коэффициентами усиления от нескольких единиц до сотен.
В качестве параметра триода, характеризующего влияние сеточного напряжения на анодный тои при неизменном анодном напряжении, служит крутизна анодно-сеточной характеристики (или, как принято говорить, крутизна лампы). Крутизна показывает, насколько возрастает анодный тпк при увеличении напряжения на сетке на 1 В, и обозначается буквой Яг 8=81,1би, (8.1 1 ) при неизменном напряжении У».
Обычно для крутизны применяется исчисление в миллисименсах (мСм), т. е. в миллиамперах на вольт (а не в амперах на вольт), что удобнее практически, В приемно-усилительных триодах разных типов значения крутизны могут встретиться от 1 — 2 до 30 — 40 мА(В. Этот параметр также определяется конструкциейг лампы: чем больше эмиттирующая поверхность катода и чем ближе к нему сетка, тем больше крутизна 8.
Разумеется, в качестве параметра триода (квк и диода) указывается крутизна на прямолинейном восходящем участке характеристики. Большая крутизна составляет достоинство лампы в большинстве применений. Можно изменять анодный ток изменением напряжения на аноде при неизменном сеточном напряжении. При увеличении анодного напряжения на ЬУ» анодный ток увеличится на Ы». Для количественной оценки этой зависимости служит параметр триода, называемый в~нутренним со~проти- влепи ем переменного тока н обозначаемый символом )1ы )7! = б У»(А 1» (8.12) при неизменном напряжении У». Удобно запомнить такое определение: внутреннее сопротивление, выраженное в килоомах, показывает, на сколько вольт потребовалось бы повысить анодное напряжение, чтобы увеличить анодный ток на 1 мА, Практически применяются триоды с внутренним сопротивлением от 0,5 до 100 кОм.
Внутреннее сопротивление !т» триода — не независимый параметр (так же, как и проницаемость У). Если известны коэффициенты усиления )» -и крутизна Я, то тем самым задано и внутреннее сопротивление. Действительно, путем простого алгебраического преобразования найдем ЬУ» ЬУ» ЬУс !» )11 = — = — — = —. 87, Аи, А), 8' Укаэанную выше математическую зависимость между параметрами триода чаще дают в виде одной из следующих формул (формул Баркгаузена): )э = 8Р21 1)Жг = 1. (8.13) Конечно, зти соотношения справедливы лишь в том случае, если все параметры относятся к одному и тому же участку характеристики. Обычно их указывают для крутых (приближенно прямолинейных) участков. Если имеется экспериментально снятое семейство сеточных или анодных характеристик анодного тока, то можно найти параметры триода для любого режима, охватываемого этим семейством.
Возьмем семейство сеточных характеристик анодного тока (рис. 8.10,а). »гд Оп Пусть требуется вычислить параметры для режима, определяемого приблизительно значениями У, 210 В и Уч= = — 3 В. В этом семействе выбраны две характеристики, поторые охватывают область интересующего .нас режима Одна из них снята при Уь=!80 В, а другая прн У,+ЬУ,=!80+60=240 В, причем этими характеристинами охвачена область отрицательных сеточных напряжений.
Для определения параметров построим так называемый характеристический треугольник, предусматривая, чтобы интересуюший нас режим был внутри него. Горизонтальный катет этого треугольника (ЬУ,) показывает, насколько, нужно изменить сеточное напряжение, чтобы при переходе с характеристики для У, на характеристику для Уч-ЬЬУа сохранить неизменным анодный ток. Вертикальный катет этого треугольника ЬН показывает, во-первых, прирост тока при повышении анодного напряжения на ЬУ„ но при неизменном напряжении яа сетке (в данном случае 2 В) н, во-вторых, прирост тока при повышении сеточного напряжения на ЬУ„ но при неизменном анодном напряжении (в данном случае при +240 В). Так мы нашли все величины, нужные для определения параметров.
Находя на рнс. 8.10,а числовые значения этих приростов, подсчитываем ЬУ, 60 ы =-.— ' = — = 80; ЬУс 2 Ь! 10 3 = — = — = 5'мСм; ЬУс 2 ЬУа 60 )!г= = з =6000 Ом. Ь), ГО 10 По мере перехода на нижние сгибы характеристик крутизна уменьшалась бы, а внутреннее сопротивление возрастало. Обычно в справочниках указывают параметры для режима, в котором рекомендуется эксплуатировать данную лампу.