Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Мы уже сказали, что общий коэффициент усиления лампы оказывается большим из-за малой проницаемости двух сеток для поля анода. Для экраннрующей же семги получается по отношению к катоду сквозь управляющую сетку значительно ~большая проницаемость, чем для анода,,поэтому электронный поток в лампе определяется не столько влиянием анодного напряжения, сколько влиянием постоянного напряжения на экранирующей сетке.
Эта сетка служит кап бы «анодом», но таким, сквозь ко- Ен а) б) Рнс 8.21. Питание экраннрующей сетки тетрода: а -- с отводом от анодной батареи; б — через гасящее сопротивление; э— с делителем напряжения 188 торый большая часть электронов пролетает и попадает на основной анод. На рнс. 8.22,а показаны две группы харантеристик, соответствующих и,', а) Рис.
8 22. Характеристики тетрода: а — зависимость анодного тока от напряжения на управляющей сетке; б — зависимость анодного тока от напряжения на аноде двум значениям напряжения У,з, но прн одних н тех же (для обеих групп) анодных напряжениях. Эти группы сильно смещены одна относительно другой. В каждой группе — по две характеристики, снятые при разных значениях У,. Мы видим, что влияние изменения У, незначительно; оно приводит лишь к небольшому «веерообразному» расхождению характеристик. Малое влияние изменений У, соответствует болыпому коэффициенту усиления лампы. Вместе с тем при правильном выборе У,з семейство анодных характеристик по напряжению управляющей сетки может быть получено достаточно «левым» для нормальных значений У». Простой тетрод тоже имеет недостаток, препятствующий широкому применению этого вида лампы. Если в про.
цессе работы усилителя напряжение на аноде окажется меньше, чем на экраннрующей сетке, то наблюдается резкое уменьшение анодного тока. Это явление называется дни атронным эффект о м и наглядно наблюдается на характеристике анодного тока по анодному напряжению (рис. 8.22,6): характеристика получает «провал» с двумя перети- 166 бами. На некотором падающем участке АВ этой характеристики рост анодного напряжения приводит к уменьшению анодного тока, что вызывает искажение усиливаемого сигнала. В основе динатронного эффекта лежит вторичная электронная эмиссия с поверхности металла: при ударах достаточно быстрых электронов о поверхность металла часть энергии расходуется на нагревание металла, но некоторая ее часть передается непосредственно свободным электронам внутри металла, давая нм возможность выхода во внешнее пространство.
Это и есть в т о р и чная эмиссия электронов. Один быстрый электрон может высвободить нз металла несколько вторичных электронов. Вторичная эмиссия может иметь место и на поверхности анода в триоде, но она здесь незаметна, так как медленные вторичные электроны не могут удалиться от анода и притягиваются им обратно (снолько электронов освобождается, столько же и возвращается). В тетроде же (см. рис. 8.22,б) при повышении анодного напряжения от нуля анодный ток сначала возрастает, так как при малой скорости первичные электроны не могут выбить вторичные. Далее с ростом анодного напряжения возникает вторичная эмиссия; число выбиваемых электронов больше, чем число первичных, и анодный ток уменьшается.
Вторичные электроны притягиваются экраннрующей сеткой, потенциал которой выше анодного, и ток в цепи экранируюшей сетки возрастает. Далее с ростом анодного напряжения все большая и большая доля вторичных электронов возвращается к аноду; анодный ток возрастает. Более того, при значительных напряхсениях на аноде ток анода дополнительно растет за счет притяжения вторичных электронов, выбиваемых из экранирующей сетки. Как же устранить динатронный эффект в тетроде? Один из путей — лучевая конструкция тетрода (л у ч е в о й т ет р о д). В таком тетроде обе его сетки выполнены с одинаковым числом витков, а витки размещены строго в створе (один против другого). Благодаря этому электроны, приобретающие после фокусировни первой сеткой форму плоских лучей, пролетают сквозь вторую сетку, не ударяясь об ее витки.
Тем самым уменьшается бесполезный ток в цепи экранирующей сетки. Анод этой лампы цилиндрической формы имеет больший радиус, и его внутренняя поверхность удалена от плоских сторон экранирующей сетки, вследствие чего притяжение вторичных электронов к экранируюшей сетке ослабляется.
Чтобы электроны выходили лишь через плоские стороны сетки, т. е. ~по наиболее длинному пути до анода, в лампе помещены вертикальные металличес. кие пластины 5, соединенные с катодом, т. е. имеющие нулевой потенциал. Эти пластины отталкивают от себя электроны, содействуя образованию «лучей» веерной формы (рис. 8.23,а). Если в лучевом тетроде напряжение зкранирующей сетки выше анодного, то в промежутке между анодом и экранирующей сеткой первичные электроны тормозятся и образуется отрицательный объемный заряд. Он отталкивает вторичные электроны, выбиваемые из анода, и возвращает их обратно на анод.
Значит, этот объемный заряд играет «защитную» роль. В обычном тетраде поток электронов рассеивается витками сеток и не может создать подобного объемного заряда. На рис. 8.23,б приведены анодные характеристики лучевого тетрода, Благодаря описанной выше конструкции динатранные «провалы» совсем незначительны; рабочими участками являютси пологие участки, начинающиеся здесь при малых анодных напряжениях. Применяются лучевые тетроды в выходных каскадах приемников и в передающих устройствах, в том числе достаточно большой мощности. Существует и другой способ устранения динатронного эффекта: иа пути электронов между экранирующей сеткой и анодом помещается третья сетка, мА (г чи ~пролаб работы; б — семейство анодных харак- 167 а) Рис. 8.23.
Лучевой тетрод: а — схема устройства и принцип теристик обычно соединяемая с катодом, т. е. имеющая нулевой потенциал, который препятствует движению вторичных электронов от анода к экранирующей сетке. Третья сетка называется з а щ н т ° н о й или антидинатроннай; лампа и пятью электродами получила название пентод, Достоинства пентода — малая проходная емкость, левое расположение се. точных характеристик анодного тока при невысоком анодном напряжении и устранение динатронного эффекта— обеспечивают ему очень широкое при. менение.
Схема простейшего усилителя на пентоде показана иа рис. 8.24. Типовые анодные характеристики пентода приведены на рис. 8.25,а. Рис. 824. Простейшая схема уонли- теля на пентоде Наличие трех сеток делает коэффициент усиления пентодов очень большим (свыше тысячи). Следовательно, очень большим оказывается, и внутреннее со.
противление (сотни тысяч ом). Крутизна имеет значения приблизительно в тех же пределах, что и для триода (от 2 до 50 мСм в приемных лампах). У пентодов проходная емкость того жв а )й бр 173 аа т 74Р б 2«м4 га мА еа га га чг ва гга жа гаа в В-га-в — в -Ф -2 а а/ а) Рнс. 8.26. Пентод с удлиненной характеристикой: а — семейство анодных характеристик; б — анодяо-сеточная характеристика порядка, что и у тетродон, нли еще меньше.
Большие значения внутреннего сопротивления пентодов свидетельствуют о том, что прирост анодного напряжения очень мало перемешает сеточную характеристику вводного тока. Вместе с тем при вычислении по формуле (8.!8) коэффициента усиления лампы, нагруженной сопротивлением, можно пренебречь в знаменателе сопротивлением нагрузки Р, по сравнению с очень большим сопротивлением Р,. Тогда получим К м Р— = 5Ри.
Рн (8.2!) Для усиления важнейшим пар а м е т р о м пентода оказывается к р у т и з н а 5. Разумеется, коэффициерт усиления нагруженной лампы гораздо меньше, нежели ее статический коэ фициеит усиления (К«м). о многих усилителях слабых сигналов желательно получать возможность плавной регулировки коэффициента усиления К. Из формулы (8.21) очевидно, что достигнуть такой возможности можно плавным изменением крутизны 5 того участка характеристики анодного тока по сеточному напряжению, где находится рабочая точка. Это достигается устройством управляющей сетки с переменным шагом намотки.
При ~акой сетке отрицательное смещаюшее напряжение, достаточное для запирання электронного потока сквозь частые витки, оказывается недостаточным для редких витков, н характеристика получает удлиненный «хвост» (рис. 8.26,б), аа который и следует перемещать рабочую точку при приеме сильных сигналов. Обычно в приемниках такое перемещение осуществляется автоматически. Основные направления работ по 168 усовершенствованию приемно-усилительных ламп относятся в первую очередь к пентодам как к наиболее массовому виду этих ламп. Работы ведутся по повышению крутизны 5, по увеличению прочности (например, виброустойчивостн) пентодов и по улучшению других показателей, в тон числе долговечн ос т и.
Замена сеток, навитых в виде спирали, рамочными сетками из туго натянутых тончайших проволок позволила уменьшить расстояние между катодом и сеткой и тем самым повысить крутизну (напрвмер, до 30 мСм в пентодах типа 6Ж23П). Другой способ повышения крутизны — введение д оп о л н и т е л ь н о й (четввртой) с е тки между катодом и управляющей сеткой. Такая катодная сетка пол>чает относительно катода небольшое положительное напряжение, вследствие чего электронное облако перемещается ближе к управляющей (второй) сетке, что приводит к увеличению крутизны.
Пентод типа 6Ж22П с катодной сеткой, например, имеет крутизну 23 мСм. Третий путь получения большой крутизны — использование вторичной эмиссии электронов, которую мы до снх пор считали бесполезным (илн даже вредным) явлением. В баллоне тетрода или пентода дополнительно размещается «д и н о д» (электрод вторичной эмиссии), несущий положительное напряжение, меньшее, чем на аноде. Электроны, летящие с катода сквозь все сетки, ударяются о поверхность дннода, специально обработанную; они выбивают здесь вторичные электроны, число которых больше, чем число первичных.
Вторичные электроны летят к аноду, увеличивая его ток в тем самым повышая крутизну (прнмерно до 30 мСм в лампе типа 6В1П). Естественно, что число ламп с большой крутизной в усилителе уменьшается (при одном н 8.6.ПРОВОДИМОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ том же общем коэффициенте усиления) по сравнению с числом ламп, имеющих малую крутизну. Для сокращения числа ламп в аппаратуре и упрощения монтажа выпускают комбинированные ламп ы, которые содержат в одном ,'баллопе по хве (нли больше) системы электоров. Таковы, например, д в о й н ы е диоды, двойные триоды, диод-триоды, диод-пентоды, триод-пентоды. В них наждая система электродов имеет соответствующие характеристики и выполняет свои функции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
