электровакуум.приборы (1084498), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Междуэлектродные емкости. При рассмотрении понятия "действующее напряжение'" были упомянуты межпузлектродные емкости триода, Для оценки возможности применения триодов для усиления и генери- 94 Рис. 7.!4. Схема включения триода с а !! -ис и, и,' 0 0 Оа Уа Ои ИаГРГЗКОй П аИОЛИОй НЕПИ рования сигналов на различных частотах важно знать значения между- электродных емкостей, которые зависят как от конструкции лампы (геометрических размеров электродов, выводов и держателей, расстояния между ними), так и от электрического режима работы триода. На значения емкостей оказывает влияние объемный заряд у катода.
Для наиболее распространенной схемы включения триода разли. чают три междузлектродные емкости: входную С,, которая оказывается включенной параллельно входу лампы, выходную Са к, включенную параллельно нагрузке, и проходную С, „связывающую выход триода с входом (рис. 7.14) . На высоких частотах С, к шунтнрует нагрузку в анодной цепи лампы, а С, к снижает входное сопротивление триода. Емкость С,, образует нежелательную проводимость между выходной и входной цепями лампы, что снижает входное сопротивление усилительного каскада на триоде, а также может привести к его самовозбуждению.
Значение емкости Сам составляет от единиц пикофарад в маломощных лампах до нескольких сотен пикофарад в самых мощных триодах. При работе триода в реальных схемах в цепи электродов включается нагрузка. Как отмечалось в 4 5.3, в качестве нагрузки можно использовать как пассивные радиотехнические элементы, так и активные радиотехнические элементы. Рассмотрим простейший случай, когда в анодную цепь триода включен резистор (см.
рис. 7.14). Напряжение на аноде триода в рабочем режиме будет определяться выражением (6В), как у диода. Рабочему режиму триода соответствуют рабочие характеристики. Основной характеристикой является рабочая анодно сеточная характеристика Уа = 7'(Уо) при Еп = сопит. При наличии резистора в анодной цепи напряжение анода не является постоянным, а зависит от сеточного напряжения. Ход рабочей анодносеточной характеристики проще всего определить графическим путем. а О Ж бочую анодноюеточную характеристику.
Затем мгновенные значения анодного тока переносят на нагрузочную прямую и определяют форму напряжения на аноде и сопротивлении нагрузки. Применение триодов. Триоды малой мощности в большинстве рапиозлектронных устройств в настоящее время вытеснены полупроводниковыми приборами, однако в исключительных случаях они находят применение как усилительные элементы схем. В основном триоды широко используют как мощные электронные приборы для рацио- передающих устройств, промышленных генераторов высокой частоты. с во Рис. 7.15. Работа триода с нагрузкой: а — форма напряжения на сетке; рабочая (1) и статическая (2) анодно-сеточные характеристики; б — форма напряжения иа лампе и на нагрузке; семейство анодиых характеристик триода и натрузочнчя прямая; в — форма яиодного тока триода На рнс.
7.15, б представлено семейство статических анодных характеристик триода. При заданных значениях Е„и Яя строится нагрузочная прямая, как было показано в з 6.3. Значения анодных токов, соответствующие точкам пересечения нагрузочной прямой с характеристиками семейства, используются дпя построения рабочей анодно.сеточной характеристики. Как видно из рис. 7.15, а, рабочая анодно.сеточная характеристика (крнвая 1) идет более полого, чем статическая, приведенная для сравнения на том же рисунке (кривая 2), Следовательно, рабочая крутизна меньше статической и зависит от анодной нагрузки. Можно показать, что ~раб ~1'1/(1(в+ ~().
Следует отметить, что рабочая крутизна является параметром не триода, а усилительного каскада, построенного на данном триоде. На рис. 7.15, в показана форма анопного тока, а на рис. 7.15, б— напряжения на аноде и на сопротивлении нагрузки и = 1 1?я при подаче на сетку лампы гармонического сигнала. Напряжение на сетке триода с учетом постоянного напряжения смещения Е„„, определяю. щего положение рабочей точки, можно представить зависимостью ио = Есм+ ((тзШОЭ(, где ք— амплитуда гармонического сигнала. При построении кривых мгновенные значения анодного тока нахо.-.
дят путем переноса мгновенных значений напряжения на сепсе на ра- 96 Контрольные вопросы и задания 1. Объясните графики распределения потенциала между электродами и внд эквипотенциапьных линий в триоде при различных напряжениях на сетке и постоянном напряжении анода, 2. Что такое действующее напряжение триода? 3. Как густота сетки триода влияет на проницаемость? 4. Опишите зависимость катодного тока триода от напряжения на электродах. 5. Как зависит запирающее напряжение сетки триода от значения анодного напряжения? б. Опишите распределение токов между электродами в триоде при положительных напряжениях сетки.
Что такое коэффициент токораспределения и как он зависит от напряжения на электродах? 7. Что называется статической крутизной характеристики триода? Как крутизна зависит от конструктивных параметров лампы и напряжения на электродах? 8. Какой физический смысл имеет статический коэффициент усиления триода? Как он связан с проницаемостью? 9. Как найти статические параметры триода с помощью семейств характеристик? 10.
Опишите особенности рабочего режима триода. Что такое рабочая крутизна и как она связана со статической крутизной характеристики? Глава восьмая МНОГОЭЛЕКТРОЛНЫЕ ЛАМПЫ 8,1. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ТЕТРОДАХ И ПЕПТОДАХ Многозлектродными называются электронные лампы, имеющие кроме анода и катода несколько сеток. Проходная емкость С, трио дов может быть значительной, что существенно ограничивает частотный диапазон работы лампы.
Еще одним недостатком триода является малое 4-5353 97 значение статического коэффициента усиления д. Увеличение д путем повышения экранирующего действия сетки (уменъшения проницаемости 11) связано с другим серьезным препятствием. Как следует из выражения (7.7), повышение и приводит к уменьшению по абсолютному значению напряжения запирания анодно сеточной характеристики. Протяженность характеристики от 11с = 0 до Ус „„становится слишком малой для неискаженного усиления входного сигнала.
Увеличивать раствор анодно сеточной характеристики триодов с большим д путем повышения анодного напряжения нецелесообразно. В целях устранения этих недостатков было применено дополнительное экраннрование электрического поля анода путем введения второй сетки. В соответствии с назначением сетка получила название эгсранируюитей. В четырехзлектродной лампе — тетроде экранируюшая сетка расположена между первой сеткой (управляющей) и анодом. На нее подается постоянное положительное напряжение, не изменяющееся в процессе работы лампы.
Напряжение экранирующей сетки обычно составляет 30 — 100% анодного, Очевидно, появление еще одного электрода, имеющего положительньй потенциал, вызовет ток 1,2 в цепи этого электрода за счет попаданнцих на него электронов. В общем случае в тетроде 1к 1а+ 1сг + 1с1 В большинстве практических случаев многосеточные лампы работают при отргщательном напряжении первой сетки, поэтому катодньй ток будет суммой токов анода и экранирующей сетки: 1к 1а + 1сг. Токораспределение в тетроде имеет такие же закономерности, как и в триоде, работающем при положительном напряжении сетки. На рис. 8.1 приведено распределение потенциала в тетроде при (1а < < с1сг, а на Рис.
8.2 показан хоД анодной 1, = 1'Щ) ((1сг = сонат и (1сг = сонат) и экранно-анодной 1„ = 1((1а) ((1ст = сонат и (1сг = = сонат) характеристик тетрода. Теоретические характеристики изобра- жены пунктирными, а реальные сплошными линиями. При малых анод- ных напряжениях 11а < (1сг наблюдается резкая зависимость тока анода от напряжения на нем — режим возврата электронов. Когда напряжение анода достигает некоторого значения (1а, реальные характеристики тет- Ф рода начинают резко отклоняться от теоретических, а при (1а ) (1сг опять практически совпадают с ними, Для объяснения этого явления рассмотрим физические процессы в промежутке между зкранирующей сеткой и анодом. Электроны, бом- бардирующие поверхность анода и имеющие энергию е(1„вызывают вторичную эмиссию из анода. Вторичные электроны попадают в поле, ускоряющее их в направлении экранирующей сетки (см. рис. 8.1).
По 1а ~1сг Рис. 8.1. Распределение потсндиапа в тстродс при Гга < тгаг Рис. 8Д. Статические анодныс и акранно-анодные характеристики тстрода мере повьппения анодного напряжения вместе с ростом тока анода растет коэффициент вторичной эмиссии, При достижении анодным напряжением значения (1а' = 1О + 20 В скорость роста коэффициента вторичной эмиссии резко увеличивается, что приводит к уменьшению тока анода н увеличению тока зкранирующей сетки по сравнению с теоретическими значениями (без учета вторичной эмиссии) . Причем при очень резком нарастании коэффициента вторичной эмиссии анодная характеристика может иметь падающий участок.