электровакуум.приборы (1084498), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Использование лампы в импульсном режиме позволяет значителъно снизить среднюю мощность, выделяемую на электродах, что дает возможность уменышпь размеры электродов и облегчить условия работы лампы Ра,ср = Ра,игл~ Т, с. 9.10. Конструкция сеток мощных генераторных ламп Для снижения термоэмиссии сеток на них наносят покрытие, увеличивающее работу выхода материала сетки. В качестве такого покрытия часто используют золото. Баллоны генераторных и модуляторных ламп малой и средней мощности изготовляют, как правило, иэ специальных сортов стекол. Мощные лампы имеют обычно метаплостеклянное оформление. Медные аноды, являясь частью баллона лампы, спаиваются со стеклянной частью непосредственно или через коваровые кольца.
Самые мощные генераторные лампы, у которых рассеиваемая анодом мощность составляет более 100 кВт, иногда делают разборными. Металлическая колба лампы собирается из отдельных пришлифованных частей. Для поддержания требуемого разрежения во время работы лампа находится под непрерывной откачкой. Преимуществом разбориых ламп является возможносп замены вышедших из строя деталей, однако такие лампы неудобны в эксплуатации. Для крепления электродов генераторньтх и модуляторных ламп малой мощности обычно применяют слюдяные изоляторы. В лампах средней и большой мощности используют изоляторы из алундовой или стеатитовой керамики, имеющей по сравнению со слюдой большую термостойкость и прочность. 9гЕ МОЩНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ ЛАМПЫ Во многих радиотехнических устройствах электронные лампы используются в импульсном режиме.
Импульсным считается режим работы лампы, при котором время протекания тока меньше длительности процессов, ограничивающих работу лампы, например меньше времени перегрева анода и камзола. 118 где ти — длительность импульса; Т вЂ” период следования импульса. Импульсный ток ламп во много раз выше тока в непрерьвном режиме. Предельное анодное напряжение запертой лампы может также значительно превышать предельное постоянное значение напряжения открьпой лампы. Образующиеся ионы остаточных газов за короткое время протекания тока не успевают произвести разрушительную бомбардировку катода, а в промежутках мехсду импульсами происходит практически полная их рекомбинапия.
Для ламп, предназначенньгх для работы в импульсном режиме, основными параметрами являются максимальньй импульсный ток, допустимое анодное напряжение и мощность, рассеиваемая анодом. ряд других параметров определяется конкретным назначением лампы. Импульсные генераторные лампы используются в схемах высокочастотных генераторов радиолокюшонных станций.
В течение управляющего импульса эта лампа отдает в нагрузку мощный высокочастотный сигнал в виде "обрывка" синусоиды. Включение лампы может производиться двумя способами. Первый — подачей на сетку запертой отрицательным напряжением смещения лампы положительного импульса„во время которого лампа включается в схему высокочастотного генератора. В этом случае при высоких анодных напряжениях даже небольшой ток анода, протекающий непрерывно, может привести к выделению на аноде мощности, превышающей допустимую.
В перерывах между импульсами у запертой напряжением сме1цения лампы все же протекает небольшой ток анода, значение которого обычно не превышает одного миллиампера. Этот ток составляют электроны с отдельных участков катода за счет возможной неравномерности намотки управляющей сетки и электроны, змиттируемые сетками. Поэтому при использовании высокого анодного напряжения предъявляются повьппенные требования к допустимому значению тока термоэлектронной эмиссии сеток. Второй способ включения генераторной лампы осуществляется подачей на время импульса анодного напряжения. Для формирования мощного положительного импульса на аноде генераторной лампы служит импульсный модулятор, активным элементом которого является 119 Рнс.
9.11. Схема импульсного модулятора с частичным разря- дом накопительного концены- тора импульсная модуляторная лампа. Лампа высокочастотного генератора является в этом случае нагрузкой импульсной модуляторной лампы. Работа импульсного модулятора основана на принципе длительного накопления энергии в течение промежутка межцу импульсами и отдаче ее генератору во время импульса.
В качестве накопителя энергии может использоваться конденсатор. На рис. 9.11 приведена схема импульсного модулятора с частичным разрядом накопительного конденсатора. Рассмотрим работу такого модулятора. На сетку импульсной модуляторной лампы подане большое отрицательное напряжение смещения, запирающее лампу. Во время паузы между импульсами происходит заряд накопительного конденсатора до на. пряжения источника питания, после чего ток через зарядные резисторы кзр прекращается.
Когда на сетку модуляторной лампы поступает положйтельный импульс напряжения, лампа открывается и подключает накопительный конденсатор к нагрузке — высокочастотному генератору. Ток разряда конденсатора протекает череэ модуляторную лампу и лампу генератора. Протекающие через резисторы 1гзр токи гораздо меньше тока в нагрузке. Напряжение, прикладываемое к генераторной лампе У „, равно разности между напряжением источника питания, до которого зарядился накопительный конденсатор, и остаточным напряжением на аноде импульсной модуляторной лампы Ггв тех Еи Гтеьтге Чем меньше падение напряжения на модуляторной лампе при протекании импульса тока, тем меньше мощность, выделяемая на аноде лампы, и тем больше КПД модулятора.
Емкость накопительного конденсатора выбирается из расчета допустимого спада напряжения гэгов течение протекания импульса тока ~рэги/'1~1 В качестве импульсных модуляторных ламп, как правило, используются тетроды, позволяющие получить малое остаточное напряжение на аноде при протекании импульса тока. Напряжение экранирующей сетки в этих лампах составляет всего несколько процентов анодного напряжения, достигающего нескольких десятков киловолы.
Срав- 120 Рис. 9.12, Поперечное сечение импульсной модупяторной лампы типовой многокзтодной пекепюй конструкции: 1 — анод; 2 — экранирующея сетка; 3 — управляющая сетка; 4 — катод; 5— баллон Рис. 9.13. Поперечное сечение импульсной модупяторной лампы типовой однокатодной цилиндрической конструкции; 1 — анод; 2 — экрзнирующзя сетка; 3 — упрзвпяющзя сетка; 4 — катод; 5— баллон нительно малое напряжение экранирующей сетки тетрода позволяет получить напряжение отсечки меньшее, чем в триоде, поэтому не тре.
буется большой амплитуды управляющего импульса. Конструктивные особенности мощных импульсных ламп. В лампах с большими импульсными токами часто используют синтерированные оксндные катоды. Наличие металлических включений в оксидном слое уменьшает его сопротивление, а также сопротивление контакта с керном, что позволяет повысить плотность тока. В импульсных тетродах для уменьшения термоэлектронной эмиссии покрывают золотом не только управляющие, но и зкранирующие сетки. В лампах с большой средней мощностью, выделяемой на сетках, температура последних достигает 600 С.
Золочение сеток с такой температурой не представляется возможным из-за испарения золота в вакууме, поэтому в этих случаях применяется платинирование сеток нли нанесение карбида вольфрама. Конструкция импульсных модуляторных ламп бывает трех видов: многокатодная пакетная, однокатодная цилиндрическая и многокатодная с анодом в центре. Многокатодная пакетная конструкция представляет собой несколько катодов овального сечения, смонтированных вместе с сепсой в единый пакет грис.
9.12) . Количество пакетов в одной лампе, соединенных параллельно и охваченньпг одним общим анодом, зависит от требуемого импульсного тока. Такая конструкция, применявшаяся в лампах первых выпусков, обладает недостаточной устойчивостью к механическим воздействиям. 121 Рис, 9.14, Поперечное сечение триода с защитной сеткой: 1 — анод; 2 — эашитнаа сетка; 3 — улравлюпошая сетка; 4 — катод; 5 — подогреватель; б — эмиссионный слой В лампах однокатодной цилиндрической конструкции один мощный катод окружен управляющей и экранируюшей сетками, вьпюлненными в виде "беличьего колеса".
Анод представляет собой цилиндр с ребрами радиатора на внешней поверхности (рис. 9.13). Повышение механической прочности достигается применением нескольких держателей анода, впаянных в верхнюю часть колбы. Разновидностью ламп однокатодной цилиндрической конструкции является триод с защитной сеткой. В цилиндрическом катоде эмиссионный слой наносится только на поверхности продольных канавок (рнс. 9.14). Стержни управляющей сетки находятся против участков катода, не покрытых эмиссионным слоем.
Стержни защитной (антидинатронной) сетки расположены за стержнями управляющей сетки. Фокусировка электронных пучков с катода в междуэлектродном пространстве позволяет получить высокий коэффициент токораспределения и снизить мощность, выделяемую на сетках. Кроме того, триод с защитной сеткой обладает повышенной электрической прочностью. Даже прн возникновении пробоя защитная сетка, имеюцгая нулевой потенциал, локализует пробой в промежутке между анодом и защитной сеткой, предохраняя тем самым поверхность катода от разрушения. Для получения очень больших анодных токов используется много. катодная конструкция с анодом в центре (рис. 9.15).
Катоды, закрытые с внешней стороны тепловыми экранами, являются образующими пилшщра. Перваи и вторая сетки представляют собой концентриче-' ские цилиндры с продольными щелями напротив катодов. Сетки и анод выполняются обычно нз меди и имеют водяное охлаждение. Ддя формирования импульсов напряжения, составляющих несколько сотен киловольт, применяется трехэлектродная импульсная лампа— инжекгрон, Управление электронным пучком в ннжектроне происходит в скрещивающихся электрическом и магнитном полях.
Конический катод, боковые поверхности которого покрыты оксидным змиттирующим слоем, экраннруется от ионной бомбардировки и междуэлектродных разрядов управляющим электродом, выполняющим роль сетки (рис. 9.16) . Массивный управляниций электрод способен рассеивать зна- 122 Рис. 9.15. Поперечное сечение многокатодной лампы с анодом в центре; 1 — тепловой экран катона; 2 — катод; 3 — управляюшая сетка; 4 — экранирующая сетка; 5 — анод; б — баллон Рис.
9.16. Устройство июксктрона: 1 — анод; 2 — баллон; 3 — электронный пучок; 4 — улравлюощий электрод; 5 — магнитика система; б — катод чительную мощность. Внешний постоянный магнит создает однородное продольное магнитное поле. Благодаря такой конструкции запирание лампы производится небольшим отрицательным напряжением на управляющем электроде относительно катода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
