Попов В.С., Николаев С.А. Общая электротехника с основами электроники (1972) (1095872), страница 62
Текст из файла (страница 62)
(рис. 14-25). Управляющая сетка в тетроде редкая, т.'е, имеет боль- шой шаг намотки спирали, вследствие чего отрицательное запирающее напряжение лампы больше, следовател1 но, она имеет левые анодно-сеточ- б ные характеристики. Э к'р анирующая сетка у у А у С, тетрода делается частой, т. е. она имеет малый шаг намотки спирали, поэтому она сильно р М экранирует катод от анодиого поля,, так что' анодное поле получается слабым. Слабым будет и влияние анодного на- . Ю пряження на величину напра.
Рис. 14-25. Тетрод. ЖЕННОСтн ЭЛЕКтрИЧЕСКОГО ПОЛЯ о — УстРойство: У вЂ” Управляющая сетка; у — экрвнярующая сетка; тстрода, так КаК оСновнОЕ д — анод; 4 — катод б — вывод поле его создается экранируя анода; и — ерхнна э~р~н; 7 — ннмнмя экран; б — условное осоэнаеещей сеткой, для чего на нее нне на схемах. подается положительное напряжение (а'„, составляющее обычно более 50%' анодиого напряжения лампы (рис. 14-26). Часть электронов, проходя между витками экранирую- щей сетки, достигает анода, образуя анодный' ток.
Другая часть их попадает на экранирующую сетку и образует Рис. 14-24: Влияние емкости Сас иа работу триода. 376 сеточный ток т,а, который должен быть по возможности мал. Электрическое поле тетрода упрощенно показано на рис. 14-27. Так как экранирующая сетка частая и потенциал ее ниже, чем потенциал анода, то большая часть элек- аа *а трических-лнннй, выходящих из анода, заканчивается на ' . +~са витках экранирующей сетки. Ега Небольшая часть электрических линий анодного поля достигает управляющей сетки и, еще меньшая часть — катода.
+ 7 4 ун Уменьшение поля, между уча а анодом н управляющей сеткой означает уменьшение емкости РИС. 14-2В. Савка ВКЛГОЧЕНИИ С„между этими электродами в десятки и сотни раз. Уменьшение напряженности анодного поля вблизи ка-' тода приводит к уменьшению влияния анодного напряжения на анодный ток, а влияние потенциала управляющей сетки на анодный ток остается прежним, так как между Яно0 КатИ Рис. 14.27. Упрощенная картина алектриче- ского поля в тетраде, управляющей сеткой и катодом нет никаких экранов. Следовательно, коэффициент усиления 1с и внутреннее сопротивление Р; у тетрода значительно (на два порядка) больше, чем у триодов, в то время как крутизна характеристики о одинакова. 61 Дннатронный аффект Анодная характеристика тетрода это зависимость анодцого тока от анодного напряжения (рис. 14-28) прн постоянных напряжениях на сетках, т.
е. г, = )((l,) при У, =- сопз( и У„= сова(. Сеточно-анодная характеристика тетрода — это зависимость тока экраннрующей сетки 1„от анодного напряжения (рнс. 14-28) при неизменных напряжениях на сетках, т. е. 1,а = 1" (У,) пРи Уи = аа =сопз1 и У,а = сопз1. Подведем к сеткам тетрода ан нормальные напряжения У„ и У„н начнем увеличивать / Ъ„э от нуля анодное напряжение. т ~гаг При нулевом значении ~с., анодного напряжения все электроны, прошедшие сквозь управляющую сетку, попадают на экраниру1ощую сетку, создавая сеточный ток 1„, так как Рнс.
14сзз. Аноднан' характера- она имеет положительный постнка тетроаа н его сеточке-анол- тенцнал, в то время как аноднан карактерйстнка гса = 1 (С~,). ный ток равен нулю вследствие нулевого потснциала анода. Прн увеличении анодного напряжения до некоторого значения (около 20 В) анодный ток увеличивается, а ток сетки 1„уменьшается (рнс. 14-28, участок 1). При этом происходит перераспределение электронных потоков между анодом и экранирующей сеткой; первый поток увеличивается, второй — уменьшается. дальнейшее повышение анодного напряжения вызывает увеличение энергии электронов и появление вторичной эмиссии анода.
Вторичные электроны направляются к экраинрующей сетке, имеющей больший потенциал, чем анод. Поэтому анодпый ток уменьшается, а сеточный 1„увеличивается (рнс. 14-28, участок П). Явление уменьшения анод- ного тока при увеличении анодпого напряжения, вызванное вторичной эмиссией, носящее название д и н а т р о ни о го эффе к т а, прекращается, когда анодное напряжение становится равным сеточному напряжению 0„.
При анодном напряжении, превышающем сеточное напряжение, вторичные электроны начинают возвращаться на анод и анодный ток снова начинает увеличиваться с увели- чением анодного напряжения, а сеточный ток — соответственно уменьшаться (рис. 14-28, участок П)). ,"(инатронный эффект делает почти невозможным применение тетродов в усилительных схемах вследствие нестабильности режима работы и больших искажений. в) Лучевой гетрой В лучевом тетроде динатрониый эффект устраняется созданием между анодом А и экранирующей сеткой 2 (рис. 14-29) отрицательного объемного заряда, иоле которого тормозит вторичные электроны и возвращаст их обратно на анод.
С этой целью катод К имеет плоскую форму, управляющая (!) и экрапирующая (2) сетки вьпюлнены с одинаковым шагом намотки и,витки их расположены точно друг за другом., Между экранирующей сеткой 2 Рис. 14-29. Схема устройства лучевого тетрада (а) н его графическое обозначение (б). и анодом А с боковых сторон укреплены две лучеобразующие металлические пластины ЛП, соединенные с катодом лампы. При таком устройстве электродов электроны, летящие с катода на анод, формируются в плотные плоские электронные лучи, проходящие между витками сеток, причем луче- образующие пластины преграждают путь электронным лучам с боковых сторон, концентрируя лучи в областях цилиндрических частей анода.
В результате указанной концентрации электронных потоков в пространстве между экранирующей сеткой и анодом образуется отрицательный 379 объемный заряд, необходимый для устранения дннатронного эффекта. На рис. 14-30 даны анодные характеристики лучевого тетрода, из которых видно, что динатронный эффект полностью устраняется. Лучевые тетроды имеют значительную проходную емкость Сен = 0,2 †: 1 пФ, так как шаг намотки экранируго- щей сетки нельзя сделать сг Осе малым.
Положительным свойством -бй лучевого тетрода является малый ток экранируюшей -10В сетки, не превышающий 10% анодного тока. Лучевой тетрод имеет небольшой коэффициент усиления р ( 200, маЦ~ лое внутреннее сопротивле- ние гсг = 20 —: 100 кОм и Рнс. ы зо, вводные характера- большую крутизну характестнкн лучевого. тегрода. ристики 8 = 4 —: 10 мА/В. 44-8. Пятиэлектродные лампы — пентоды Пентод -т.это пятиэлектродная электронная лампа, имеющая катод, анод и сетки; управляющую.С„экранирующую Се и защитную Са (рис, 14г31). Защитная сетк а Са, расположенная между экра пирующей ан, о злРнл сеткой и анодом, соединяется с катодом, внутри лампы или ендружи, и следовательно, имеет нулевой потев иал = О.
о' - ° ь~ '1адран Потенциалы точек поля л сд гз вблизи защитной . сетки ниже потенциала анода, частотного пентода н его графическое и поэтому вторичные обозначепне. ' электроны, покинувшие анод, попадают в тормозящее поле и возвращаются обратно ' на анод, так что динатронный эффект устраняется. В пентодах экранирующая сетка делается с меньшим шагом, а защитная с большим шагом, чем управляющая, что соответствует их назначению; экранирующая сетка предназначена для -уменьшения проходной емкости, а защитная — для незначительного понижения потенциалов точек поля вблизи ее, обеспечивающего возврат вторичных электронов на эмиттирующую поверхность и в то же время, не оказывающего значительного противодействия первичным электронам, излучаемым катодом. Анодная характеристика пентода не имеет провалов, обусловленных динатронным эффектом, и сходна с анодной характеристикой лучевого тетрода (рис.
14-30). В начале анодный ток' с увеличением анодного напряжения резко возрастает, так как происходит перераспределение 1ц токов между анодом и экранирующей сеткой. При более высоком. анодном напряжении ток растет мед- Я ленно; так как в пентоде наличие третьей сетки приводит к еще большему ослаблению, влияния анод- -ис ного напряжения нд поле рис. 14-32. Анодно-сеточная харак- лампЫ н на анодный ток.. терксткка лампы с яереыеккой круПоэтому коэффициент уси- тезке". ления и внутреннее сопротивление пентодов достигают больших значений р = =- 1 000 и более, Я; = 1 †: 2 МОм. Крутизна характеристики, так же как и у триодов, составляет от нескольких единиц до десятков миллиампер на вольт. Применением очень густой экранирующей сетки и дополнительным экранироваиием внутри лампы проходную емкость у высокочастотных пентодов получают це превышающей 0,003 — 0,004 пФ, т.
е. много меньше, чем у тетродов. Такие пентоды широко применяются при высоких частотах и являются основными приемно-усилительными и генераторными лампами, Высокочастотные пентоды, у которых анодио-сеточные характеристики имеют два участка: длинный пологий 1 и круто идущий вверх 2 (рис. 14-32), называются лампами с удлиненными анодно-сеточными характеристиками или л а м п а м и с п е р е м е н н о й к р у т и з н о й.
Управлякнцая сетка таких пентодовделается с переменным шагом намотки, большим в середине и меньшим по краям. Вследствие этого отдельные участки сетки обладают различными за1 44-9. Комбнннрованные и многосеточные лампы. Тмпы ламп Лля уменьшения габаритов электронных и радиотехнических устройств и для упрощения монтажа схем промышленностью выпускаются комбинированные н много- сеточные электронные лампы, Комбинированной лампой называется электронная лампа, у которой в одном баллоне находится Ай сз Сй с 1 ~~1 42 Ай ! с дт 1 Н2 в 'ГЗ Н и Н 9 а) б) Рис. 14-38. Условные обозначения комбнннроййнныд ламп.
а — даайаай даад; б — двойной диод — траад; а — даад — дадтад. несколько электродных систем, соответствующих тем илн иным обычным лампам, например (рис. 14-33): двойной диод (а), двойной диод — триод (б); диод — пентод (в) н др. Электронные лампы, состоящие из анода, катода и более чем трех сеток, называются многосеточными лампами.
У таких ламп несколько электродов могут выполнять.одинаковые функции, например, лампа, анодный ток которой 382 проницаемостями. При больших отрицательных сеточных напряжениях часть сетки с малым шагом намотки заперта, работает только часть лампы с большим шагом намотки с малым коэффициентом усиления и небольшой крутизной характеристики (рис. 14-32, участок!). При меньших сеточных напряжениях отпирается часть сетки с меньшим шагом намотки, с большим коэффициентом усиления и большой крутизной характеристик (участок 2).