И.П. Жеребцов - Основы электроники (1115520), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Анодный ток диодов обычно состоит из отдельных импульсов. Максимальное допустимое значение тока для диодов с оксидным катодом обусловлено разрушением оксидного слоя. Для каждого типа диодов характерен максимальный допуппимый импульс анодного тока (,,„. В диодах для импульсной работы значение ),,х весьма велико, тем больше, чем меньше длительность импульсов и чем больше паузы между ними. Пульсирующий анодный ток диодов имеет постоянную составляющую 1„р, которую называют постоянным выпрямленным током.
Важным параметром диода является максимальный допустимый постоянный выпрямленный ток (а.арахах. При работе диода в выпрямителе в течение некоторого времени (часть периода) к диоду приложено отрицательное анодное напряжение, называемое обратным. Важным параметром является максимальное допустимое обратное напряэхсение (Г,вр,„. Обратное напряжение не должно превышать максимального допустимого: (г„, < (Г.в...„. ((бй5) Если (Гавр больше (х',вр ы, то возможен пробой изоляции, электростатическая эмиссия из анода и выход диода из строя. Кенотроны для высоковольтных выпрямителей имеют (х',вр,„до десятков киловольт, маломощные диоды — не более 500 В. 16.6. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ Маломощные диоды, как правило, выпускаются с катодами косвенного накала. Диоды для высоких и сверхвысоких частот делают с возможно меньшей емкостью анод — катод.
Кено- троны выпускаются с катодами как прямого, так и косвенного накала. Широкое применение имеют двойные диоды (два диода в одном баллоне). Наиболее прост диод с катодом прямого накала. К таким лампам можно отнести некоторые высоковольтные кенотроны и большинство мощных кенотронов. У катода косвенного накала вывод делают иногда общим с одним выводом подогревателя. Ряд диодов имеют отдельный вывод катода. Двойные диоды с катодами прямого накала обычно изображаются упрощенно — с одним катодом.
В действительности они имеют два катода, соединенные параллельно или последовательно. Наиболее универсальные двойные диоды с разделенными катодами имеют отдельные выводы от катодов. Эти диоды нередко используются в двух различных частях схемы. В таких случаях показывают в соответствующих местах половинки лампы.
У некоторых двойных диодов ставится металлический экран для устранения паразитной емкостной связи между диодами. От экрана делается вывод. При упрощенном схематическом изображении экран часто не показывают. ТРЕХЭЛЕКТРОДНЫЕ ЛАМПЫ 224 17.1. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ Катод и анод работают в триоде так же, как в диоде. В режиме объемного заряда около катода образуется потенциальный барьер. Катодный ток зависит от высоты этого барьера. Управляющее действие сетки в триоде подобно действию анода в диоде.
Если изменять напряжение сетки, то изменяется высота потенциального барьера около катода. Следовательно, изменяется число электронов, преодолевающих этот барьер, т. е, катодный ток. Если напряжение сетки изменяется в положительную сторону, то барьер понижается, его преодолевает большее число электронов и катодный ток возрастает. А при изменении сеточного напряжения в отрицательную сторону барьер повышается„его преодолевает меньшее число электронов и катодный ток уменьшается. Управление током в триоде с помощью сетки аналогично управлению током в биполярном транзисторе.
В транзисторе изменение напряжения на эмиттерном переходе вызывает изменение высоты потенциального барьера в этом переходе и в результате изменяется ток змиттера. Сетка не только управляет катодным током, но и существенно изменяет действие анода. Для электрического поля, создаваемого анодным напряжением, сетка является электростатическим экраном, т. е. препятствием (при условии, что сетка соединена с катодом).
Большая часть поля анода задерживается сеткой; лишь незначительная часть силовых линий поля проникает сквозь сетку и достигает потенциального барьера у катода. Таким образом, сетка экранирует катод от анода и ослабляет действие анода на потенциальный барьер около катода.
Говорят, что сетка «задерживает» или «перехватывает» большую часть силовых линий электрического поля, создаваемого анодом. Чем гуще сетка, т.е, чем больше в ней проводников, чем они толще и ГЛАВА СЕМНАДЦАТАЯ чем меньше просветы между ними, тем меньшая часть силовых линий поля анода проникает сквозь сетку.
Кроме того, экраннрующее действие сетки максимально при некотором среднем положении ее между анодом и катодом, В диодах нормальные анодные токи получаются при анодных напряжениях, равных единицам или двум-трем десяткам вольт. Если же в диод ввести сетку, то при ив — — 0 такие же анодные токи получаются при анодных напряжениях в десятки и сотни вольт. Сама сетка влияет на анодный ток гораздо сильнее, чем анод. Если подать на сетку напряжение, то возникающее электрическое поле сетки беспрепятственно достигает катода, так как между сеткой и катодом для поля нет препятствий.
Сетка занимает «командное» положение. Она действует на электронный поток сильно, а действие анода во много раз ослаблено, вследствие того что сквозь сетку проникает лишь небольшая часть силовых линий поля анода. Было бы неправильно утверждать, что сетка действует сильнее, чем анод, только потому,что она находится ближе к катоду. Если сетку расположить около анода и она окажется лишь незначительно ближе к катоду, нежели анод, то и в этом случае она во много раз ослабляет поле анода, проникающее на катод. Следовательно, близость сетки к катоду не является главным фактором, влияющим на анодный ток.
Влияние сетки и анода на анодный ток характеризуется важнейшим параметром триода ' — коэффициентом усиления р. Коэффициен)п усиления показывает, во сколько раз напряжение севки действует на анодный ток сильнее, чем напряжение анода. Если триод имеет р = 1О, это значит, что сетка действует в 10 раз сильнее, чем анод. Чем гуще сетка, тем больше значение р. При данной густоте сетки коэффициент р имеет наибольшее значение, когда сетка занимает некоторое среднее положение между катодом и анодом.
В современных триодах коэффициент р равен единицам или десяткам. Иногда вместо коэффициента усиления р пользуются обратной величиной— пронииаемостью 0: 11 = 1/)ь. (17.1) Очевидно, что В < 1. Проницаемость показывает, какой доле действия сетки на катодный ток эквивалентно действие анода.
Если, например, р = 10, то 0 = 0,1. Это значит, что действие анода на катодный ток равноценно десятой доле действия сетки, т. е. влияние анода в 10 раз слабее. Термин «проницаемость» введен немецким ученым Г. Г. Баркгаузеном, внесшим большой вклад в теорию электронных ламп, и подчеркивает роль экранирующего действия сетки.
Можно сказать, что проницаемость характеризует «пропускную способность» сетки для электрического поля анода. Чем реже сетка, тем легче через нее проникает от анода к катоду электрическое поле и тем больше значение )7. Зато коэффициент р соответственно уменьшается. Не следует считать проницаемость «пропускной способностью» сетки для электронного потока. Это грубая ошибка. При отрицательном напряжении сетки в пространстве сетка — катод отрицательный заряд сетки создает тормозящее поле, которое противодействует ускоряющему полю, проникающему от анода.
Потенциальный барьер у катода повышается, и катодный ток уменьшается. При некотором отрицательном сеточном напряжении ток уменьшается до нуля, т. е. лампа «запираетсяж Такое напряжение сетки называют заяиранпиим (ирм„). Все электроны, вылетающие из катода, возвращаются на него. Если же при ил < О запирания лампы еще нет, следовательно, электроны, имеющие значительные начальные скорости, преодолевают потенциальный барьер и летят к аноду. Запирающее напряжение сетки невелико по сравнению с анодным.
Например, у триода, имеющего р = 20, прн и, = 100 В запирающее напряжение составляет -5 В. При р = 20 анодное а и.п.жп ьт напряжение' 100 В по своему действию эквивалентно сеточному напряжению +5 В. Подав на сетку и „, = — 5 В, можно скомпенсировать влияние анода. Итак, сравнительно небольшое отрицательное напряжение сетки может значительно улгеньшить анодный ток и даже совсем его прекртпить. Положительное сеточное напряжение создает ускоряющее поле, которое складывается с полем, проникающим от анода.
Результирующее поле понижает потенциальный барьер. Число электронов, преодолевающих его, увеличивается. Возрастает и катодный ток.'Часть электронов при этом притягивается к сетке, и в ее цепи возникает сепючный ток, который бесполезен, а во многих случаях вредно влияет на работу лампы. Если положительное напряжение сетки значительно меныпе анодного, то сеточный ток невелик и им можно пренебречь.
Чем гуще сетка и выше ее положительное напряжение, тем больше сеточный ток. Так как сетка действует сильнее анода, то сравнительно небольшое положительное напряжение сетки вызывает значительное возрастание анодиого тока. Например, пусть триод имеет р = 20 и принапряженияхи = Они, = 100Ванодный ток равен 10 мА. Предположим, что для увеличения анодного тока до 20 мА надо при неизменном сеточном напряжении удвоить анодное напряжение, т. е. подать на анод 200 В. Но при р = 20 анодному напряжению 100 В равноценно сеточное напряжение 5 В. Поэтому вместо увеличения анодного напряжения на 100 В можно подать на сетку 5 В, и тогда анодный ток возрастет до 20 мА.
Итак, увеличение положительного напряжения сетки сопровождается ростом анодного и сеточного тока. Изменяя сеточное напряжение от отрицательного, запирающего лампу, до некоторого положительного, можно изменять анодный ток в широких пределах — от нуля до максимального значения. Таково управляющее действие сетки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
