И.П. Жеребцов - Основы электроники (1115520), страница 81
Текст из файла (страница 81)
При увеличении отрицательного напряжения управляющей сетки, т.е, при уменьшении анод- ного то.,а, крутизна уменьшается, а внутреннее сопротивление н Коэффициент усиления увеличиваются. Особенность тетродов и пентодов — зависимость коэффициента усиления от режима. На рис. 19.7 показано определение параметров пентода из характеристик для заданной точки Т. Крутизна определяется по точкам А н Б; внутреннее сопротивление — по точкам В н Г, причем неточно, так как приращение тока получается малым.
Зная Я и йь находят р по формуле р = бйь 257 Рис. 19.7, Определение параметров пентода иэ виодных характеристик В режиме перехвата параметры 8, й, и р имеют наибольшие значения. При малых анодных напряжениях все параметры резко уменьшаются.
С увеличением отрицательного напряжения управляющей сетки анодные характеристики идут ближе друг к другу, что соответствует увеличению Рм и уменьшению 5. Параметры триодной части тетрода или пентода б,р, Япр и р определяются по обычным формулам, с учетом того что роль анода выполняет экранирующая сетка. Эти параметры аналогичны параметрам обычного триода. При расчете режимов работы и практическом применении тетродов и пентодов необходимо учитывать предельные параметры, в частности максимальную допустимую мощность Р... выделяемую на экранирующей сетке.
19.6. МЕЖЭЛЕКТРОДНЫЕ ЕМКОСТИ ТЕТРОДОВ И ПЕНТОДОВ Ка схеме усилительного каскаца с тетродом (рис. 19.8) помимо емкостей Сн ., Ск д~ и Смк показаны емкость между сетками Сд, ь емкость анод— экранирующая сетка С,. з и емкость экранирующая сетка — катод С ьк. Входная емкость тетрода в режиме нагрузки Свк две= Сдп«+ Сдпдз+ Садр(1+ К) (19 24) Проходная емкость С,, в тетроде составляет малые доли пикофарада. Поэтому значение С„,(1 + К) гораздо 258 Рис.
19.8. Схема усилительного каскада с тет- ролом меньше, нежели первые слагаемые. Счи- тают С,,е = Српк + Сд, ь (19.25) У тетрода входная емкость в режиме нагрузки значительно меньше, чем у триода. Сравним, например, входные емкости для каскада с триодом, имеющего С „= 12 пФ, С, = 6 пФ, К = 20, и каскада с тетродом, у которого Сд,к = =12 пФ, Сд~ э=10 пФ, С,,=0,02 пФ, К = 100.
В статическом режиме для триода См = С .к + С, = 12 + 6 = 18 пФ, для тетрода См = Срок+ Сдпдз =!2+ 10= = 22 пФ; в рабочем режйме для триода Свк рве = Сд к + Сад(1 + К) = 12 + 6 (1 + 20) = =. 138 пФ, для тетрода С,„р,е -С,„= = 22 пФ. Выходная емкость тетрода С, = С,.к+ С, ы (19.26) что несколько больше, чем у триода (для него было С,„к = С,к). Пентод имеет десять межэлектродных емкостей. Однако в усилительном каскаде экранирующая и защитная сетки для переменного тока обычно замкнуты с катодом. Поэтому емкости ы к Сдз к и Сдз дэ оказываются зама нутыми накоротко.
Входная емкость пентода Свкрае Свк = Сдпк+ Сд~дз+ Сдк дь (1927) Выходная емкость пентода Саик = Св-к + Са рэ + Саян (19 28) Как правило, эта емкость немного больше, чем у тетрода. 50 1ПО гоп о а) сг Гг 259 19.7. УСТРОЙСТВО И РАБОТА ЛУЧЕВОГО ТЕТРОДА Кроме пентодов получили распространение лучевые гпетроды. В них динатронный эффект устранен путем создания для вторичных электронов потенциального барьера между экранирующей сеткой и анодом. В лучевом тетроде увеличено расстояние между экранирующей сеткой и анодом и сетки имеют одинаковое число витков, причем витки расположены друг против друга. При такой конструкции электроны летят от катода к аноду более плотными пучками — «лучами» (рис.
19.9). Чтобы они не летели в направлении держателей сеток, имеются экраны Э, и Эж соединенные с катодом. Кроме того,.поверхность катода, находящаяся против держателей сеток, не покрывается оксидным слоем и поэтому не эмитирует. За счет более плотных электронных потоков возрастает плотность объемного заряда. Это вызывает понижение потенциала в пространстве между анодом и экранирующей сеткой.
Если напряжение анода ниже, чем зкранирующей сетки, то в промежутке экранирующая сетка — анод образуется потенциальный барьер для вторичных электронов. Рнс. 19.9. Принцип устройства н условное графическое обозначение лучевого тетрода Рис. 19.10. Распределение злектроноа (а) н потенциала (б) а лучевом тетроде На рис. 19.10 показано распределение электронов в электронном пучке и потенциала в промежутке анод — экранирующая сетка при и,(иеа. Кривая 1 соответствует обычному тетроду или лучевому тетроду, если ток в нем небольшой.
Кривая 2 для лучевого тетрода с нормальным анодным током показывает, что при и, = 50 В и ива —— = 200 В создается потенциальный барьер «высотой» 30 В для вторичных электронов, выбитых с анода. На участке от (э„ы — — 20 В до анода на вторичные электроны действует тормозящее поле, которое возвращает их на анод. А первичные электроны, имея большие скорости за счет напряжения зкранирующей сетки, преодолевают этот барьер и попадают на анод. В обычных тетродах экранируюшая сетка «разбивает» электронные потоки и перехватывает много электронов. Поэтому не получаются достаточно плотные электронные потоки и не создается потенциальный барьер для вторичных электронов. Достоинство лучевых тетродов — уменьшенный ток экранирующей сетки (не более 7 % анодного). 19.8.
ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ ЛУЧЕВОГО ТЕТРОДА Анодно-сеточные характеристики лучевых тетродов такие же, как у обычных тетродов или пентодов. Основные характеристики лучевого тетрода— Рис. 19.11. Семейство анодиых характеристик лучевого тетрода анодные (рис. 19.111 Они похожи на характеристики пентодов, ио имеют некоторые особенности. Переход из области 1 в область П получается более резким, так как анод влияет на второй потенциальный барьер в лучевом тетроде сильнее, нежели в пентоде. В результате за счет сужения нерабочей области 1 расширяется рабочая область Н.
Другая особенность лучевого тетрода — динатронный эффект при значительных отрицательных напряжениях управляющей сетки, когда катодный ток небольшой и плотность объемного заряда недостаточна для создания потенциального барьера, задерживающего вторичные электроны. С уменьшением анодного тока динатрониый эффект проявляется все сильнее. Но лампы, как правило, не работают при малых анодных напряжениях и токах. Поэтому динатронный эффект в лучевых тетродах практически не проявляется. Параметры лучевых тетродов определяются по тем же формулам Н9,20)— Н9.23), что и для обычных тетродов.
В лучевых тетродах проницаемость обеих сеток примерно одинакова, но управляющую сетку делают не очень густой, чтобы лампа имела «левые» анодно-сеточные характеристики. Экранирующая сетка также ие очень густая, и коэффициент усиления несколько ниже, чем у обычных тетродов. Внутреннее сопротивление составляет от десятков до сотен килоом. Крутизна получается такой же, как и в других лампах, т. е. единицы — десятки миллиампер на вольт, При переходе от области 11 в область 1 анодиых характеристик значения 5, Я, и р для лучевого тетрода резко уменьшаются. Межзлектродные емкости у лучевых тетродов примерно такие же, как у обычных, но емкость С, ч несколько больше, из-за того что экранирующая сетка более редкая. Схема включения лучевого тетрода в усилительный каскад такая же, как и для пейтода.
Напряжение экранирующей сетки может быть равно анодиому или даже несколько больше его (в более мощных каскадах). В последнем случае не следует выключать анодное напряжение или размыкать анодную цепь, оставляя полное напряжение на экранирующей сетке, так как резко возрастает ток экранирующей сетки и она может перегреться. В мощных каскадах лучевые тетроды с успехом заменяют пентоды.
По сравнению с пентодами они имеют несколько лучшие характеристики и меньший ток зкранирующей сетки. Но их изготовление сложнее, так как требуется точный монтаж сеток и должны быть установлены экраны. Вследствие того что при малых анодных токах в лучевых тетродах возникает динатронный эффект, эти лампы не изготовляют на малые мощности. Отсутствие защитной сетки делает лучевые тетроды менее универсальными, тогда как у пентодов зта сетка иногда используется в качестве второй управляющей сетки. Кроме того, подавая на нее то или иное, постоянное напряжение, можно изменять режим работы пентода. Наконец, у пентодов более вьюокий коэффициент усиления и меньшая проходная емкость.