Петров К.С. Радиоматериалы и радиокомпоненты (2003) (1152094), страница 85

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 85)

При изменении напряжений на электродах изменяются траектории движения электронов и, следовательно, коэффициент сс На рис. 10.6 показаны траектории движения электронов для различных напряжений на сетке. Если и, = им, то заряд сетки д, = 0 и эквипотенциальные линии параллельны плоскости катода, а траектории движения электронов перпендикулярны ей (рис. 10.6, а). В этом случае электроны, выходящие из катода под проволоками сетки, попадают на сетку, а электроны, выходящие с участков катода, расположенных под просветами сетки, попадают на анод.

Траектории электронов, разделяющие электронный поток на две части, называются граничными. В данном случае они касаются проволок сетки. Коэффициент а определяется соотношением а = Ь/р, где р — шаг сетки, Ь вЂ” ширина участка, с которого электроны попадают на анод. Рис. 1О.В Если и, < им, то заряд сетки оказывается отрицательным, и эквипотенциальные линии прогибаются вниз (рис. 10.6, б). Силы поля, направленные перпендикулярно эквипотенциальным линиям, прижимают электроны к середине просвета, и траектории электронов искривляются так, что ширина участка Ь увеличивается и коэффициент а возрастает.

10.2. Вакуумные триоды Если и, > им, то заряд сетки становится положительным, и эквипотенциальные линии прогибаются вверх (рис. 10.6, в), траектории электронов искривляются так, что ширина участка Ь уменьшается, и коэффициент а становится меньше. Если и, > и„то на участке сетка-анод существует тормозящее электрическое поле (рис. 10.6, г).

В это поле электроны влетают под разными углами р со скорость и„ которую можно разложить на нормальную п„и тангенциэльную и, составляющие. На анод могут попасть только те электроны, кинетическая энергия которых эю„'/2 больше (или равна) энергии тормозящего поля д(и, — и,). В этом случае часть электронов, влетевших в промежуток сетка — анод под углами р > Д„и возвращается назад, не достигнув анода. Часть возвращающихся электронов попадает на проволоки сетки, а другая часть попадает в околокатодную область, в результате чего возрастает потенциальный барьер ~<р ~.

Режим работы, когда электроны попадают на сетку только в результате прямого перехвата их проволоками сетки, называется режимом перехвата. В этом режиме граничные траектории электронов касаются проволок сетки, и коэффициент а изменяется сравнительно слабо. Режим работы, когда некоторая часть электронов, прошедших через просветы между проволоками сетки, возвращается назад, называется реэсимом возврата.

В этом режиме граничные траектории касаются поверхности анода, и коэффициент а сильно изменяется при изменении и, или и,. В режиме возврата торможение электронов в промежутке сетка — анод ведет к увеличению объемной плотности заряда, в результате чего в этом промежутке может возникнуть второй потенциальный барьер. Граница раздела между режимами возврата и перехвата определяется геометрическими размерами электродов и плотностью объемного заряда. Статические характеристики Статические характеристики характеризуют зависимость токов от напряжений на электродах.

Рассмотрим зависимость токов от напряжения на сетке при постоянном анодном напряжении (рис. 10.7, а). В области отрицательных напряжений все электроны, покинувшие катод, через просветы между проволоками сетки попадают на анод, то есть 1, = 1„. В этой области увеличение напряжения и, снижает потенциальный барьер у катода, поэтому катодный ток растет. В области положительных напряжений часть электронов попадает на проволоки сетки. В этой области увеличение напряжения и, сопровождается уменьшением коэффициента передачи катодного тока. При больших положительных напряжениях наступает режим возврата электронов, повышается потенциальный барьер за счет возвращающихся в околокатодную область электронов, поэтому рост катодного тока замедляется, ток сетки резко увеличивается, а ток анода может уменьшаться.

При положительных напряжениях на сетке обычно работают мощные триоды. Рассмотрим зависимости токов от анодного напряжения при постоянном сеточном напряжении (рис. 10.7, б). Как следует из закона степени трех вторых, катодный ток при положительном напряжении на сетке возникает в области отрица- Глава 10, В нав электроника тельных напряжений на аноде.

Однако в этой области триоды не работают. Если и, = О, то существует катодный ток, равный сеточному, а анодный ток равен нулю. По мере роста и, катодный ток увеличивается за счет уменьшения возвращающихся в околокатодную область электронов (режим возврата). При этом анодный ток резко возрастает за счет увеличения коэффициента а, а сеточный резко падает. При наступлении режима перехвата рост токов („и 1, замедляется (эти токи растут за счет снижения потенциального барьера ~гр„~), а сеточный ток незначительно уменьшается (за счет увеличения коэффициента а).

При отрицательном напряжении на сетке а = 1, и анодный ток появляется при положительном анодном напряжении. Чем больше отрицательное напряжение сетки, тем больше анодное напряжение, при котором возникает анодный ток. л.левак. ~ Лвозвв. к, б Рие. 10.7 Семейства анодно-сеточных г, =у(и,) и сеточных 1, =у(и,) характеристик при и, = = сопят представлены на рис. 10.8, а, а на рис. 10.8, б представлены семейства анодных г, = Яи,) и сеточно-анодных 1, = Да,) характеристик при и, = сопзФ. из этих характеристик следует, что увеличение анодного напряжения сдвигает анодносеточные характеристики влево и уменьшаег сеточный ток, а увеличение отрицательного сеточного напряжения сдвигает анодные характеристики вправо, б йив.

10.0 10.3. Ве ные тетроды н пентоды 10.3. Вакуумные тетроды и пентоды (10.23) Обычно проницаемость сеток много меньше единицы. Поэтому можно считать, что (10.24) и,=мы +Вне То есть действующее напряжение определяется первой и второй сетками, а третья сетка и анод не влияют на околокатодный процесс, Лишь в режиме возврата, когда некоторая часть электронов возвращается в околокатодную область, сказывается влияние напряжения и, на катодный ток. Величина катодного тока определяется законом степени трех вторых 1 =й(н +1)н )ае (10.25) Токи экран ирующей сетки и анода определяются коэффициентом передачи тока катода: (10.26) (10.27) ч сон 1„= (1 — а)1„.

Основным недостатком вакуумного триода является большая величина емкости между сеткой и анодом. Для устранения этого недостатка в тетроде между управляющей сеткой и анодом имеется вторая сетка (экранирующая). На эту сетку подается положительное напряжение, снижающее потенциальный барьер ~р ~, а управление потоком электронов осуществляется путем изменения напряжения на первой (управляющей) сетке. Электроны, преодолевшие потенциальный барьер ~~р 1 через просветы между проволоками второй сетки попадают на анод.

В тетроде анод и вторая сетка находятся под высокими положительными потенциалами. Электроны попадают на зти электроды с высокими скоростями и выбивают из них вторичные электроны. Если им > и., то вторичные электроны, выбитые из анода, перемещаются на вторую сетку. Если и, > и,ь то вторичные электроны, выбитые из проволок экранирующей сетки, перемещаются на анод. Это явление называется дииатронным эффастам. Для его устранения между второй сеткой и анодом должно быть создано тормозящее поле для вторичных электронов. Это поле можно создать двумя способами.

Первый состоит в увеличении плотности объемного отрицательного заряда в пространстве между экранирующей сеткой и анодом, что достигается намоткой первой и второй сеток с одинаковыМ шагом и расположением проволок сеток друг за другом. Такие тетроды называются лучевыми. Второй способ заключается во введении третьей сетки, называемой антидияатронной. Эта сетка обычно соединяется с катодом и имеет нулевой потенциал, что и обусловливает снижение потенциала в пространстве между экранирующей сеткой и анодом, то есть возникновение потенциального барьера, который легко преодолевают электроны, летящие с большой скоростью к аноду, и не способны преодолеть вторичные электроны, выбитые из анода, скорость которых невелика.

Этот способ реализован в пентоде, имеющем пять электродов. В тетродах и пентодах величина катодного тока определяется действующим напряжением, учитывающим влияние всех сеток и анода. Для пентода оно равно Глава 10. Вак мная электроника Токи первой и третьей сеток практически отсутствуют, так как на первую сетку подается отрицательное напряжение, а третья сетка имеет нулевой потенциал. Типичное семейство управляющих характеристик пентода (и тетрода) показано на рис. 10.9, а. Оно похоже на семейство характеристик триода, но в отличие от последнего напряжение запирания зависит не от анодного напряжения, а от на- пряжения на экранирующей сетке, то есть кс1 б Рив.

Характеристики

Список файлов книги