юный радиолюбитель (560767), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Но прн этом продолжительность жизни лампы резко уменьшается, а при чрезмерно большом напряжении накала катод быстро теряет эмиссию или совсем разру- А что происходит в анодной цепи анода, когда в ней действует переменное напряжение? Обратимся к рис 218. Здесь, как и в предыдущем примере, катод диода накаляется током батареи ОВ„. На анод лампы подается перменное напряжение, -Сеть Ф-. ф Рнс. 218.
Диод выпрямляет переменный ток 216 источником которого служит вторичная (Щ обмотка сетевого трансформатора Т. В этом случае напряжение на аноде периодически изменяется по значению и знаку (рис 218,а). А так как диод обладает односторонней электропроводностью, ток через него идет только при положительном напряжении на его аноде. Говоря иными словами, диод пропускает положительные полуволны (рис. 218,б) и не пропускает отрицательных полуволн перменного тока. В результате в анодной цепи течет ток одного направления, но пульсируюпщй с частотой перменного напряжения на аноде. Происходит выпрямление переменного тока — явление, знакомое тебе по работе полупроводникового диода. Если в анодную цепь включить нагрузочный резистор Кл, через него также будет течь выпрямленный диодом ток.
При этом на выводе резистора, соединенном с катодом, будет плюс, а на другом выводе — минус выпрямленного напряжения. Это напряжение, создающееся на резисторе, может быть сглажено фильтром выпрямителя и подано в другую цепь, для питания которой необходим постоянный ток. Лампы, предназначаемые для работы в выпрямителях, называют кеьклпропаДвухэлектродные лампы можно использовать не только для выпрямленна переменного тока, но и для детектирования модулировання колебаний РЧ. ТРИОД И ЕГО СВОЙСТВА А теперь воспользуемся нашим самодельным диодом и поместим между его катодом и анодом сетку примерно в том виде, какой она была в первых конструкциях радиоламп (рис. 219). Получится триод.
Присоединим к его электродам накальную и анодиую батареи. В анодную цепь включим миллиамперметр, чтобы следить за всеми изменечиями тока в этой цепи. Сетку временно соединим проводником с катодом (рис. 219,а). В згом случае сетка, имея нулевое напряжение относительно катода, почти не оказывает влияния на анодньй ток; анодный ток будет таким же, как в опыте с диодом. Удалим проводник, замыкающий сетку на катод, и включим между ними батарею с небольшим напряжением, но так, чтобы ее отрицательный полюс был со- а а ~ в~а йва 217 Рао 219 Действие трехэлехтрод«ой лампы еденен с катодом„а положвтельный-с сеткой (рис.
219,6). Эту батарею назовем сеточной и обозначим ОВ,. Теперь сетка находится под положительным .напрвжеиием относительно катода Она стала как бы вторйм анодом. Образовалась новая цепь — севюч пал, состоящая из участка сетка-катод, батареи ОВ, н соединительного провода. Имея положительный заряд, сетка притягивает к себе электроны. Но набравшие скорость электроны будут перехвачены силой притяжения более высокого, чем на сетке, анодного напряжения.
В результате анодный ток станет больше, чем тогда, когда сетка была соединена с катодом. Такой же прирост вводного тока можно было бы получить эа счет повышения анодного напряжения, но для этого пришлось бы в анодную батарею добавить в несколько раз больше элементов, чем имеет сеточная батарея. Если добавить к сеточной батарее еще два-три элемента и тем самым увеличить напряжение на сетке, анодиый ток еще больше возрастет.
Значит, положительное напряжение на сетке помогает аноду притягивать электроны, способствует росту анодного тока. При этом некоторая часть электронов оседает и на сетке. Но они сразу же «стекают» через сеточную батарею на катод. Появляется небольшой сеточный ток-ток естли С повышением положительного напряжения на сетке увеличивается вводный ток лампы, но одновременно растет и ток сетки.
Может случиться, что при некотором довольно большом напряжении на сетке тоа в ее цепи ста- нет больше анодного. Это объясняется тем, что сетка, находясь ближе к катоду, притягивает к себе электроны сильнее, чем удаленный анод. В этом случае вылетевшие из катода электроны так разделятся мехсду сеткой и анодом, что большая часть нх придется на долю сетки. Такое явление крайне нежелательно для работы лампы — она может испортиться из-эа перегрева сетки. Теперь поменяем местами полюсы сеточной батареи, чтобы на сетке относительно катода было отрицательнс)е напряжение (рис.
219, в). Посмотрим на стрелку миллиамперметра Она покажет значительно меньший анодный ток, чем в предыдущем эксперименте. Почему анодный ток резко уменьшился7 На пути электронов оказался отрицательно заряженный электрод, который препятствует движению их к аноду, отталкивает электроны обратно к катоду. Часть электронов, обладающих наибольшими скоростями, все же «проскочит» через отверстия в сетке и достигнет анода, но количество их будет во много раз меньше, чем при положительном напряжении на сетке. Этим и обьясняется резкое уменьшение анодного тока.
По мере увеличения отрицательного заряда на сетке ее отталкивающее действие на электроны будет возрастать, а анодный ток-уменьшаться. А при некотором достаточно большом отрицательном напряжении на сетке она не пропустит к аноду ни одного электрона — анодный ток вообще исчезнет (рис. 219,г). Следовательно, отрицательное напряжение на сетке «закрывает» лампу. Изменение напряжения на сетке 218 оказывает в несколько раз более сильное влияние на анодный ток, чем такое же изменение напряжения на аноде лампы. Сетка управляет потоком электронов, летящих ог катода к аноду лампы. Поэтому ее называют унраввлюн)ей. Это свойство триода и используется для усиления электрических колебаний. КАТОДЫ ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМП До снх лор я говорил о радиолампе, в которой функцию катода выполняла нить накала.
Такие электронные лампы называют лампами с катодом прямого накала, или батарейными. и предназначаются они для ралиоконструкций с питанием от батарей гальванических элементов илн аккумуляторов. Катод батарейной лампы — это очень тонкая вольфрамовая проволока, подобная волоску. Она раскаляется сразу же после вхлючения тока и мгновенно охлаждается при выключении его. Если такой катод питать перменным током, то он в тахт с изменениями тока будет накаляться то сильнее (при наибольших значения тока), то слабее (при наименьших значениях тока).
В результате эмиссия, а значит, н анодный ток лампы будут изменяться с удвоенной частотой переменного тока. Вследствие этого в телефоне или динамической головке громкоговорителя, подключенной к усилителю, будет слышен сильный гул низкого тока, называемый фоном переменного ннжа. Поэтому нити накала батарейных ламп нельзя питать переменным током. 1 В любительской радиоаппаратуре батарейные лампы сейчас не примешпотся. Их вытеснили сетевые радиолампы. В радиолампе, предназначенной для аппаратуры с питанием от сети пере- Рвс.
220. Устройство н схематическое изображение триода с подогревным катодом менного тока, электроны излучает не нить накала, а подогреваемый ею металлический цилиндр (рис. 220). На поверхность такого катода нанесен активный слой, способствующий более интенсивному излучению электронов. Покрытая слоем теплостойкой изоляции нить накала находится внутри цилиндра и питается переменным током.
Раскаляясь, она разогревает цилиндр, который и испускает электроны. Нить накала такой лампы является как бы электрической печкой, подогревающей катод. Ее нарывают но дог ревонывем, а лампы с катодом такого устройства— лампами с нодогрввными катодами, или лампами с катодами хосвеннога накала. Почему так сложно устроен катод сетевой лампы? Цилиндр-катод обладает относительно большой массой, поэтому его температура при изменениях тока в подогревателе не изменяется.
В результате эмиссия получается равномерной и при работе лампы в усилителе фон переменного тока не слышен. Нить накала сетевой лампы обозначают на схемах так же, как и в батарейной лампе, а катод — дужкой над нитью накала. Катод имеет отдельный вывод. Нити накала большей части сетевых ламп рассчитаны на напряжение 6,3 В при токе 0:,15-2А. Оно подается от трансформаторов. Потребляемые подогревателями мощности тока во много рээ больше, чем мощности, расходуемые на питание катодов батарейных ламп. Сетевые лампы начинают работать не сразу после включения тока, а тольхо через 25 — 30 с — после того, как прогреется катод.
Надо сказать, что в некоторых усилителях, питаемых от сети переменного тока, иногда все же используют лампы с катодами прямого накала. Но катоды таких ламп делают более массивными, вследствие чего при периодических изменениях накаливающего тока их температура и элеатронная эмиссия изменяются мало. Если тебе придется столкнуться с аппаратурой на электронных лампах, придется иметь дело только с лампами косвенно~о накала. ТРИОД- УСИЛИТЕЛЬ Для электронной лампы, выполняющей роль усилителя, как и для транзистора, важнейшим условием для работы без искажения сигнала является смещение. Для зтога на управляющую сетку (относительно катода) вместе с напряжением усиливаемого сигнала подают некоторое постоянное отрицательное напряжение, которое несколько закрывает лампу. Напряжение смещения прелупреждает появление сеточных токов, что может вызвать искажение сигнала, и влияет на режим работы лампы в целом.
Напряжение смещения для биполярных транзисторов одинаково и равно: для германневых 0:,1 — 0,2 В, для кремниевых-0,5-0,7 В. Для электронных же ламп оно определяется свойствами каждой конкретной лампы и указывается в паспортах ламп и справочных таблицах. Так, например, для триода 6С5С при постоянном напряженки на аноде 250 В на ее управляющую сетку должно подаваться напряжение смещения, равное минус 8 В. В принпдпе смещение на управляющую сетку можно подавать от специальной батареи с соответствующим напряжением, квк это иногда делали в батарейных ламповых приемниках. В сетевой же аппаратуре применяют так Ряс. 22Н Триод-усилитель и графики, ялдюстРяруюшяе его работу называемое а«нюмаеическое смещение, не требующее специальной батареи.