1629382485-048081f33d7067cb67d6bd3d4cee7eee (846428), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Катод, сетка и анод могут быть вы полненыв виде параллелепипеда без торцовых плоскостей, цилиндра и л иРис. 3-20. К онструкциядвойного триода в миниатюрном исполнении.Р и с . 3-21. К онструкция сеток.а — р а м оч н а япован н аянавитая сетка; б — ш там сетка стержневой к о н ст р у к ц и и .1 — ш тырьки; 2 — баллон ;3 — слю дяны еизоляторы ;4 — га зо п оглоти тель;5 —анод; в — сетка; 7 — катод;8 — подогреватель.'эллиптического цилиндра. В трехэлектродных лампах прим еняются как подогревные катоды, так и катоды прямого н а к а ла .Наибольшее применение в триодах находят оксидные катоды.В маломощных лампах аноды обычно делают из никеля, о б л а дающего высокой температурой плавлени я.
Сетки трехэлектродны хламп (из никеля, сплава молибдена с никелем или из вольф рама)делают из тонкой проволоки, навиваемой на специальные траверсы(рис. 3-21, а). Стержневые сетки (рис. 3-21, б ) применяются в т р и о д ах, предназначенных д ля работы в схемах с заземленной сеткой.Триоды, предназначенные для предварительного усиления сигналов низкой частоты, работают как усилители напряжения.Д л я получения больш ого коэффициента усиления по напряжениютриоды должны иметь высокое значение ц. При больших ¡д, напряжение запирания — £/со невелико, но так ка^; подлежащие усилению сигналы малы, это обстоятельство несущественно.
Важно,чтобы при ис < 0 участок анодно-сеточной характеристики, соответствующий подводимому к сетке сигналу, был бы по возможностилинейным. В противном случае усиление сигнала будет сопровождаться искажениями его формы.Триоды, работающие в качестве оконечных усилителей (мощные усилители), долж ны удовлетворять иным требованиям. К этимлампам подводятся сигналы большой амплитуды. Поэтому рабочийучасток анодно-сеточной характеристики при отрицательных £/сдолж ен быть большим.
Такие характеристики часто называют«левы ми» в отличие от «правы х» аподно-сеточных характеристик,линейный рабочий участок которых находится большей частьюв области положительных и с. Левую характеристику можно получить только при малых ц, и для триодов — оконечных усилителейзначение р, лежит в пределах нескольких единиц. Максимальнаямощность переменного сигнала анодной цепи усилительной лампывыделяется при /?а =Величина этой мощности пропорциональна произведению [х5, которое называют доброт ност ью лампы.Поэтому в триодах д ля мощных усилителей стремятся по возможности увеличить кр утизну характеристики 5.Триоды, предназначенные для работы в усилителях напряжения сигналов высокой частоты и импульсных сигналов, должныиметь малые междуэлектродные емкости. С этой целью уменьшаютразмеры электродов и применяют баллоны и выводы электродовспециальной конструкции.Г л а в а четвертаяМ Н О ГО Э ЛЕ К ТРО Д Н Ы Е И СП ЕЦ И АЛЬН Ы Е ЛАМ ПЫ4-1.
Т Е Т Р О Д ЫИ П Е Н Т О Д Ы . Ф И З И Ч Е С К И Е П РО Ц ЕССЫВ М Н О ГО ЭЛЕКТРО Д Н Ы Х Л А М П А ХОпределение. М ногоэлект родны м и называют электронные лампы с общим нотоком электронов, имеющие катод, анод и болееодной сетки.Недостатки триодов. В предыдущей главе уж е отмечалось, чтопроходная емкость С ас, равная в триоде нескольким пикофарадам, а в мощных лам пах — нескольким десяткам пикофарад, может оказать вредное влияние на работу трехэлектродной лампыв усилительной схеме. Как видно из рис.
4-1, емкость Сас образует цепь обратной связи между выходом и входом усилительнойступени. В диапазоне высоких частот сопротивление емкости С асстановится малым и в результате прохождения энергии высокочастотного сигнала с выхода на вход лампы усилитель может превратиться в генератор незатухающих колебаний (режим самовозбуждения).Очевидно, что для устойчивой работы усилительной схемы навысоких частотах необходимо уменьшать емкость С ас.Д ругой существенный недостаток триода — малый статический коэффициент усиления [х. Вообще говоря, можно было быувеличить статический коэффициент уси лен и я в триоде, д елаяболее густой управляю щ ую сетку или, например,увеличиваярасстояниеанод— катод.
Однако эторешение наталкивается наР и с. 4-2. Ц епь экранирую щ ей сетки.Рис. 4-1. П роходн ая емкость в схемеу с и л и т е ля на триоде.другие серьезные препятствия, ибо увеличение ¡л требует неизбежно существенного повышения рабочего анодного напряжения.В самом деле, при I I с < 0 потенциал запирания триода равен:■UCIUа(4-1 )Если например, потребовать, чтобы лампа имела ^ = 500и запиралась при I I ео = — 4 В, то необходимое значение анодного напряжения окажется равным 2000 В . Такое большое значение напряжения С/а повышает требования к источникам и цепямпитания и требует, кроме того, особой конструкции лампы.Острая необходимость в устранении обоих недостатков триодавозникла в 20-х годах в связи с освоением радиотехникой диапазона коротких и ультракоротких волн. С целью улучш ения параметров триода было предложено ввести влам пу еще одну —экранирующую сетку.
Так был создан тетрод.Тетрод. В этой (четырехэлектродной) лампе экранирующаясетка располагается между управляющ ей сеткой и анодом. Э кранирующая сетка по своей конструкции (обычно проволочная сп ираль, укрепленная на специальных траверсах) аналогична управ-ляющей сетке в триоде (рис. 3-21, а), но шаг ее спирали обычноменьше. В генераторных тетродах иногда применяются экранирующие сетки из проволочной ткани.
Н а экранирующую сеткуподается полож ительное напряжение, равное обычно 60— 100%анодного. П о переменному току экранирующая сетка через большую емкость "заземляется (рис. 4-2) и, следовательно, результирую щ ая емкость между управляющей сеткой и анодом в результате экранирующего действия второй сетки значительно уменьшается. В тетродах емкость С ас1 между анодом и управляющей сеткой равна сотым долям пикофарады, т.
е. примерно в сто разменьше емкости С ас в триоде.Густая экранирующая сетка в значительной степени ослабляетпроникновение силовы х линий от анода в область отрицательногообъемного заряда у катода. В связи с этим в тетроде по сравнению с триодом проницаемость лампы меньше, а внутреннее сопротивлениеи статический коэффициент усиления ц, больше.Следует отметить еще одну особенность тетродов по сравнениюс триодами. В этих лампах положительныйпотенциалимеетнетолько анод, но и экранирующаясетка.
Поэтому электронный потокот катода всегда (даже, если I I С1 < 0)разветвляется на два: поток, напраР н с. 4-3. Анодные ха р а к тер и вляющийся к аноду, и поток, постики тетрода ( —-------------- расчетные,------------- р еальн ы е).падающий на экранирующую сетку.При положительных напряжениях науправляющей сетке часть электронов, кроме того, попадает и науправляющую сетку.•Характеристики тетрода /а = / ( I I а) и /С2 = Д (£/а), полученные расчетным путем, показаны на рис.
4-3 пунктиром. Характеристики реального тетрода, однако, имеют иной вид (сплошныелинии на рис. 4-3). Рассмотрим причины их отличия от расчетныхкривых. При и а = 0 все электроны, пролетевшие плоскость управляющей сетки, попадают на экранирующую сетку /к = /С2 и/а = 0. При небольш их положительных напряжениях 17а наанод попадает лиш ь часть электронов, пролетевших плоскостьэкранирующей сетки. Больш ая часть этих электронов возвращается обратно к виткам экранирующей сетки, образуя в пространстве экранирующая сетка— анод объемный заряд (участок 1,соответствующий режиму возврата электронов). С увеличениемнапряжения £/а анодный ток быстро возрастает, а ток /С2 падает,так как анодное п оле непосредственно воздействует (не будучиэкранировано сеткой) на электроны между экранирующей сеткойи анодом.
При [ } а ^ 20 В энергия электронов, достигающиханода, оказывается достаточной для выбивания с его поверхностивторичных электронов. Эти электроны под действием более высо-кого напряжения I I а попадают на экранирующую сетку и вызывают увеличение тока /С2. Анодный ток уменьшается, п о ск о ль к увторичные электроны, уходя с анода на сетку, создают в цепианода ток, направление которого противоположно току, о бусло в ленному первичными электронами.
О бразуется падающий участокхарактеристики /а = / (С/а) (участок 2 на рис. 4-3), соответствующий отрицательному дифференциальному сопротивлению: с ув еличением и я анодный ток уменьшается. П ри дальнейшем у в ел и чении анодного напряжения ток /а снова начинает расти, а ток /с2уменьшается (участок 3 на рис. 4-3), так как все большая частьвторичных электронов возвращается обратно на анод. Это влияниевторичной электронной эмиссии п олучи ло название дина т р онногоэффекта.В дальнейшем расчетные характеристики идут полого (участокнапряжения наблю дается медленное увеличение анодного тока и столь же медленноеуменьшение тока 1ср соответствующее режиму прямого перехвата.
П ологий участок расчетной (пунктирной) характеристики1& — / ( и а) не означает, что лампа работает в режиме насыщения.Отрицательный объемный узаряд у поверхности катода (ес л ина управляющую сетку не подано значительное полож ительноенапряжение) достаточно велик. Н ебольш ой рост анодного токапри значительном изменении ?7а на этом участке объясняетсялишь некоторым влиянием анодного напряж ения на значение коэффициента токораспределения между экранирующей сеткой и анодом.Возрастание тока /а и уменьшение тока /С2 в этой части ха р а к теристик реального тетрода может происходить также за счетвторичной эмиссии с поверхности экранирующей сетки; вторичные электроны двигаются от этой сетки к аноду, имеющему б о л ь ший положительный потенциал.Динатронный эффект, как это видно из рис.
4-3, приводитк отличию реальных анодных характеристик тетрода от расчетныхи не позволяет использовать эту лампу при м алы х анодных напряжениях (участки 2 и 3 ). Анодную н агр узк у и напряжение источника Е а приходится выбирать так, чтобы нагрузочная характеристика пересекала статическую анодную характеристику научастке 4. Это обстоятельство помешало тетродам найти ш ирокоеприменение. Д л я устранения динатронного эффекта, наблюдаемого в тетроде, были предложены меры, общ ая идея которых состоит в создании потенциального барьера между экранирующейсеткой и анодом для вторичных электронов, вылетающих с этихэлектродов. Другими словами, необходимо создать минимум потенциала и мин в пространстве экранирующая сетка— анод.
Д л ясоздания минимума потенциала можно использовать объемныйзаряд электронного потока или дополнительную (третью) сетк умежду экранирующей сеткой и анодом. Эти лампы получили названия лучевого т ет рода и пентода соответственно.4 на рис. 4-3) и с повышением анодногоЛучевой тетрод. Устройство лучевого тетрода схематическиизображено на рис. 4-4. Катод и сетки ламп имеют эллиптическуюконфигурацию, анод в своей рабочей части — цилиндрическую.Благодаря этому расстояние между экранирующей сеткой и анодом увеличено и движение вторичных электронов от анода к сеткезатруднено, так как действие поля экранирующей сетки вблизианода проявляется слабее.Между экранирующей сеткой и анодом имеются две лучеобразующие пластины, соединенные внутри лампы с катодом. Такимобразом, электроны от катода к аноду движутся лишь в ограниченном пространстве.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
