1629382485-048081f33d7067cb67d6bd3d4cee7eee (846428), страница 9
Текст из файла (страница 9)
И зменениенапряжения на сетке сильно влияет на электрическое поле в п р о странстве к а тод — сетка и слабее на п оле м еж ду сеткой и а н од ом .При достаточно большом отрицательном напряжении на се т к е(рис. 3-3, а) в пространстве катод— сетк а торм озящ ее поле с о з д а ется не только вблизи витков сетки, но и м еж ду ними. П ри н ак а ленном катоде электроны, покидающ ие катод, не м огут п реод ол етьдействие торм озящ его поля и возвр ащ а ю тся к катоду. В р е з у л ь тате возрастает объемный отрицательный зар я д и потенциал в п р о странстве меж ду катодом и сеткой становится еще более отрицательным.
Электроны не достигаю т анода, и анодный ток / а = О(лампа «заперта»). Н аименьш ее отрицательное напряжение насетке и со, при к о т о р о м анодный ток равен нулю , называется напряжением запирания (ри с. 3-3, б).-1520 № 60 8030 ЬО 10 9030 50 70 9020 «60 ВО40 60 60204050 8030 50 70 90*0 60 0030 50 70 9030 50 70 90Рис. 3-3. Эквипотенциальные поверхности в плоском триоде п кривые распределения потенциала ( — ------------между витками сетки;-----------------в плоскости витка сетки).а — и с = — 25 В ;б — ис =и с0 = — 12 В; в — и с = — 6 В;в — и с = + 1 0 В.г — £/с = 0;П ри подаче на сет к у напряжения, меньшего п о модулю ,чем напряж ение запирания лампы | ¿ /с | < | £/со |, (рис. 3-3, в),поле в середине м еж ду витками сетки становится ускоряющ им.П ри накаленном катоде электроны в этой части пространства устремляются к ан оду.
В озникает анодный ток.Дальнейшее уменьш ение отрицательного напряжения на сеткеприводит к ум еньш ению пространства, занятого тормозящим полем:он о сохран яется тол ь к о в непосредственной близости от витковсетки (рис. 3-3, в и г) и все большее число электронов устремляетсяк аноду. П ри подаче п олож ител ьн ого напряж ения на с е т к у(рис.' 3-3, д) поле, ускоряю щ ее эл ектрон ы , сущ ествует во в се мпространстве. Электроны, движ ущ иеся вбли зи витков сетки, п р и тягиваются к сетке и образую т сеточны й ток / с. Больш ая ж е ч а с т ьэлектронов, в зазоре между витками сетк и , устрем ляется к а н о д уи создает анодный ток / а.
Таким обр а зом , п ри Е/с > 0 поток э л е к т ронов, дви ж ущ ихся от катода и о б р а зу ю щ и х катодный т о к 1 К,разветвляется на два потока, созд а ю щ и х сеточный и а н од н ы йтоки (рис. 3-4):/к = / с + /а .(3 * 1 )Н о так как площадь витков сетки намного меньше п л ощ а д ианода, сеточный ток, как правило, меньш е анодного.Рис. 3-4. Токи в триоде.Рнс. 3-5.
Замена триодаэквивалентным диодом.Из проведенного рассмотрения сл еду ет, что изменение н а п р я -ження на сетке лампы приводит к су щ ествен н ом у изменению к а р тины поля в меж дуэлектродном п р остр а н ств е, в особенности в п р о странстве сетк а — катод. Таким обр азом , на потенциальный ба р ь е рвблизи катода и, следовательно, на объем ны й заряд ока зы ва етвлияние некоторое результирующ ее п ол е, определяемое н а п р я ж ениями на аноде и сетке лампы.Д ействующ ее напряжение.
Д ля сравн ительн ой оценки в озд ей ствия полей анода и сетки на потенциальны й барьер у ка тод апринято рассматривать поле в п ростр ан стве к а то д — сетка как п ол е,созданное некоторы м эквивалентным действую щ им напряж ением,приложенным к сетке лампы. П ри таком рассмотрении т р ех эл ек тродную лампу заменяют некоторым эквивалентны м диодом, сп л о ш ной анод к отор ого находится на м есте сетк и триода (ри с.
3 -5 ).Эквивалентность полей в п ространстве се т к а — катод р еал ьн оготриода и в пространстве анод— катод эквивалентного диода о п р е деляется при равенстве электрических зар яд ов, наведенных наповерхности катода в каждой лампе.Заряд, индуцированный на катоде диода, равен:Яя — С У д*(3 -2 )Здесь С — ем кость м еж ду анодом и катодом диода; £/д — действую щ ее напряж ение — напряжение на аноде эквивалентногодиода.Величина заряда, индуцированного на катоде триода, зависитот напряжений на аноде и сетке, а также от емкостей между этимиэлектродами и ка тодом (ри с. 3-5):Çtp = CCKUC-f- CaKUa,(3-3)где CCK — ем кость м еж д у сеткой и катодом; Сак — емкость междуанодом и катодом ; С7с и U a — напряжения на сетке и на анодесоответственно.Если диод эквивалентен триоду в том понимании, как мы усл овились, то заряды на п оверхностях катодов ламп должны бытьравны: дя = qTp.ОтсюдаС и л — Сски с -{-С аки а(3-4)и действующ ее напряж ениеU z = Ç f ( u c + ^ U a) .(3-5)Мы заменили с е т к у сплошным анодом, поэтом у С > Сск.С трого говоря, ем кость С 96 Сск + Сак.
О днако с целью у п р ощения формул будем считать, что приближенно емкость С я «^ Сск "Ь 6 акП одставляя это соотнош ение в (3-5) и обозначая¿-ак/Сск — D ,(3-6)Ua ^ ~ ñ ( U c + D U a).(3-7)получаем:Соотношение ем костей Сак/Сек в триоде обычно значительноменьше единицы, и величиной D по сравнению с единицей в знаменателе п ервого сом н ож и тел я (3-7) м ож но пренебречь.ТогдаU a * * U c + D U a.(3-8)П роницаемость лам пы . Из полученного выражения Следует,что действующ ее напряж ение непосредственно зависит от напряжения Uc. Ч то ж е к а са ется анодного напряж ения, то оно входитв выражение (3-8) с коэффициентом Z) < 1, характеризующ имослабление влияния ан одн ого напряжения на поле в пространствек а тод —сетка.
К оэф ф ициент D называют проницаемостью лампы.П роницаемость лампы характеризует степень проникновенияполя анода в п р остр а н ств о сетка— катод и учитывает ослаблениедействия этого п ол я на потенциальный барьер у катода по сравнению с действием п ол я сетки.Меньшее влияние анодного напряж ения объ я сн я ется , во-первых, тем, что расстояние от анода до ка тода больш е расстоянияот сетки до катода, во-втор ы х (и это более сущ ествен н о), тем, чтосиловые линии от анода сл або проникают в пространство сетка—катод через сетку, которая является электростатически м экраном.Степень экранирования анодного поля су щ ествен н о зависит отконструкции электродов и главным образом сетк и , что подтверж дается выражением (3-6), определяющим коэфф ициент D как отношение емкостей С ак/Сск.
Чем гущ е сетка, тем меньше силовы хлиний от анода проникает через сетку и тем меньш е величина D ,так как с увеличением густоты сетки увел и чи вается емкость Сски уменьшается ем кость С ак.Закон степени трех вторы х для три ода. Введение понятияо действующем напряж ении позволяет прим енить закон степенитрех вторых (§ 2-2) к трехэлектродной лам пе. В самом деле, дляэквивалентного диода этот закон м ож но зап и сать подобно (2- 12):(3-9)Вследствие эквивалентности диода и трех эл ек тр од н ой лампыпотоки электронов, движ ущ ихся от катодов эти х ламп, долж ныбыть равны.
Этим потокам соответствую т: в диоде ток / а э д,а в триоде катодный ток / к.Выражение (3-9) с учетом (3-1) и (3-7) м о ж н о записать в виде/ к = h + /с = G'(U c + D U ¿ Y,(3-10)где для триода с электродами цилиндрической конструкцииG' = 2 ,33 .1 0~ e - % ï .'аГсР2В этом выражении гс — радиус сетки, а га — радиус анода.Д ля ламп с плоскими электродами |За = 1 , и вместо произведения гагс в знаменатель следует подставить г£с — квадрат расстояния от катода до сетки.Следует ср азу отметить, что аналитическая зависимость (3-10)катодного тока от напряж ения на эл ектродах лампы, как и длядиода, отличается от реальных статических характеристи к (причины этого отклонения будут рассмотрены в § 3-2). П оэтом узакон степени трех вторы х для триода н аходи т еще меньшее применение, чем для диода, и на практике и сп о л ь зу е тся ряд д р уги хметодов приближ енного аналитического оп и са н и я (аппроксимации)реальных характеристик триода (см.
гл. 5).Напряжение запирания лампы. П ол ьзуя сь выражением (3-10),мож но получить формулу для напряжения запирания лампы 17со,при котором анодный ток становится равным н ул ю . П ренебрегаяв (3-10) величиной Б в знаменателе (Б1), п олучаем ;/ к = G' (U c + D U af ! 2 = G 'U 3f .(3-12)Считая, ч то / с = 0, мож но записать:/a = G '(t fo + fltfa )3/2.(3-13)Цри подаче на сетк у напряжения, равн ого напряжению запирания, анодный т о к равен нулю.
П оэтом у0 = G '(C /Co + ^C /a)3/2.(3-14)Ввиду того ч то коэффициент G' не равен нулю, для удовлетворения этого равен ства необходимо потребовать:Uc0 + D U a = 0.(3-15) ,Отсюда— Uc0*=D U a.(3-16)Таким обр а зом , напряжение запирания лампы тем более о тр и цательно, чем бол ьш е проницаемость лампы и чем выше анодноенапряжение. С ледует, однако, помнить, что рассчитанное по формуле (3-16) значение напряжения запирания несколько меньшеполучаемого на практике, так как в осн ов у расчета был положензакон степени тр ех вторы х, при выводе которого не учитываетсяряд физических явлений в лампе.Ф изический см ы сл проницаемости лампы.
П ользуясь закономстепени трех втор ы х , можно ввести определение проницаемостилампы, отл ичаю щ ееся от (3-6).Д ля этого найдем дифференциал с11к, п ользуясь выражением(3-12):drK =~ G 'U '/ ( d U c + D d U a),(3-17)где dU c и d U a — независимые приращения сеточного и анодногонапряжений.Отсюда сл ед у ет, что катодный ток мож но изменять как за счетвариации н ап ряж ен ия U c, так и путем изменения U а.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
