НЫХ характеристик легко построить ряд соответствующих кривых /а = /( <рис. 8-5.).

В зависимости от конструкции лампы те ли иные характеристики могут несколько

150 гоо гзо в

Ркс. 8-3. Семейства анодных и сеточно-анодиых характеристик триода.

видоизменяться, однако некоторые отличительные особенности, свойственные лишь характеристикам триода, остаются неизменными для любых типов трехэлектродиых ламп. Анодно-сеточные характеристики - семейство почти эквидистантных кривых; прн изменении анодного напряжения меняется потенциал запирания f/co; кривая /a=f(f/c) как бы перемещается вдоль оси Of/c. Кривые /a=/(f/a) при отрицательных значениях f/c начинаются не из нулевой, точки; анодный ток возникает лишь при определенных положительных напряжениях на аноде.

Статические параметры

Для определения зависимости анодного тока от напряжений на электродах триода используются статические параметры.

Крутизна анодно-сеточной характеристики S, или просто крутизна лампы, отображает зависимость анодного тока от напряжения на сетке при неизменном значении напряжения на аноде:

при Ua = const. (8-15)

Рнс. S-4. Семейства анодно-сеточных н сеточных характеристик триода.

Геометрически крутизна S определяется как тангенс угла а наклона касательной к анодно-сеточной характеристике в некоторой точке А (рис. 8-6, а), имеет размерность проводимости и выражается в миллиамперах на вольт (ма/в).

Дифференциальное (внутреннее) сопротивление Ri устанавливает зависимость анодного тока от напряжения на аноде при неизменном напряжении на сетке:

Ri = при t/c = const. (8-16)

На анодных характеристиках триода дифференциальное сопротивление определяется величиной котангенса углаР наклона касательной к характеристике в некоторой точке В (рис. 8-6,6) и выражается в омах (ом). Дифференциальное сопротивление можно рассматривать как сопротивление лампы переменному току, так как этот параметр оценивает изменение анодного тока

Рис. 8-5. Построение семейства анодных характеристик по семейству /анодно-сеточных характеристик.

под влиянием анодного напряжения с учетом характера- зависимости 1&=!(Ив) вблизи определенной рабочей точки.

Напряжения t/c и f/a в разной степени влияют на величину анодного тока. Зави-

Рис. i!-6. Определение статических параметров триода.

симость /а ОТ ЭТИХ напряжений можно записать в виде полного дифференциала

<3/я

dh =~-dV+ dU (8-17)

где частные производные - крутизна и величина, обратная дифференциальному сопротивлению лампы,

d/a = SdUc+~ dU. (8-18)

Статический коэффициент усиления выражает сравнительное воздействие напряжений Uc и Ua на анодный ток лампы:

[>. = ---- при /а = const. (8-19) dUc

Статический коэффициент усиления - величина положительная. Знак минус в этом выражении означает, что для поддержания анодного тока неизменным приращения dUa и dUc должны быть разного знака.

Внутреннее уравнение лампы можно получить из выражения (8-18) с учетом условия /a=const и, следовательно, d/a=0:

SRi = ii,

(8-20)

где S - крутизна лампы, ма/в;

Яг - дифференциальное сопротивление, ком;

(х - статический коэффициент усиления - величина безразмерная.

Следует подчеркнуть, что параметры S, Ri и ц оценивают влияние напряжений на электродах на анодный, а не на катодный ток лампы. Проницаемость лампы D Отражает влияние этих напряжений на общий катодный ток лампы. Как следует из (8-9) и (8-19), при /с=0 и, следовательно, /к = /а

х = -5- . (8-21)

Для этого случая внутреннее уравнение лампы можно записать в форме

SRiD=\.

(8-22)

Вследствие нелинейности характеристик величины статических параметров меняются в зависимости от напряжений Uc к Ua (рис. 8-7).

В справочниках обычно указываются величины S и ц для номинального режима питания лампы.

Междуэлектродные емкости. Важное значение в триоде имеют междуэлектродные емкости: Со. к (емкость сетка-катод), Са.к (емкость анод-катод) и Са.с (емкость анод-сетка). Величины междуэлектродных емкостей определяются не только размерами соответствующих электродов и расстояниями между ними, но и распределенной емкостью, образуемой их выводами и держателями.

Междуэлектродные емкости шунтируют в триоде соответствующие междуэлектродные промежутки. В диапазоне низких частот сопротивления этих емкостей велики и их шунтирующее действие пренебрежимо мало. На высоких частотах емкостные сопротивления соизмеримы с сопротивлениями входной и выходной цепей лампы и их влияние на работу триода значительно. Особенно вредно влияние емкости Са. с.

S, R;,P

Рис. 8-7. Изменение статических параметров триода в зависимости от сеточного (а) и анодного (б) напряжений

образующей нежелательную обратную связь между сеточной и анодной цепями лампы, что при работе триода в усилительном режиме может привести к самовозбуждению усилителя. Под влиянием переменного анодного напряжения через емкость Са. с изменяется и величина емкости в цепи между сеткой и катодом лампы.

Для уменьшения емкости Са. с в лампу вводится специальная экранирующая сетка (см. § 8-4).

Применения триодов

Триоды широко используются в самых различных радиоэлектронных схемах: в качестве усилителей напряжения низкой и высокой частоты, мощных усилителей, генераторов синусоидальных и релаксационных колебаний, в качестве мощных генераторов и модуляторов, в разнообразных импульсных устройствах и т. п. В зависимости от назначения триоды отличаются конструктивным оформлением, видом характеристик, величиной основных параметров. Триоды, предназначенные для работы в качестве усилителей напряжения, обычно имеют высокий коэффициент усиления х. Потенциал запирания таких ламп невелик. В триодах, используемых в качестве усилителей напряжения в диапазоне высоких частот, стараются, по возможности, уменьшить между- электродные емкости и в особенности Са. с. Наиболее употребительны для этой цели триоды в стеклянном миниатюрном и сверхминиатюрном оформлении бесцокольной онструкции. Триоды, работающие в схемах мощных усилителей, должны иметь так называемую левую анодно-сеточную характеристику, линейная часть которой лежит в области значительных отрицательных ве личин Uc. Потенциал запирания таких ламп велик, л1г-следовательно, коэффициент х не может (быть большим. В таких триодах стараются увеличить крутизну S, сохраняя при этом возможно большую величину р.. Это позволяет получить в анодной цепи значительную мощность сигнала. Генераторные и импульсные триоды отличаются мощными катодами, создающими высокую плотность тока, массивными анодами из молибдена, меди или тантала, снабженными радиаторами воздушного охлаждения или специальными устройствами жидкостного охлаждения.

8-4. МНОГОЭЛЕКТРОДНЫЕ ЛАМПЫ

Многоэлектродные лампы - лампы с одним электронным потоком, содержащие, помимо катода и анода, два или несколько управляющих электродов.

Конструктивные особенности

Тетрод - четырехэлектродная лампа, содержащая, кроме управляющей, еще э к -ранирующую сетку, находящуюся между управляющей сеткой и анодом. Экранирующая сетка по своей конструкции аналогична управляющей сетке в триоде, но шаг ее обычно меньше. Экранирующая сетка служит дополнительным электростатическим экраном, ослабляющим воздействие анодного поля на пространственный заряд у катода. Вследствие этого лампы с экранирующими сетками отличаются от триодов значительно большими величинами внутреннего сопротивления Ri и статического коэффициента усиления р.. Введение экранирующей

сетки уменьшает также емкость между анодом и управляющей сеткой.

На экранирующую сетку подается положительное напряжение f/c2= (0,4-b0,8)t/a. По переменному току эта сетка через большую емкость С соединяется с землей. Таким образом, между управляющей сеткой и анодом оказываются включенными две последовательные междуэлектродные емкости Сс1с2 и Са. с2. Вторая емкость закорочена по переменному току емкостью С во внешней цепи экранирующей сетки. Результирующая емкость между управляющей сеткой и анодом из-за экранирующего действия второй сетки значительно уменьшается. В лампах с экранирующей сеткой проходная емкость Са. с1 в 100 и более раз меньше, чем в триоде.

Тетроды не получили широкого распространения из-за вредного влияния так называемого динатрон и о го эффекта, суть которого заключается в следующем. При сравнимых по величине положительных напряжениях на аНоде и экранирующей сетке электроны, достигающие анода, вы бивают с его поверхности вторичные электроны, которые уходят на экранирующую сетку. Анодный ток уменьшается. В некотором интервале анодных напряжений это явление усугубляется с ростом U. На анодной характеристике лампы образуется участок, характеризуемый отрицательным значением внутреннего сопротивления лампы - падением тока /а с ростом анодного напряжения. Таким образом, при анодных напряжениях, соответствующих этому участку характеристики, тетрод не может быть использован в усилительном режиме. Устранить динатронный эффект удалось в лучевых тетродах, а также в пентодах- лампах, содержащих еще одну - защитную или а.нтидинатронную сетку.

Лучевой тетрод. Конструкция лучевого тетрода схематически показана на рис. 8-8. Специальные экраны, находящиеся под нулевым потенциалом, позволяют сфокусировать поток электронов в виде двух лучей. Управляющая и экранирующая сетки с одинаковым шагом делят электронные потоки в этих лучах на ряд плотных электронных слоев. Вследствие такой фокусиров ки плотность электронного потока возрастает и в пространстве экранирующая сетка- анод образуется область отрицательного относительно анода и сетки потенциала (рис. 8-9, а). Этот минимум потенциала препятствует движению вторичных электронов от анода к экранирующей сетке.

Пентод. В пентоде защитная сетка располагается между анодом и экранирующей сеткой. Расстояние от ее до этих электродов, а также шаг сетйи выбираются в зависимости от назначение пентода. Потенциал f/сз защитной сетки обычно равен потенциалу катода (в некоторых типах ламп эти электроды соединяются внутри баллона). За счет защитной сетки в пентоде недалеко от анода образуется потенци-