Файл: Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 227

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

анод

Рис. 10. 3. Схематическое изображение диода.

При подаче на лампу только напряжения накала U „ катод разогревается и эмитирует электроны. Около катода образу­ ется облако пространственного заряда, которое удерживается около катода силами электростатического взаимопритяжения. Ток в цепи «анод-катод» іа практически равен нулю. Если между анодом и катодом приложить положительное напряже­ ние Е а (рис. 10.3), то в пространстве «анод-катод» возникает ускоряющее для электронов электрическое поле, способству­ ющее движению электронов к аноду. В цепи + Е а, анод-катод,

— Е а возникает ток, называемый а н о д н ы м током іа. Нап­ равление анодного тока противоположно направлению движе­ ния электронов. Зависимость анодного тока іа от анодного на­ пряжения иа называется вольтамперной характеристикой.

ia = F(u a) при U H = const.

Такую зависимость можно снять экспериментальным путем с помощью схемы, показанной на рис. 10. 4.

Вид вольтамперной характеристики показан на рис. 10. 5. Ход кривой объясняется тем, что, пока около катода есть про­ странственный заряд, увеличение иа, вызывает увеличение іа; однако пространственный заряд при этом постепенно рассеи­ вается. При некотором анодном напряжении он полностью ис­ чезает (б) и анодный ток становится равным, току эмиссии ка­ тода (режим насыщения). У диодов с оксидными катодами іа растет даже в области насыщения (участок б-в). Это объясня­

566

ется тем, что при отсутствии пространственного заряда элект­ рическое поле, создаваемое источником анодного напряжения,

проникает в толщу

оксидного слоя

и способствует

выходу

электронов из катода.

Опыт показывает,

что при очень боль­

шом иа оксидные катоды способны

 

в течение микросекунд от­

давать весьма большой ток эмиссии

(j3~ 50 а/сж2). Это явле­

ние называется

и м п у л ь с н о й

эмиссией.

законом

Зависимость

ia= F(u a) аналитически

выражается

степени трех вторых:

Іа = Шиа3/2

диода

 

 

где m =eonst.

 

А . Параметры

п е р е м е н н о м у

В н у т р е н н е е

с о п р о т и в л е н и е

то к у

рdua

d I7 '

Величина RB характеризует сопротивление диода в некоторой

точке вольтамперной характеристики

при действии на

нега

переменного напряжения очень малой величины.

 

В н у т р е н н е е с о п р о т и в л е н и е

Г)д и о д а

 

п о с т о я н н о м у

т о к у

К0 ——-

они

Величины R B и R 0 зависят от величины U a.

Изменяются

вдоль характеристики от сотен ом (на крутом участке) до со­ тен и тысяч ком в области отрицательных значений U a.

Диоды применяют для выпрямления переменного тока, детектирования колебаний высокой частоты, преобразования частоты, ограничения сигналов.

П р и м е р ы л а м п :

ІЦ 7С , ІЦ ІІП , 6Ц4С — кенотроны;

6Х2П, 6Х6С — детекторные диоды.

Триод отличается от диода наличием сетки, расположен­ ной между катодом и анодом и служащей для управления анодным током (управляющая сетка, рис. 10. 6.).

567


Рис. 10. 5. Вольтамперная характеристика диода.

Рис. 10. 6. Обозначение токов и напряжений в триоде.

Рис. 10. 4. Схема для снятия вольтамперной характеристики диода.

§ 10.3. Трехэлектродные лампы (триоды)

П р и н ц и п р а б о т ы

Управляющее действие сетки основано на том, что при по­

даче на нее некоторого

напряжения U g относительно

катода

в пространстве сетка-катод образуется

электрическое

поле,

способствующее (при

U g> 0 ) или

препятствующее

(при

U g<0) движению электронов с катода на анод. Поэтому из­ менение напряжения U g вызывает изменение анодного тока

569


лампы. Электрическое поле вблизи катода создается анодным напряжением U a и сеточным-иё= и с. Под действием ре­ зультирующего поля электроны, покидая пространственный заряд, движутся в направлении к сетке и аноду. Часть элек­

тронного потока может быть перехвачена сеткой

(при U g> 0 )

и может образовать сеточный ток

ig. Остальная

часть элек­

тронного '.потока доходит до анода,

создавая анодный ток іа.

Сумма токов ia + ig равна катодному:

ik = ia-H g. Если U g< 0 , а

ій = 0, то -ік = іаВследствие малого

расстояния между

сеткой

и катодом изменение сеточного напряжения влияет на

анод­

ный ток во много раз сильнее, чем такое же изменение анод­ ного напряжения. На этом и основаны усилительные свойства электронной лампы (рис. 10.7).

Рис. 10. 7. Распределение электрических полей в триоде..

А. Характеристики триода

Анодный ток триода является функцией двух напряжений: ia= F (Ug, Ua). Поэтому свойства триода нельзя описать одной вольтамперной характеристикой, как в случае диода. Это можно сделать с помощью семейства вольтамперных харак­

теристик. На практике применяются

следующие

виды

се­

мейств характеристик:

 

 

 

 

1. Семейство сеточных характеристик анодного тока — за­

висимость анодного тока лампы от

сеточного

напряжения

при различных постоянных значениях

анодного

напряжения:

Ia= F i(U g) при и а= Е а= const (рис. 10.8а).

 

тока — за­

2. Семейство анодных характеристик анодного

висимость анодного тока лампы от анодного напряжения

при

570


различных постоянных значениях сеточного напряжения: іа=

F 2 (Ua) при Ug = const (рис.

10. б).

 

 

 

 

 

 

3.

Семейство

сеточных характеристик сеточного тока — за­

висимость сеточного

тока

лампы

ig от сеточного напряжения

Ug при различных постоянных значениях анодного напряже­

ния: ig = F3(Ug)

 

при

U a= E a= const.

а н о д н о - с е т о ч н ы м ,

Первое семейство часто

называют

или с е т о ч н ы м и

характеристиками,

а

второе — а н о д н ы -

м и характеристиками.

 

характеристик

снимают

экспери­

Статические семейства

 

ментальным путем.

сеточных

характеристик. Пусть

U a= E a=

РассмотримА .

ход

2500. Тогда при U g= 0 іа получает значение, соответствующее

точке

При подаче отрицательного напряжения

на

сетку

(U g<0)

электрическое

поле

в

пространстве

сетка-катод

уменьшается, что ведет к уменьшению анодного тока. При не­

котором значении отрицательного напряжения на сетке

U g =

Ego = Unop<С0 анодный ток

становится

равным нулю, то

есть

лампа запирается. В соответствии с этим E go = U nop называют

н а п р я ж е н и е мв

 

з а п и р а н и я

( о т п и р а н и я )

л а м -

п ы. Для разных ламп оно может быть разным. В нашем слу­

чае Ego = — 10

 

(рис. 10. 8й ).

Характеристика нелинейна на

начальном участке и в области положительных значений

U g.

В первом случае это обусловливается

действием

нескомпен-

сированного пространственного заряда, а во втором — ответ­

влением электронного потока в сеточную

цепь.

 

 

 

571


При уменьшении анодного напряжения уменьшается поток

электронов с катода на анод. Благодаря этому

сеточная

ха­

рактеристика

смещается

вправо

(практически

параллельно

самой себе). Несколько анодных характеристик, снятых

при

различных значениях сеточного

напряжения,

называют

с е ­

м е й с т в о м

а н о д н ы х

х а р а к т е р и с т и к

(рис.

10.86).

При Ug = 0 анодная характеристика, подобно характерис­

тике диода, начинается от начала

координат.

При

положи­

тельном Ug в нижней части характеристики наблюдается рез­ кий подъем. Это объясняется наличием ускоряющего электри­ ческого поля в промежутке сетка-катод.

В подавляющем большинстве случаев лампа работает в. области отрицательных напряжений на сетке.

Б. Параметры триода

Основными параметрами триода являются:

крутизна статической характеристики (S);

внутреннее сопротивление (Ri);

коэффициент усиления (ц).

Крутизна статической характеристики

при U a= const

S

dUg ~

AUg maje

 

 

 

 

(рис. 10.

8).

 

 

 

ма/в

 

Величина S характеризует чувствительность анодного то­

ка к изменениям сеточного напряжения,

измеряется в

 

и

зависит от конструктивных особенностей

ламп (гуще сетка,,

ближе к катоду — больше крутизна).

(1,54-6)

ма/в.

 

 

У приемно-усилительных триодов S =

 

 

 

Внутреннее сопротивление лампы

 

 

 

 

при Ug = const.

 

dU_a _ A U a

 

 

 

 

 

dia

Ai

 

 

 

и

Величину Ri можно найти по конечным приращениям A U a

Аіа, взятым на

некотором участке анодной характеристики.

Зависит Ri от конструкции лампы (чем больше густота сетки, дальше анод от катода, тем больше Ri, так как меньше U a влияет на іа). У приемно-усилительных ламп R ,= (54-50) ком.

572