Файл: Илюкович А.М. Измерительные усилители малых токов с логарифмической характеристикой.pdf

ляют также данные временного дрейфа. Так, для лампы 7586 дрейф за первые 100 ч работы составил 75%, за

время от 100 до 400 ч — 69%, от 400 до 1 000 ч — 35%'

и от 1 000 до 4 000 ч — 22 %■ Это свидетельствует о зна­

чительном повышении стабильности характеристики в процессе тренировки лампы (средний дрейф изменяет-

от 0,75 до 0,007 %/ч).

Недостатком диодного включения многоэлектродных ламп является довольно высокое значение паразитного тока, что ограничивает динамический диапазон их ха­ рактеристик в области малых токов. Это объясняется, вероятно, значительными токами утечки по поверхности несущих изоляторов. Для устранения этого недостатка во ВНИИФТРИ предложено и исследовано диодное трехзажимное включение электровакуумного триода в цепь обратной связи ЭМУ, при котором управляющая сетка соединяется с общим проводом схемы, т. е. нахо­ дится под потенциалом анода. На рис. 15,г приведена схема диодного трехзажимного включения металлокера­ мического триода 6С53-Н. В электрометрических лам­ пах, где управляющая сетка выведена отдельно на бал­

нейность характеристики, особенно в области малых то­ ков. Характеристики триодов ЭМ-4 и 6С53-Н и двухза­ жимном (сплошная кривая) и трехзажимном (пунктир­ ная кривая) диодных включениях приведены на рис. 16, из которого становится очевидным преимущество послед­ него. В табл. 5 приведены параметры усредненных харак­ теристик ламп ЭМ-4 и ЭМ-7 в диодном трехзажнмпом

38

СО

Рис. 16. Характеристики ламп ЭМ-4 (а— д) и 6С53-Н (е) в диодном включении.

включении при различных значениях напряжения на­

кала.

Из рис. 16 и табл. 5 следует, что линейность в обла­ сти малых токов и стабильность характеристик улучша­ ются при уменьшении напряжения накала до 30—40%' номинального зиачеиия.

Значительный интерес представляет металлокерамическнй триод 6С53Н, который в диодном трехзажимном включении с заземленной сеткой (напряжение накала

Рис. 17. Принципиальные схемы триодного (а) и пентодиого (б) включений миогоэлек-

тродиой лампы в логарифмическом режиме.

снижено до 3 В) имеет очень малую (до сотых долей пикофарады) емкость между анодом и катодом. Это де­ лает его перспективным для применения в быстродейст­ вующих логарифмических усилителях.

В электровакуумных триодах и пентодах зависимость напряжения на аноде (или экранирующей сетке) от на­ пряжения на управляющей сетке является линейной, т. е. представляет собой логарифмическую функцию тока управляющей сетки [Л. 29]. При работе в качестве лога­ рифмирующего преобразователя триоды и пентоды вклю­ чаются по схеме со свободной («плавающей») сеткой (рис. 17). Измеряемый ток подается непосредственно на управляющую сетку лампы. При триодном включе­ нии лампы выходное напряжение снимается непосред­ ственно с анода, в цепь которого включена анодная на­ грузка R. При пентодном включении лампы выходное напряжение снимается с экранирующей сетки; при этом УПТ используется как регулятор анодного тока лампы, обеспечивая постоянство значения анодного тока путем изменения напряжения на экранирующей сетке.

41

В общем случае зависимость анодного тока триода / а от напряжения на электродах имеет вид

где В — конструктивный параметр; На, Uc — напряжения на аноде и на сетке лампы; ц — коэффициент усиления лампы.

При значениях сопротивления анодной нагрузки зна­ чительно больших внутреннего сопротивления лампы анодный ток лампы мало зависит от напряжения управ­ ляющей сетки, т. е. входного тока I. В этом случае (9) можно представить в виде

— постоянные коэффициенты.

Таким образом, характеристика триода аналогично характеристике диода описывается полиномом первой степени с логарифмическим аргументом.

При пентодном включении лампы аналогичная зави­ симость существует между током управляющей сетки и напряжением на экранирующей сетке при постоянном значении анодного тока [Л. 19]. Поддержание постоян­ ного значения анодного тока осуществляется, как пра­ вило, с помощью специального усилителя постоянного тока, вход которого подключается к аноду лампы, а с вы­ хода подается обратная связь на экранирующую сетку.

Поскольку выходное напряжение пропорционально напряжению на управляющей сетке лампы, особенности триодных и пентодных ЛЭ (диапазон токов, нелиней­ ность и т. п.) определяются в основном свойствами ло­ гарифмирующего участка лампы (сетка — катод), т. е. так же, как и в диодном включении. Однако характери­ стика лампы в триодном и пентодном включениях зна­ чительно стабильнее, чем характеристики диодов, при изменениях напряжения накала и во времени. Теория этого вопроса рассмотрена в [Л. 25, 29, 81].

42