Файл: Клейнер, Э. Ю. Основы теории электронных ламп учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 141
Скачиваний: 0
U, |
|
/ 4пк |
’ |
|
ис |
~ { ^ск . |
|||
■ас. ТО |
|
|
|
|
* = (l |
+ |
4ас |
v. |
|
^ск |
, |
|||
|
|
Отсюда согласно (3.86)
U c + D U t
1+ 0 (,+1 т+Г
(3.89)
(3.90)
(3.91)
Из этого уравнения можно получить соответствующую формулу без учета объемного заряда между сеткой и анодом (3.80), если при
нять dac <С 1. В этом случае правую часть (3.90) можно разложить
“ С К
в ряд
Л , |
^пс V /. _ J , |
4 |
^ас |
I ^ |
/ |
riae |
\ а + ... . |
\ |
dCK / |
3 |
dCK |
9 |
\ |
4СК |
j |
Если теперь воспользоваться первыми двумя членами этого раз ложения, а также отношением (3.84), то из (3.91) получается (3.80).
Условие ~^ас < 1 , |
использованное |
при этом |
преобразовании, свя- |
« С К |
(3.80) относится |
к случаю, |
когда между сеткой |
зано со следующим: |
и анодом пространственный заряд незначителен, т. е. распределение потенциала практически такое же, как в «холодной» лампе. Как будет показано в § 3.9.2, влияние объемного заряда на кривую распреде ления потенциала между сеткой и анодом становится тем меньше, чем меньше dac. Поэтому при малых значениях dac получается распреде ление потенциала, близкое к распределению в «холодной» лампе.
§ 3.5. ЗАКОН СТЕПЕНИ 3/2 ДЛЯ ТРИОДА
Пользуясь представлениями о действующем напряжении и об эквивалентном диоде, легко получить закономерности токопрохождения в триоде. Вывод основан на сведении триода к эквивалентно му диоду. Ток в эквивалентном диоде согласно (2.11) определяет ся законом степени 3/2, если в качестве анодного напряжения подста
вить действующее напряжение триода |
|
1Л= G U’J2. |
(3.92) |
Теперь уточним, к току какого из трех электродов триода будет отно
ситься формула, получаемая в |
результате переноса (3.92) |
на триод. |
В случае диода такого вопроса |
не возникало, так как там |
катодный |
и анодный токи представляют собой фактически один и тот же ток. Закон степени 3/2 выводился для диода на основании рассмотрения электрического поля перед катодом и таким образом относится к по току электронов, уходящих от катода, т. е. по существу определяет
121
катодный ток. Если в (3.92) для Ud подставить его развернутое зна чение (3.68), то для катодного тока триода получается
/к = G *u {Uq+ DUa) U- |
(3-93) |
Эта зависимость называется законом степени 3/2 для триода. Им опре деляется катодный ток как в области отрицательных, так и положи тельных сеточных напряжений. Для расчета анодного тока закон степени 3/2 можно использовать только в случае, когда / а = / к, т. е. при отрицательных сеточных напряжениях.
Выражения для G в случае триода определяется тем, что анод
эквивалентного диода расположен |
иа месте сетки триода. |
Отсюда |
для плоской системы электродов согласно (2.10) |
|
|
G = 2,33 • |
|А /В3/!] , |
(3.94) |
|
А к |
|
где Fc — поверхность сплошного электрода на месте сетки. Для ци линдрической системы электродов согласно (2.24)
G = 2,33 • Ю-# |
|A/BV' ] , |
(3.94а) |
Гс Р*"
где’Р2 — функция от отношения радиуса сетки гс к радиусу катода г,(
(3.95)
a Fc — поверхность сплошного цилиндра на месте сетки. Если / — длина системы электродов, то Fc — 2nrcl.
Для того чтобы исключить ошибку, которая может произойти, если подставить для Fc поверхность сетки вместо поверхности сплош ного электрода и чтобы придать выражениям дляСв различных слу чаях большее единообразие, вместо Fc в формулы вводят поверхность
анода лампы Fа. Тогда для плоского случая, где Fa = |
Fa, получаем |
||
G = |
2,33 • 10-“ |
[ A/BVl] , |
(3.96) |
|
^ск |
|
|
а для цилиндрического, |
где Fc = Fa-y—, |
|
|
G = 2,33.10-“---- [A/Bv‘] . |
(3.97) |
||
|
ra гс P2 |
|
|
Закон степени 3/2 для триода был выведен путем сведения триода к эквивалентному диоду. Как будет показано далее, это возможно не при всех конфигурациях системы электродов. Триоды, которые можно свести к эквивалентному диоду, принято называть сводимыми в отличие от несводимых, для которых этого выполнить нельзя. Закон степени 3/2, таким образом, определяет ход катодных характеристик только сводимых триодов.
122
§ 3.6. ВИДЫ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРИОДА
Как следует из (3.93), катодный ток в триоде является функцией двух напряжений, U0 и Uа. То же самое, очевидно, можно сказать об анодном и сеточном токах, которые являются частью катодного. Таким образом, токи в триоде в общем случае можно представить как функциональные зависимости
/.< = |
№ . и лу, |
/. = |
/ (Uc, и а)\ . |
/С= |
/(^С. U.)■ |
Под статической характеристикой многоэлектродной лампы по нимают зависимость тока в цепи какого-либо электрода от напряже ния одного из электродов при постоянстве напряжений остальных
электродов и |
отсутствии |
сопротивлений в |
цепях всех |
электродов. |
||||||||
В соответствии с таким |
определением у триода |
имеются |
следующие |
|||||||||
шесть видов статических |
характеристик |
(в названиях первое слово |
||||||||||
относится к току, |
второе — к напряжению): |
|
const; |
|
||||||||
1) |
катодно-сеточная |
/ к = |
/ |
(Uc) при |
Uа = |
|
||||||
2) |
катодно-анодная |
/ к = |
/ |
(Uа) |
при |
Uc — const; |
|
|||||
3) |
анодно-сеточная |
I &— f (Uc) |
при Uа = |
const; |
|
|||||||
4) |
анодная |
/ |
= / (Uа) при |
Uc = const; |
|
|
|
|||||
5) |
сеточная |
Гс |
— / (Uc) |
при |
Uа |
— const; |
const. |
|
||||
6) |
сеточно-анодная |
/с = / |
(Uа) |
при UG= |
|
Характеристики сеточного тока (сеточна'я и сеточно-анодная) прак тически существуют, только при положительных t/c.
? 3.7. СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ СЕТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЯХ
3.7.1. Статические характеристики «сводимых» триодов при отрицательных сеточных напряжениях
При отрицательных значениях Uc, где I а = / к, характеристики катодного и анодного токов совпадают. Поэтому достаточно рассмот реть только одни из них. Обычно приводятся характеристики анод ного тока.
Для упрощения рассмотрения их хода предположим, что он под
чиняется закону степени 3/2. |
|
(/ а = / (Uc) при |
Uа = |
const, |
|
а. Анодно-сеточные характеристики |
|||||
рис. 3.15). |
Сеточное напряжение, при |
котором начинается |
харак |
||
теристика, |
называется напряжением |
|
запирания лампы |
Uc зап. Оно |
|
определяется из условия |
|
|
|
|
|
|
^с = £/сзап; |
/. = 0. |
|
(3.98) |
|
Отсюда согласно (3.93), учитывая, |
что 0=^=0, |
|
|
123
|
Uc33n + DUa = 0 |
(3.99) |
||
или |
^сзап = |
— DUа. |
|
|
|
|
|||
Так как |
U практически всегда положительно, |
(иначе не будет анод |
||
ного тока),ато Uc зап отрицательно, |
т. е. начало характеристик лежит |
|||
слева от оси ординат. По |
модулю |
Uc зап тем |
больше, чем больше |
|
величина |
D и значение U |
к которому относится характеристика. |
Исходя из точки запирания характеристика с увеличением Uc идет вверх по закону степени 3/2. При переходе в область положительных
значений |
Uc появляется |
сеточный ток и кривые |
для / а и /„ расхо |
дятся: /„ |
продолжает расти по закону степени 3/2, а рост I а замедля |
||
ется. |
|
|
например 11а и Ua, |
Характеристики для |
разных значений (Уа, |
согласно (3.83) одинаковы по форме, различно лишь их расположе ние по отношению к оси ординат: они сдвинуты по оси абсцисс парал лельно самим себе на отрезок
|
|
|
|
AUe = — D[U'a- U |
a)’ : |
|
|
|
|
|
(3.100) |
|||
Если |
U&> Uа, то |
характеристика для и а смещена дальше вле |
||||||||||||
во, |
в сторону |
более |
отрицательных |
значений |
(Ус. Получаю |
|||||||||
|
|
|
|
|
щаяся при |
U0 < |
0 согласно |
(3.100) |
||||||
|
|
|
|
|
пропорциональность |
между |
|
измене |
||||||
|
|
|
|
|
нием (Уа и |
сдвигом |
характеристик |
|||||||
|
|
|
|
|
по |
оси Uc обусловлена тем, |
что оди |
|||||||
|
|
|
|
|
наковым |
значениям |
/ а |
должны со |
||||||
|
|
|
|
|
ответствовать |
одинаковые |
значения |
|||||||
|
|
|
|
|
Ud, а для |
|
этого |
согласно |
с |
(3.66) |
||||
|
|
|
|
|
при изменении |
|
Uc |
в |
одну сторону |
|||||
|
|
|
|
|
Uа должно измениться пропорцио |
|||||||||
|
|
|
|
|
нально в другую. |
подбора |
|
требуе |
||||||
|
|
|
|
|
|
Для облегчения |
|
|||||||
|
|
|
|
|
мого режима работы |
лампы в спра |
||||||||
|
|
|
|
|
вочниках |
обычно |
приводятся |
графи |
||||||
|
|
|
|
|
ки, |
представляющие |
собой |
груп |
||||||
Рио. |
3.15. |
Характеристики три |
пы |
характеристик, |
снятых |
через |
||||||||
одинаковые |
интервалы |
напряжения |
||||||||||||
ода |
по |
сеточному |
напряжению |
— параметра. |
Совокупность |
. таких |
||||||||
с т в о м . |
Семейство |
|
характеристик |
называют с е м е й |
||||||||||
анодно-сеточных |
характеристик |
|
триода, |
|||||||||||
построенных по закону степени 3/2, показано на рис. 3.16. |
const). Эти |
|||||||||||||
б. |
Анодные |
характеристики |
( / а = |
/ |
(1Уа) |
при |
(Ус = |
характеристики полностью расположены |
справа от оси ординат, т. е. |
существуют только при положительных |
значениях U Анодное не |
пряжение, соответствующее началу характеристики, (Уазап, определяется, так же как величина Uc зап, из условия / а = 0 и равно
(3.101)
124
При отрицательных сеточных напряжениях |
U зап таким образом |
|
всегда положительно. Для определения Uа зап |
при положительных |
|
Uc выражение (3.101) непригодно, так как I |
|
/ к. Подъем характе |
ристик при отрицательных Uc, так же как и у |
анодно-сеточных ха |
|
рактеристик, определяется законом степени |
3/2. |
Рис. 3.16. |
Семейство анодно-се- |
Рис. 3.17. Семейство анодных характе- |
точиых |
характеристик триода |
ристик триода |
Анодная характеристика для Uc = 0 идет из начала системы коор динат. По мере того как значение параметра U0 становится более отрицательным, анодная характеристика сдвигается параллельно самой себе вправо, т. е. в сторону больших Uа. Характеристики при положительных Uc всегда начинаются в начале системы координат,
так |
как электроны |
с катода, если исключить начальные скорости, |
до отрицательного анода дойти не могут. При малых Uа характерис |
||
тики |
поднимаются |
круче, чем это соответствует закону степени 3/2, |
а после перегиба в точке, где Uа приблизительно равно £/с, идут па раллельно характеристикам при отрицательных значениях Uc. Гео
метрическим местом точек перегиба характеристик при различных |
Uc |
||
практически является прямая, проходящая |
через начало |
системы |
|
координат и имеющая наклон, соответствующий условию |
Uа = |
Uc. |
|
Эту прямую называют л и н и е й с п а д а |
а н о д н о г о |
т о к а , |
так как ее ход очень близок к реальному ходу анодных характеристик при малых значениях Uа. Анализ хода этих кривых будет дан позже. Семейство анодных характеристик триода показано на рис. 3.17.
3.7.2. Зависимость хода статических характеристик от густоты сетки.
Лампы с «левыми» и «правыми» характеристиками
Рассмотрим анодно-сеточные характеристики двух триодов </7i и Ли , отличающихся друг от друга только густотой сетки. Пусть у
триода с более редкой сеткой Л\ проницаемость сетки D i , |
у триода |
с более густой сеткой Ли — D n . Так как D\ > £)и, то при |
одинако |
125