Файл: Клейнер, Э. Ю. Основы теории электронных ламп учебное пособие.pdf

dUg = Ugm — dy,

но плотность тока по поверхности непостоянна. Интегрирование нуж­

Учитывая только первые четыре члена разложения, получаем для квадратной скобки

Воспользуемся выведенными зависимостями для сравнения ха­ рактеристик, получающихся при наличии островкового эффекта, с

131

характеристиками соответствующих сводимых триодов, у которых ток определяется уравнением

При этом нужно иметь в виду, что значение величины Ugm, фи­ гурирующей в (3.110)—(3.112), зависит от степени провисания анод­ ного поля и растет с ростом неравномерности поля в плоскости сетки; при заданном Uа или Ug оно будет тем больше, чем более отрица­ тельно U0.

Рассмотрим сначала анодно-сеточные характеристики. Выражение (3.110) определяет ход характеристик около точки запирания и сви­ детельствует о наличии тока даже при Ud0 < 0, когда по закону сте­ пени 3/2 тока еще не должно быть. Характеристики за счет остров­ кового эффекта, следовательно, вытягиваются в сторону отрицатель­ ных Uc. Согласно сказанному о зависимости Ugm от соотношения между Uа и Uc степень вытянутости будет тем больше, чем больше значение Uа, которому соответствует характеристика. Крутая часть характеристик определяется уравнением (3.112). Оно отличается от (3.113) множителем в квадратных скобках, который всегда больше единицы. Это значит, что токи при наличии островкового эффекта при прочих равных условиях всегда больше, чем при его отсутствии, а насколько больше — это зависит от отношения Ugm/Ugo. Так как это отношение уменьшается с изменением Uc в положительную сторо­ ну, то разница между характеристиками при наличии и отсутствии островкового эффекта по мере роста / к становится меньше. С ростом Uа, которому соответствует характеристика, разница, наоборот, уве­ личивается. На рис. 3.23, а сопоставлены соответствующие друг другу семейства анодно-сеточных характеристик при наличии и отсутствии

132

островкового эффекта. Из рисунка видно, что при наличии островко­ вого эффекта характеристики идут выше и положе, чем при его от­ сутствии. При разных Uа они не подобны друг другу, а тем больше вытянуты, чем больше £Уа; в сторону запирания они, следовательно, расходятся. Картина семейства в несколько утрированном виде дана там же на дополнительном рисунке.

На рис. 3.23, б даны соответствующие анодные характеристики. Здесь характеристики при островковом эффекте тоже идут выше и положе, чем при его отсутствии, но в отличие от анодно-сеточных они в сторону запирания сближаются. Сдвиг начальной точки в сторону начала системы координат тем больше, чем более отрицательно Uc (см. маленький дополнительный рисунок).

Использованная до сих пор зависимость D от у (см. 3.106) в боль­ шинстве конструкций неточно учитывает инстинное изменение напря­ женности поля по поверхности катода. В литературе, в.зависимости от степени апроксимации картины поля, приводятся разные выраже­ ния для функции D (у). Большинство авторой считает, что с доста­ точной для практических целей точностью для переменной составляю­ щей D можно принять гармонический закон изменения, и предлагает для D (у) выражение

D = D0— Dmcos . (3.114)

Если ввести величину максимального относительного изменения D и обозначить ее б

то (3.114) принимает вид

Значение D0 можно рассчитывать по формулам для проницаемости сводимых триодов (см. § 3.3.4), лучше всего по формуле Оллендорфа. Величина б, в отличие от D0, зависит не только от da0, но и от dCK, так как оба междуэлектродных расстояния совместно определяют степень провисания анодного поля и тем самым и изменение напря­ женности поля по поверхности катода. При тонкой пров'олоке навивки

что при больших dCK/p, т. е. в условиях, когда поле у катода становит­ ся равномерным, б стремится к нулю, так что разница между D и D0 исчезает.

133

Выражение (3.117). предполагает тонкую проволоку навивки

< 0,1). Если же диаметр проволоки велик и сравним с между-

электродными расстояниями, то уже сама толщина витка заметно влияет на равномерность поля у катода и в формулу (3.117) прихо­ дится вводить соответствующую поправку. Она заключается в том,

Подставляя (3.118), (3.119) и (3.121) в (3.117), получаем

134

Все указанные формулы для расчета б относятся к «холодной» лампе, т. е. не учитывают влияние пространственного заряда. Для расчета б для «горячей» лампы в выражение (3.122) дополнительно вводят величину хи 1см. (3.77)], применявшуюся уже раньше для учета влияния пространственного заряда на значение действующего

сГ

Рис.' 3.25. Диаграмма для определения 6'

135

На рис. 3.25 и 3.26 даны диаграммы для определения 8' и 8" [Л.3.9]. При сложной конфигурации электрического поля для расчета характеристик часто выгодно использовать электронно-вычислитель­ ные машины. В литературе приводится много методов для численного расчета электрических полей и характеристик систем электродов

различных конфигураций, см., например, [Л.3.10].

.3 Лт

Островковый эффект является основной причиной расхождения реальных характеристик триода и построенных теоретически, даже с учетом «горячего поля» и начальных скоростей электронов. Кроме островкового эффекта, на расхождение влияют также факторы, дей­ ствующие в диоде (см. § 2.3).

3.7.4.Связь между анодными

ианодно-сеточными характеристиками

Семейства анодных и анодно-сеточных характеристик, взаимосвя­ заны, так как Определяются одной и той же функциональной зави­ симостью от напряжения электродов (см. § 3.6). Поэтому семейство

136