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: 151

Скачиваний: 0

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

а (3.154) принимает вид

tg Р* =

pdа

(3.156)

4dac Фж

 

 

Как /, так и tg flm зависят, таким образом только от геометрии лампы. У большинства конструкций ламп tg |Зга < 0,4, что соответст­ вует |Зт < 23°. В среднем |Зт составляет около 15°, а |Зкр практически всегда меньше рт . Поэтому для Ркр, как для малоимуща, с ошибкой, не превышающей 5%, можно считать, что

sin ркр« tg ркр« р кр-

(3.157)

Отсюда (3.153) можно записать в виде

 

Ркр = У-щ--

(3.158)

Для нахождения зависимости q

обозначим через у

расстояние от середины между витками до точки, в которой электрон, отклоняемый на угол |Зкр, пересекает плоскость сетки. Тогда все элект­ роны, проходящие через сетку в пределах отрезка 2укр, будут попа­ дать на анод и составлять анодный ток. Электроны, соответствующие катодному току в пределах одной секции сетки, летят с участка ка­ тода шириной р (см. рис. 3.36). Тогда

 

 

<7 = ^ ^

.

 

 

(3.159)

Из ДBOF следует

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1/кр =

/ tg Ркр>

 

 

или, используя (3.155),

(3.157) и

(3.158),

 

 

..

 

2dac ^ск

f

U я

(3.160)

n

- ^ s ^ V

- i

h

-

 

Подставив это выражение в (3.159),

получаем

 

9

=

4^ЯС *

 

УV

U*

(3.161)

pd ак

 

Дробь перед корнем зависит'только от размеров системы электро­

дов и называется к о э ф ф и ц и е н т о м

в о з в р а т а

 

Св = .I k d s * . .

(3.162)

 

pdaK

 

С использованием

этого обозначения

(3.161) принимает вид

 

9 = Св 1

/ - ^ - .

(3.163)

Сравнивая (3.162)

с (3.156),, видим, что

 

с„ = .

1

(3.164)

 

tg

 

 

148


Теперь определим значение ОJU a, соответствующее переходу из ' режима возврата в режим перехвата [([/а/£/с)гр]. Как следует из (3.160), укр увеличивается с ростом Uа. Возврат электронов прекратится, когда 2укр станет равным просвету между витками р — 2с. Пренебре­ гая величиной 2с по сравнению с р, можно в первом приближении считать, что переход происходит, когда 2укр = р. Это согласно (3.160) соответствует условию

/

U*\

= (

Pd^

у

\

Ug /гр

\

4dac rfCI£

/

которое при использовании (3.162) можно записать в виде

Ш, ~ ч "

Если учесть, что в режиме возврата DUa< Uc, то можно счи­ тать, что я? Uc. Тогда ориентировочно

(3.165)

\ Uc /Гр

Это уравнение, принимая во внимание (3.164), можно представить

также в виде

(tl “

Этим соотношением .( — ) непосредственно связывается с рт .

\ U с /гр

/ и а \

Соответственно приведенным значениям (Зт

величина 1^—1 в боль­

шинстве случаев лежит в пределах 0,1—0,2.

На рис. 3.37 приведена зависимость q = / (jf~) ДЛя Т-Рех систем

электродов, отличающихся только значениями

2с и' р. Этич значения

выбраны так, чтобы во

всех

 

 

 

трех случаях

коэффициент

за-

 

 

 

полнения сетки а

 

2с

 

был

 

 

 

= —

 

 

 

 

одинаковым.

Из

 

 

Р

 

 

 

 

 

рисунка видно,

 

 

 

что

кривая

поднимается

тем

 

 

 

круче и тем самым область

воз­

 

 

 

врата становится тем уже,

чем

 

 

 

мельче

структура

 

сетки.

Это

 

 

 

объясняется

тем, что при более

 

 

 

мелкой

структуре сетки

элект­

 

 

 

рическое поле в

ее

плоскости

 

 

 

более равномерное.

 

хорошо

 

 

 

 

Изложенная

теория

 

 

 

подтверждается эксперименталь­

Рис- 3.37.

Токораспределение в

но

при условии,

что соблюдают-

ся сделанные

в

нячалр

ппелпп-

~Режиме возврата при различной

ся сделанные

в

начале

предпо

структуре сетки. Размеры

системы

сылки.

Этого

можно

добиться,

электродов: daK/dCK= 3;

а = 0,2

149


если

измерения производить

при

малых плотностях

токов,

низкой

температуре катода и

малых

напряжениях на

электро­

дах. В условиях, в которых реально работают лампы, эти предпосыл­ ки обычно не выполняются и поэтому наблюдаются значительные от­ клонения от полученных зависимостей. Дальнейшее уточнение теории за счет лучшего учета действительной формы электрического поля между сеткой и катодом в большинстве случаев не имеет практического смысла, так как эта поправка несущественна по сравненщо с откло­ нениями, вызываемыми другими неучтенными явлениями. Если при очень малых dCKнеобходим учет пространственного заряда перед ка­ тодом, то в (3.161) нужно подставлять соответствующее значение Ug. Учет начальных скоростей электронов приводит к появлению «хвос­ та» у кривых токораспределения в области малых отрицательных значений UJUC. Роль минимума потенциала между сеткой и анодом

и влияние вторично-электронной эмиссии будут

рассмотрены дальше.

3.8.6., Токораспределение в режиме перехвата

 

 

 

 

Режим перехвата,

в отличие от режима

возврата,

имеет

 

ме-

сто в очень широком

Ua

Ua

( и я \

1

,

диапазоне значении ——, от —- =

—-

 

Uc

Uc

{ Uc )гр

 

т. е. от значений, меньших единицы, дотЛ-^-оо. Так как токорас-

U q

пределение в конечном итоге определяется формой траекторий элект­ ронов, рассмотрим сначала, каким образом в этих пределах значений

и,

—гг~ изменяются электрическое поле между электродами и электронно­

оптические свойства сетки. Как уже указывалось, изгиб траектории электрона в плоскости сетки и соответственно ее фокусирующее дей­ ствие зависят от отношения потенциала сетки Uc к среднему потен­ циалу окружающего ее пространства, который в первом приближении можно приравнять действующему потенциалу в плоскости сетки Uа.

U

 

1 сетка не

искажает электрическое поле лампы

°

При -jj- =

и тра­

ектории

всех

электронов — прямые (рис. 3.38,6). В пределах

одной

секции

сетки

сеточный

ток тогда составляют электроны, уходящие

с участка катода, равного проекции витка сетки на его поверхность. При обычных витых сетках или сетках в виде параллельных стерж­ ней это будет полоса шириной 2с. Катодный ток в тех же условиях составляют электроны с полосы шириной р. Отсюда отношение / с// при Uc = (величины, относящиеся к этому случаю, снабжены индеском п)

(3.166)

и соответствующее значение q

(3. 167)

Р

150



Значение UJU C, при котором Ud становится равным U0, можно найти из (3.68) делением на Uc:

(3.168)

При 1 витки сетки отталкивают пролетающие мимо элект-

роны (рис. 3.38,в); число электронов, перехватываемых сеткой, уменьшается и q становится больше qn. Каждая секция сетки при этом дей­

ствует как собирательная линза. При -Щ- > 1 витки сетки притяги-

вают электроны (рис. 3.38,a), q <.qn, а сеточные линзы — рассеиваю­ щие.

iii I I

I I II I I

I

H+-

in i i

i i и i i

i

I | !

S)

Рис. 3.38. Траектории электронов в триоде при токораспределении в режиме перехвата и различных значениях U JV d

Исходя из таких представлений можно в принципе рассчитать токи сетки и анода в режиме перехвата, если известны траектории электро­ нов. Однако практически это наталкивается на большие трудности, так как уравнение поля между электродами, необходимое для нахож­ дения уравнений траекторий, в точном виде очень сложно. По этой при­ чине, а также в связи с тем, что на токораспределение влияет ряд до­ полнительных факторов, трудно поддающихся расчету, на сегодняш­ ний день не выведено формул, дающих во всех случаях хорошее совпа­ дение с экспериментом. Все известные формулы получены в резуль­ тате приближенных решений. Одни из них лучше соответствуют действительности, когда сеточные линзы рассеивающие, другие —> когда собирательные. Ниже выводится формула, дающая приемлемую для практики точность во всей области режима перехвата. Идея вывода ее состоит в следующем. При Uc = Ud отношение I J I K определялось уравнением (3.166), т. е. отношением геометрического диаметра витка

к шагу. При Uc/Ud >1 отношение

, при

< 1, наоборот,

/ <

Р

Ud

. Если теперь в (3.166) геометрический радиус витка с заме­

ни

Р-----------------------------------------------------

.

 

151