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
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 Uд 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 = Uд (величины, относящиеся к этому случаю, снабжены индеском п)
(3.166)
и соответствующее значение q
2с
(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-
Uд
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, |
|
/ < |
/к |
Р |
Ud |
2с . Если теперь в (3.166) геометрический радиус витка с заме |
|||
ни |
Р----------------------------------------------------- |
. |
|
151