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

вторичные электроны выбиваются как из сетки, так и из анода. Но уйти от своего эмиттера и перейти на другой электрод могут электроны лишь с того электрода, у которого потенциал ниже. Поэтому пока 0 а < < Uс вторичные электроны переходят только с анода на сетку, за счет чего / а уменьшается, а /с увеличивается по сравнению с токораспределением при отсутствии вторичной эмиссии. При Uа < 20 В раз­ личие между кривыми токораспределения при отсутствии и наличии вторичной эмиссии незначительно, так как а мало. Начиная от Uа =

=15—20 В , что совпадает с началом крутого подъема функции ст =

=f(Ea), расхождение между кривыми за счет роста а быстро увеличи­ вается и кривая для q при наличии вторичной эмиссии начинает па­ дать. Когда значение 0 приближается к значению Uc, «отсос» полем

токораспределения при отсутствии вторичной эмиссии. Точное распо­ ложение точки пересечения зависит от величины пространственного заряда между сеткой и анодом. При Uа > U0 кривая идет выше кри­ вой токораспределения без вторичной эмиссии за счет вторичных элект­ ронов, переходящих с сетки на анод. Превышение это незначительно, так как число вторичных электронов с сетки не велико. Это объясня­ ется тем, что число вторичных электронов пропорционально числу пер­ вичных, а на сетку при Ua > U c попадает значительно меньше первич­ ных электронов, чем на анод.

= f(UЛ в области U&< Ua будет тем глубже, чем больше 0 С. Когда а

-157

Сопоставление кривой, искаженной динатронным эффектом, с кривой токораспределения при отсутствии вторичной эмиссии (рис. 3.44) дает возможность на участке до минимума грубо оценить величину о. Орди­ наты кривой при отсутствии вторичной эмиссии очевидно пропорцио­ нальны числу первичных электронов, а разница ординат обеих кривых при одном и том же значении UJU C — количеству вторичных электро­ нов, переходящих с анода на сетку. Отношение этих величин ориенти­ ровочно равно а. На поднимающемся участке динатронной кривой

при приближении к абсциссе -jf~— 1 такой оценки производить нель­

зя, так как поле сетки здесь больше не обеспечивает полного «отсоса» вторичных электронов с анода.

Динатронный эффект — явление нежелательное,- так как за счет него на характеристиках появляются падающие участки, делающие работу ламп неустойчивой.

3.8.8. Влияние на токораспределение объемного заряда в пространстве между сеткой и анодом

Как уже указывалось, кривая распределения потенциала в лампе при определенных условиях имеет минимум между сеткой и анодом. Появление этого минимума обусловлено пространственным зарядом, создаваемым здесь летящими с катода электронами. Его возникновению способствует и вторичная эмиссия с электродов, в первую очередь с анода. При наличии минимума в формулах для токораспределения, ис­ ходя из физики процесса, должны фигурировать вместо Uа потенциал минимума Um, а вместо dac — расстояние минимума от плоскости сетки хт. Наличие минимума слабо сказывается в режиме перехвата, в режи­ ме возврата, однако, оно приводит к уменьшению анодного тока и сдви­

о глубине минимума и его положении будет рассмотрен в следующем параграфе.

§ 3.9. ПРОХОЖДЕНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ПОТОКА ЭЛЕКТРОНОВ ЧЕРЕЗ ПРОСТРАНСТВО СЕТКА— АНОД

3.9.1. Физические процессы при прохождении через междуэлектродное пространство параллельного потока предварительно ускоренных электронов

До сих пор всегда предполагалось (за исключением 3.4.4), что элект­ рическое поле между сеткой и анодом равномерное. Это достаточно близко к действительности при отрицательных Ua, ко гда плотность

158

электронного потока между сеткой и анодом невелика и поэтому объ­ емным зарядом здесь можно пренебречь. При положительных UB, од­ нако, это недопустимо, так как в связи с возросшей плотностью элект­ ронного потока объемный заряд уже существенно влияет на потенциал пространства.

Рассмотрим распределение потенциала между сеткой и анодом плос­ кого триода при положительном сеточном напряжении £/с, положитель­ ном анодном напряжении Uа и соответствующем им действующем нап­ ряжении в плоскости сетки и д. Обозначим величиной / ток, соответст­ вующий потоку электронов, влетающих со стороны катода через про­ светы сетки в пространство сетка — анод. Для упрощения задачи сде­ лаем следующие предпосылки:

1)электроны, входящие через сетку в пространство сетка — анод, все имеют одинаковые энергии, равные eUд\

2)траектории всех электронов прямолинейны, параллельны друг

другу и перпендикулярны плоскостям электродов; 3) отсутствуют вторичные электроны.

Так как с величиной «входящего» тока I изменяется объемный заряд между сеткой и анодом, то в каждом случае получается другое распределение потенциала. На рис. 3.45 приведены кривые распреде­ ления потенциала при различных значениях / и одинаковых значениях как Uc, так и Uа в случае, если Ua > Uа.

1. При 1 = 0 распределение потенциала линейное, так как в прост­ ранстве сетка — анод отсутствуют свободные заряды (кривая /).

2.При появлении тока / начинается за счет возникновения объемно-, го заряда провисание кривой распре­ деления потенциала. Это приводит по сравнению с линейным распределени­ ем к уменьшению градиента у^поверх­ ности анода и его росту у поверхнос­ ти сетки (кривая 2).

3.При достижении током I опреде­

ленной величины градиент поля у по­ верхности анода становится равным нулю (кривая 3).

4. При еще большем значении I градиент поля у поверхности анода меняет знак, появляется минимум по­ тенциала. С ростом I минимум уг­ лубляется и удаляется от анода (кривая' 4).

5. При достижении некоторого критического значения I потенци­

ал в минимуме скачкообразно спускается до нуля (кривая 5). Место, где U = 0 и = 0, называется виртуальным катодом (криваяД

плоскость в. к.). Здесь скорости прилетающих со стороны сетки элект­ ронов становятся равными нулю. Под действием Uc или U&они затем вновь ускоряются в ту или другую сторону и уходят частично на сет­

159

ку, частично на анод. Виртуальный катод обладает, таким образом, теми же свойствами, что и обычный накаленный катод, испускающий электроны в противоположные стороны и работающий в условиях ог­ раничения тока пространственным зарядом. С ростом тока / виртуаль­ ный катод удаляется от анода (кривая 6).

До возникновения виртуального катода все электроны, пролетаю­ щие сетку, долетают до анода и «входящий» ток идентичен с анодным (/ = / ). При наличии виртуального катода та часть электронов,

3.9.2.Распределение потенциала между сеткой

ианодом при отсутствии виртуального катода

Как во всяком электрическом поле с пространственным зарядом, исходным уравнением для определения распределения потенциала.и здесь служит уравнение Пауссона. В случае одномерного поля (плоская система электродов) оно имеет вид

ieo