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: 166

Скачиваний: 0

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

кого-либо третьего оставался постоянным. Эти параметры обозна­ чаются ц ; р, должно иметь три индекса, из которых первый обозначает

более

отдаленный

от

катода

электрод,

второй — более близкий, °

третий — электрод,

в

цепи

которого ток сохраняется постоянным.

Если

первый электрод обозначить

п-м, второй — т-м, а тре­

тий р-м, то

 

 

 

 

 

\

 

dU,

 

(3.219)

 

 

 

 

 

V 'nm p

 

dU„

 

 

 

 

i U остальных электродов — const.

В обозначении коэффициентов усиления, относящихся к постоян­ ству анодного тока, третий индекс «а» не ставится. Если при постоянстве / а в коэффициенте усиления сопоставляются изменения потенциалов анода и сетки, управляющей анодным током, никакой индекс не ста­ вится при условии, что в лампе имеется только одна управляющая сетка. Такое упрощенное обозначение вызвана тем, что этот вид ко­ эффициента усиления практически наиболее важен и потому чаще всего используется.

Параметры этой группы показывают, насколько сильнее действует на соответствующий ток изменение потенциала более близкого к ка­ тоду электрода по сравнению с более отдаленным, или, иначе, сколь­ ко вольт изменения потенциала более отдаленного электрода экви­ валентны в своем действии на ток изменению на 1 В потенциала более близкого электрода. Знак минус в определении обусловлен тем, что увеличение потенциала одного электрода для сохранения постоянства тока должно сопровождаться уменьшением потенциала другого. Па­ раметры типа (л — величины безразмерныё.

3.12.2. Статические параметры анодной цепи лампы

Согласно данным ранее определениям в триоде имеется три пара­ метра, связанных с анодным током лампы:

1)крутизна характеристики;

2)внутреннее сопротивление;

3)коэффициент усиления.

I.Крутизна характеристики

Она определяется как

8==Л ±

(3.220)

dUc

 

или при записи в полных дифференциалах как

S =

dlа

(3.220а)

 

dUc

U&= const

Она представляет собой тангенс угла наклона касательной к анод­ но-сеточной характеристике лампы (рис. 3.66). У маломощных трио­ дов она обычно лежит в пределах от единиц до десятков мА/В.

183


Крутизну можно рассчитать, зная размеры системы электродов и поданные на них напряжения. В случае необходимости учета влия­ ния начальных скоростей электронов должна быть известна и температура катода. При отрицательных сеточных напряжениях, т. е. когда 1. = / к, расчетные формулы получаются довольно просты­

ми. Для вывода их (3.220) удобно запи­ сать в виде

 

 

S =

а/.

dUg

 

(3.221)

 

 

Шд

dUr

 

 

 

 

 

 

 

 

Первая из производных представля­

 

ет собой

согласно (3.92)

крутизну

ха­

 

рактеристики эквивалентного

диода

 

 

 

 

 

dla

 

(3.222)

 

 

 

 

dU,д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вторая — дополнительный

множитель,

крутизны характеристики

зависящий от того,

учитывается

ли

влияние

начальных скоростей

электро­

 

 

нов или нет.

 

 

 

 

 

Без учета начальных скоростей согласно (3.69) и (3.81)

 

 

dUc

 

1

 

 

 

 

 

l + D + JLD'

 

 

 

 

откуда

 

 

 

 

 

 

 

S = Sga.

 

 

 

 

(3.223)

Если 5 в согласно (2.73)

выразить

как

 

 

 

 

 

S.

р

где G= 2,33-10“° -j-2?, то с учетом (3.68) для 5 получаем “ск

S = ± G a ^ ( U c + DUS/l.

(3.224)

Отсюда, подобно выводу (2.75),

S = а /'а/з".

(3.225)

Однако в отличие от (2.74) постоянная крутизны а в данном случае равна

 

 

 

 

 

(3.226)

При учете начальных скоростей

исходим для определения

dUg

dUc

из (3.83) и в результате дифференцирования получаем

 

dUg

I f

 

д £ с { К ) Г

dUg

 

dUc ~

1 +D

Т

dUg

dUc

 

184


Умножая числитель и знаменатель второго слагаемого в скобке

на dCK и используя

(3.52),

это уравнение можно записать в виде

зи д

 

D' йг

дЕ,с(к)г

dUp \

дис

+ D

dUg

дий у

 

Выделяя dUd/dUc, находим

 

 

 

dUg

. ________ 1________

(3.227)

 

дис

1 + D+ D' dCK

 

 

 

 

 

вид

 

Рио. 3.67. Диаграмма для определения коэффициента %при расчете крутизны характеристики с учетом начальных скоростей электронов

Вводя обозначение

X

^Г!

д£с(к)г

(3.228)

 

 

dUg

 

(3.227) можно представить в виде

dUg _

1

(3.229)

dUc

1 + D + x D '

 

Так как согласно 3.4.3 величина .£с(к)‘г с позиций дальней зоны поля равна напряженности поля у анода эквивалентного диода, то

необходимую для определения х величину —^ cWr, можно найти,

OUg

185


исходя из таблиц Ленгмюра т] = / (0- Результаты этих расчетов можно представить в безразмерном виде [Л.3.6]:

 

X =

(3.230)

На рис.

3.67 приведено семейство кривых %= f {I J I «,) при

I J I a

в качестве

параметра.

 

Подставляя (3.229) и (3.222) в (3.221), получаем для крутизны характеристики с учетом начальных скоростей электронов

(3.231)

1+ D + XD'

II.Внутреннее сопротивление лампы

Внутреннее сопротивление лампы определяется как

Ri =

(3.232)

v I а

или, при записи в полных дифферен. циалах,

dUa

(3.232а)

Uc = const

Рис. 3.68. К определению внутреннего сопротивления лампы

III.Коэффициент усиления

Значение

R t равно

величине,

обратной

тангенсу угла

наклона

касательной

к анодной

характерис­

тике лампы (рис. 3.68).

 

R t обыч­

У маломощных триодов

но лежит

в пределах

от

единиц до

десятков кОм.

Коэффициент усиления триода определяется как

р. =

dUа

(3.233)

dUc

 

1а - const

и показывает, на сколько вольт должно измениться анодное напряже­ ние, чтобы вызвать такое же изменение анодного тока, как изменение сеточного напряжения на 1 В. Значение р, лежит у триодов обычно в пределах от нескольких единиц до ста пятидесяти.

Значение р может быть выражено через 5 и R t. Для этого, исходя из общей функциональной зависимости анодного тока / = f (Uc, Ua), напишем полный дифференциал анодного тока

d i&= 4гг dU<+ ТТ Г dU ••

(3-234)

иt/g

оUа

 

186


Частные производные в этом уравнении равны S н 1/Rt

dlt = SdUc + — dUa.

(3.235)

Ri

Исходя из этого уравнения S и R t принято считать основными па­ раметрами лампы. Предположим теперь, что / а = const, или, что одно и то же, что dla = 0. Тогда

SdUc +

dUt <=0.

 

 

Ri

 

 

Отсюда

 

 

 

dUа

= SRt

 

dUc

 

 

или согласно (3.233)

 

 

 

I* = SRf

(3.236)

Это уравнение называется

в н у т р е н н и м

у р а в н е н и е м

т р и о д а . Оно действительно без каких-либо ограничений, так как выведено из общей функциональной зависимости анодного тока. Для получения по (3.236) правильных численных значений р величину S нужно подставлять в A/В, a R t — в Ом. Из (3.236) следует, что нель­ зя считать одновременно все три величины р , S и Rt независимыми друг от друга параметрами лампы. Если 5 и R t принять за первичные параметры, то р нужно рассматривать как величину производную.

Если из правой части (3.235) вынести R t и воспользоваться (3.236), то (3.235) можно привести к виду

dh = 4 - №Uc + dUJ,

Ki

в котором наглядно проявляется физический смысл параметра р , а именно, что р показывает, во сколько раз сильнее действует измене­ ние Uc на изменение / а, чем такое же изменение Uz.

Величина р так же, как 5

и R it в принципе изменяется с измене­

нием напряжений электродов.

В связи с этим определение р в общем

случае требует громоздких расчетов. Однако приводимые обычно фор­ мулы для расчета р не содержат зависимости от режима работы лам­ пы. Это обусловлено тем, что они действительны только в области от­

рицательных сеточных напряжений, где р ,

как показано дальше, ве­

личина обратная проницаемости сетки D. Так как D зависит только

от геометрических размеров

системы

электродов, то р , таким обра­

зом, при Uc < 0 для каждой

конструкции

триода становится вели­

чиной постоянной.

 

 

и D,

 

 

Для того чтобы найти связь между р

обратимся

к закону

степени 3/2. Так как при £/с < 0 токи

/ а и / к

идентичны,

то для / а

можно написать

 

 

 

 

 

/ а = Go'* (Uc +

DUSU.

 

 

187