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
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