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: 156

Скачиваний: 0

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

4.2.3.

 

Частичные междуэлектродные емкости

 

 

 

 

 

 

многоэлектродных ламп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В многоэлектродных лампах в связи с более сложной конфигура­

цией системы электродов формулы для расчета большинства

частич­

ных междуэлектродных емкостей не такие простые,

как

для

частич­

 

 

 

 

 

 

 

ных емкостей в триоде. Это от­

 

 

 

Электроды

 

р-1 р(А)

носится к частичным

емкостям

Кк)

г

i - 1 L

й /

л

между двумя

соседними

сетка­

 

 

 

 

 

 

 

ми и между двумя электродами

 

 

 

 

 

 

 

любого

вида,

разделенными

 

 

 

f/

 

 

несколькими сетками.

расчетных

 

 

 

 

 

Для

получения

 

 

 

 

 

 

 

формул

в

общем виде

опреде­

 

 

 

и

 

 

лим

частичную

емкость

С1п

 

 

 

 

 

между

сеточными

электродами

 

 

 

 

 

i и п, произвольно

выбранны­

Рис. 4.8. К расчету частичных между­

ми в какой-либо

плоской

сис­

электродных

емкостей в многосеточной

теме

электродов

с р электро­

 

 

системе

электродов

 

дами (рис. 4.8). Электрический

электрода,

 

 

 

 

заряд

на

поверхности

t-го

выраженный, как и в (3.47),

через его частичные

емкос­

ти по отношению к другим

электродам и через

потенциалы электро­

дов,

равен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Яь =

-

Спи г -

Cwt/2 ^

- CinUn -

... -

CipUp + (S СО Ut,

 

(4.6)

где Са , С

... , Cin,

Cip — частичные емкости

г'-го электрода

отно­

сительно соответственно первого, второго, ... , р-ro

электрода; 2 С г —

сумма частичных емкостей t-ro электрода относительно всех осталь­ ных электродов; -1)ъ U2, ... , Un, Up — потенциалы соответствующих электродов относительно катода.

Дифференцируя (4.6) по Un, получаем

 

c i* = — 5 r -

<4-7)

dUn

 

Теперь выразим qt по теореме Гаусса. Для этого предположим сначала, что i-й электрод представляет собой сплошную проводящую поверхность с потенциалом, равным действующему потенциалу в плоскости этого электрода Udi. Исходя из того, что в общем случае электрическое поле существует по обе стороны этого электрода, заряд на его поверхности будет

Qt сплош = е0 ^

""Ь

I

где F — поверхность одной стороны сплошного электрода с внеш­

ними размерами, что и у сетки, которую он заменяет; Et — напря­ женность электрического поля у поверхности t-ro электрода, обра­ щенной к n-му, в случае, когда сеточный электрод заменен сплошной

проводящей поверхностью; Е{— то же, с обратной стороны t-ro элект­ рода.

228


В действительности i-й электрод не сплошная пластина, а сетка. Как было показано в 3.3.3, переход от сплошной поверхности к се­ точной при определении емкостей и зарядов учитывается добавлением множителя, равного остроте управления соответствующего электрода. Следовательно,

4i =

ai еоF iE<+ & ) >

(4-8)

где ст{ — острота управления t-ro электрода.

 

Дифференцируя (4.8) по Uп, согласно (4.7) получаем

 

 

д Е ]

(4.9)

Cin = ~ ai 4 E -zrr--

 

дип

 

Величина дЕ/d ll„ в (4.9)

отброшена, так как влияние Uп на поле

со стороны г-го электрода, не обращенной к п-му, в соответствии с проницаемостью этого электрода во много раз слабее, чем на поле с передней стороны. Если считать вектор напряженности поля поло­ жительным, когда он направлен от поверхности электрода, и предпо­ ложить, что n > i , система электродов сводима к эквивалентному дио­

ду и электрическое поле

между электродами линейное, то

 

Е\

’+1)--~ — ",

 

 

(4.10)

 

 

“ж , '

 

 

 

где di+i,i ■—расстояние между (i +

1)-м и t-м электродами.

 

Подставляя (4.10) в (4.9), находим

 

 

 

 

Ео F

d{Ud\i+ [) Udt)

 

 

Выражение е 0F/di+1,i

представляет собой

емкость между

сплош­

ными поверхностями, помещенными на месте

(г +

1)-го н t-ro сеточ­

ных электродов. Обозначая ее через Сг-+1, м о ж н о

записать,

что

Ctn =

dUац+р

SUdi

 

(4.11)

С1+1.

dU„

dUn

 

Обычно второй член в скобке намного меньше первого, так что с достаточной для практических целей точностью расчет можно вести по формуле

dU

(4.12)

Сы — °г С]i-H. ‘ dU„

Величину dUg(i+\)/dUn при вычислениях удобно находить по схеме

dUd(t+l)

dUd(i+1)

dUd(i+2)

dUat,n-\)

дидп

dUn

dUd(i+2)

^a(i+3)

dUo’n

du„

Нужно иметь в виду, что данные формулы относятся только к активным составляющим емкостей.

Примеры расчета емкостей по (4.12) будут даны в 4.4.6.

229


§4.3. ТЕТРОД

4.3.1.Действие экранирующей сетки в тетроде

В тетроде первая сетка обычно используется как управляющая, вторая — как экранирующая (см. рис. 4.1). Для того чтобы выяснить

.действие экранирующей сетки в электронной лампе, рассмотрим влияние сплошной металлической пластины 3, помещаемой между двумя другими металлическими пластинами С и А, на электростатиче­ скую связь между ними (рис. 4.9). Пусть в цепи пластины А содержит­ ся сопротивление R a и вся схема питается переменным напряжением.

Рис. 4.9. Модели для выяснения экранирующего действия второй сетки тетрода (верхний ряд) и их электротехнические эквиваленты (нижний ряд)

Если пластины 3

нет (рис. 4.9,а), схема представляет собой простую

цепь из последовательно включенных

емкости между

пластинами

С

и А и сопротивления Ra, и по всем элементам схемы,

в том

числе и

по Ra,

протекает

переменный

ток.

При

наличии

пластины

3

(рис.

4.9, б) ею

перехватываются

все

электрические

силовые

линии,

идущие от

пластины С

к пластине А. Цепь переменного

тока замыкается через емкость между пластинами С и 3 и- проводник от пластины 3 к общей точке О. Через Ra ток проходить не будет, так как правая ветвь схемы замкнута накоротко проводником 30 . Это наглядно видно по эквивалентной электрической схеме, приведенной на рисунке. Введением пластины 3, таким образом, достигается экра­ нировка электрода А от электрода С. Иначе обстоит дело, если в цепи экрана содержится какой-либо элемент, представляющий собой со­ противление для переменного тока (R g, рис. 4.9,в). Тогда экран теряет свое экранирующее действие, так как переменное падение напряже­ ния, возникающее на R g, ведет к появлению переменного тока через

емкость

между 3

и

Л и

сопротивление Ra.

внутри

Для

экранирования

анода

от других электродов лампы

системы

электродов

сплошной

экран использовать" нельзя,

так как

230



тогда электроны с катода не смогут пройти к аноду. Поэтому экраны по пути движения электронов выполняются в виде сеток; чем сильнее должно быть экранирующее действие, тем гуще делается сетка.

На экранирующую сетку всегда подается постоянный положитель­ ный потенциал, постоянный для того, чтобы обеспечить ее экранирую­

щее

действие,

положительный,

 

 

 

— чтобы

обеспечить

токопро-

 

 

 

хождение через лампу. Так как

 

 

 

первая

сетка

обычно имеет

от­

 

 

 

рицательный потенциал, то при

 

 

 

отрицательном

 

потенциале

и

 

 

 

второй

сетки

действующее

на­

 

 

 

пряжение

в

плоскости первой

 

 

 

было бы отрицательным и лам­

 

 

 

па

оказалась

бы

запертой.

Рис. 4.10.

Схема включения тетрода

Напряжение экранирующей сет­

 

 

 

ки

обычно

выбирают

в преде­

 

значение потенциала - второй

лах (0,5-=-1,0)

U . Положительное

сетки приводит

к тому, что

катодный ток

разделяется на анодный

ток

и ток

второй

сетки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/« =

/. +

/«■

(4.13)

Когда лампа работает в усилителе и на ее управляющую сетку пода­ ется переменное напряжение, то не только в анодной цепи, но и в цепи экранирующей сетки появляется переменная составляющая тока. Если теперь в цепи экранирующей сетки содержится какое-либо сопротивление (таким сопротивлением может быть и внутреннее сопротивление источника питания), то потенциал ее во время работы усилителя становится пульсирующим и ее экранирующее действие уменьшается. Для обеспечения постоянства потенциала экранирую­ щей сетки между ней и катодом всегда включается конденсатор большой емкости, который шунтирует внешнюю цепь по перемен­ ному току (рис. 4.10).

4.3.2. Закон степени 3/2 для тетрода

Для вывода уравнения катодного тока в тетроде определим соглас­

но 4.2.1 действующие напряжения в плоскостях второй сетки

 

U02 — °2 (^2 U01 +

^с2 + D2Ua)

(4.14)

и первой сетки

 

 

 

 

U01 =

ai №a +

Uд2).

(4.15)

Учитывая, что обычно Uq\ С Uс2 и D'2<i 0,1, в (4.14) можно

пре­

небречь членом D^Uo, по сравнению

с Uc2 и записать

 

U 02 ^

°2 (^с2

“Ь Д г ^ а )-

(4.16)

231