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

Т огда (4 .15) п ри н и м ает вид

(4.17)

(4.18)

Это выражение, и представляет собой закон степени 3/2 для тетрода.

4.3.3. Токорйспределение в тетроде

Из-за наличия в тетроде двух положительных электродов, второй сетки и анода, ход анодно-сеточных и анодных характеристик тетрода определяется не только закономерностями изменения катодного тока, но и токораспределением.

Так цак в тетроде напряжение первой сетки по модулю обычно мало по сравнению с напряжением второй, то тангенциальные состав­ ляющие скоростей, приобретаемые электронами при прохождении первой сетки, всегда на много меньше скоростей, сообщаемых им полем второй. Поэтому практически можно пренебречь влиянием пер­ вой сетки на направление, вектора скорости электронов в плоскости второй сетки й рассматривать тетрод с точки зрения токораспределения как триод, получающийся при изъятии первой сетки из тетрода. Тогда на основании (3.177) для коэффициента токопрохождения в ре­ жиме перехвата можно записать

(4.19)

21n ~ Pi

2кс2

где с2, Рг, Uc2 и Uд2 — соответственно радиус проволоки навивки, шаг навивки, напряжение и действующее напряжение второй сетки, a UJUffi с учетом (4.16) равно

(4.20)

Таким же образом можно получить выражение для q в режиме

рая сетка настолько густая, что электрические поля по обе ее стороны можно считать независимыми друг от друга.

Так как в тетроде оба положительных электрода расположены рядом, то на токи за счет распределения электронов, летящих Q катода, накладывается еще динатронный эффект.

232

4.3.4. Статические характеристики тетрода

I. Виды статических характеристик тетрода

Статические характеристики тетрода, в зависимости от того, на­ пряжение какого электрода принимается за аргумент, делят на сле­ дующие группы.

а) Характеристики по напряжению первой сетки:

катодно-сеточная

Л< = f (£/а ) при Uc2, U&= const;

анодно-сеточная

/а = / (f/ci) ГРИ ^С2. = const;

экранно-сеточная

/« = / (£/сх) ПРИ ^ С 2. U а = const.

б) Характеристики по напряжению второй сетки (их принято называть экранными):

катодно-экранная

/ Ч = / ( ^ с в ) при E/ci, t/a = const;

анодно-экранная

в) Характеристики по анодному напряжению:

катодно-анодная

Каждую из этих зависимостей можно представить в виде семейства характеристик, параметром которого является одно из напряжений, поддерживаемых постоянным для отдельной характеристики.

В приведенный перечень не включены характеристики тока пер­ вой сетки, полагая, что она, как управляющая, имеет отрицательный потенциал, Если отбросить это ограничение, то к характеристикам группы а) добавляется сеточная характеристика, группы б) — сеточ-. но-экранная и группы в) — сеточно-анодная.

Практическое значение анодной и анодно-сеточной характеристик то же, что у триода: они служат для анализа работы лампы. Харак­ теристики по напряжению второй сетки используются, в основном, для выбора рабочей точки при разработке новой аппаратуры.

233

II. Х арактеристики по напряж ению п ервой сетки

Начало катодно-сеточной характеристики находится из условия / к = 0. Тогда на основании (4.18) получаем для напряжения запира­ ния

Член DflzUa очень мал по сравнению с первым членом в скобке, так что положение начальной точки в основном зависит от значений Dx и t/c2. Дальнейший ее ход определяется законом степени 3/2.

чиняются закону степени 3/2, так как токораспределение практически от Uci не зависит (рис. 4.11). Влияние Ua на ход этих характеристик незначительно. Их начальная точка из-за густоты второй сетки со­ гласно (4.21) практически от Ua не зависит. С изменением Ua из-за изменения коэффициента токораспределения только несколько изме­ няется наклон анодно-сеточной и экранно-сеточной характеристик, причем меняется он в противоположные стороны (рис. 4.12). Если сравнивать эти характеристики при равных значениях Ua, но раз­ личных Uc2, то они будут отличаться не только наклоном, но соглас­ но (4.21) и положением начальной точки.

234

III. Х арактеристики по анодном у напряж ению

анодных характеристик соответствует режиму перехвата и не имеет ничего общего с явлением насыщения; каждому значению Ucl соот­ ветствует другой уровень пологого участка. Расстояния между ними

235

при изменении Uix на одинаковые ступени, в связи с нелинейным характером анодно-сеточной характеристики, неодинаковы. Они рас­ тут с изменением UcX в сторону положительных значений.

IV. Характеристики по напряжению второй сетки

. (рис. 4.15)

Кривая для /„ подчиняется за­ кону степени 3/2. Другие две ха­ рактеристики зависят также от токораспределения. Положение начальной точки всех трех кривых определяется по (4.18) из условия

(4.22^

Рис. 4.15. Характеристики тетрода по напряжению второй сетки

4.3.5. Применение тетродов

■Перед тем, как перейти к возможности применения тетродов, уста­ новим, в какой мере-у тетродов отсутствуют недостатки, имеющиеся

утриодов (см. § 3.14).

1.Наличие экранирующей сетки ослабляет в тетроде, по сравне­

нию с триодом, электростатическую связь анода с первой сеткой и катодом, что приводит к уменьшению частичных междуэлектродных емкостей Сас1 и Сак. Тетрод, как и все многоэлектродные лампы, обычно работает в схеме с общим катодом. Тогда анод является вы­ ходным электродом, первая сетка — входным и емкость Сас1 — про­ ходной емкостью лампы. Проходная емкость у тетродов в среднем в десятки раз меньше, чем у аналогичных триодов.

2. Усиление, даваемое тетродом, можно характеризовать общим статическим коэффициентом усиления. Смысл этого понятия заключа­ ется в том, чтобы сопоставить изменение потенциала выходного элект­ рода с изменением по1-енциала входного в их воздействии на анодный ток. Тогда при схеме с общим катодом

циентом усиления триода, оценим, какое требуется изменение анод­

ний его на / к и q..Чтобы вызвать такое же изменение / к, как в триоде, изменение Ua в тетроде согласно (4.18) должно быть в 1Юг раз боль­

236

ше. Если ограничиться режимом перехвата, в котором обычно исполь­

в нормальных рабочих условиях значительно больше, чем у триода. Их величины в среднем отличаются на один порядок.

эффект.

Так как на искажение формы статических характеристик тетродов в основном влияет вторичная эмиссия с анода, их нельзя использо­ вать для усиления в условиях, когда Ua может стать меньше U&. Такое положение может возникнуть в рабочем режиме при большой, амплитуде переменной составляющей анодного тока, даже если на­

Малые нелинейные искажения можно получить лишь при малых амплитудах усиливаемых сигналов (см. нагрузочные прямые на рис. 4.14). Поэтому тетроды практически не применяют в усилителях низкой частоты, особенно для усиления мощности, так как в этом случае амплитуды переменных составляющих токов и напряжений

обычно велики.

При использовании тетродов в генераторах наличие динатронного эффекта приводит к уменьшению колебательной мощности (ср. на рис. 4.14 отрезки нагрузочной прямой от оси абсцисс до точки пере­ сечения с характеристиками при наличии и отсутствии динатронного эффекта).

237