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: 143
Скачиваний: 0
возникновением в этих режимах виртуального катода в плоскости минимума.
Лучевые тетроды используются в качестве генераторных ламп и ламп для усиления мощности низкой частоты; из-за редкой второй сетки они для усиления напряжения высокой частоты мало подходят. Особенно широкое распространение они получили для усиления мощ ности низкой частоты, почти полностью вытеснив применявшиеся ранее для этой цели пентоды. Это вызвано более благоприятной фор мой их анодных характеристик в связи с более ранним переходом их из режима возврата в режим перехвата. Последнее дает возможность получать от лампы при прочих равных условиях большую выходную мощность, так как удлиняется (см. рис. 4.31) на отрезок АА' участок нагрузочной, прямой, который можно использовать при работе.
§4.6. ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛАМПЫ С КАТОДНОЙ СЕТКОЙ
I. Действие катодной сетки
Для некоторых целей требуются лампы малых габаритов, имеющие в нормальных рабочих режимах очень большую крутизну характерис тики (до 50 мА/В) или пригодные для работы при пониженных на пряжениях электродов (U <
<100 В). В лампах, у которых первая сетка управляющая, большую крутизну можно по лучить или увеличением раз меров электродов, или умень шением расстояния между первой сеткой и катодом. Практически чаще использует ся второй способ, так как пер
вый |
обычно |
ведет |
к увеличе |
|
|
|
|
|
|||||
нию габаритов |
ламп и мощнос |
|
|
|
|
|
|||||||
ти накала. |
Однако |
при |
малых |
|
|
|
|
|
|||||
междуэлектродн ых |
расстояниях |
|
|
|
|
|
|||||||
увеличивается опасность |
корот |
|
|
|
|
|
|||||||
ких |
замыканий |
между электро |
|
|
|
|
|
||||||
дами в |
результате- |
их |
дефор |
|
|
|
|
|
|||||
мации |
под |
действием нагрева |
|
|
|
|
|
||||||
во время работы. Поэтому |
воз |
|
|
|
|
|
|||||||
можности |
уменьшения |
между- |
Рнс. |
4.32. |
Распределение |
потока |
|||||||
электродных |
расстояний |
|
огра |
электронов |
на электроды (а) и рас |
||||||||
ничены. |
|
|
|
|
|
|
|
пределение |
потенциала |
с |
учетом |
||
|
|
|
выше |
задачу |
объемных |
зарядов (б) |
в пентоде с |
||||||
Указанную |
катодной сеткой и лучеобразующими |
||||||||||||
можно |
решить, |
не |
прибегая к |
--------- |
|
пластинами: |
|
|
|||||
малым |
междуэлектродным |
рас |
— распределение потенциала в про |
||||||||||
дольном сечении по виткам сеток;--------- — |
|||||||||||||
стояниям, |
если |
между |
первой |
то же. |
через просветы между витками сеток; |
||||||||
сеткой |
и |
катодом |
поместить |
ЛП — лучеобразующие пластины; |
вк— вир |
||||||||
туальный катод; dQK3— электрически дейст |
|||||||||||||
сетку, |
на |
которую |
подан |
не |
вующее расстояние управляющая сетка — ка |
||||||||
большой |
положительный |
по |
тод (стрелки на рис. а указывают |
направле |
|||||||||
ние движения потоков электронов) |
тенциал (<10 В). Такую сетку называют к а т о д н о й . При нали чии ее управляющей становится вторая сетка. Назначение катодной сетки заключается в том, чтобы создавать в непосредственной бли зости перед управляющей сеткой виртуальный катод. Это достигает ся следующим образом (рис. 4.32). За счет положительного потенциа ла катодной сетки электроны с катода на пути до этой сетки сильно ускоряются и поэтому входят в пространство между катодной и управ ляющей сетками с большой скоростью. В этом пространстве они силь но тормозятся, так как вторая сетка как управляющая имеет отрица тельный потенциал. В результате при соответствующих величинах действующих напряжений в плоскостях первой и второй сеток, а так же значений плотности проходящего тока перед второй сеткой воз никает виртуальный катод. Таким образом как бы переносится эмиттирующая поверхность катода с его геометрической поверхности в непосредственную близость второй сетки.
Условия возникновения виртуального катода и законы токопрохождения при его наличии применительно к триоду подробно рассмат
ривались |
в § 3 .9 . |
При переносе этих закономерностей на лампу с |
||||
катодной |
сеткой |
использованным там величинам |
Ud, £/а, /, / а |
и с/а0 |
||
соответствуют, сохраняя |
последовательность перечисления, |
Ugi — |
||||
действующее напряжение в плоскости катодной сетки, |
Идг — дейст |
|||||
вующее напряжение в плоскости управляющей |
сетки, |
/ СкПр — ток, |
||||
соответствующий |
потоку |
электронов, проходящих через плоскость |
||||
катодной |
сетки, |
/ супр — ток соответствующий |
потоку электронов, |
|||
проходящих 'через плоскость управляющей сетки, |
dCKCy — расстояние |
катодная сетка — управляющая сетка. Так как в формулах для рас чета тока с виртуального катода в сторону анода в качестве междуэлектродного фигурирует расстояние от виртуального катода до
следующего за ним электрода |
[ср. |
(3 .1 9 6 )], то благодаря катодной |
|
сетке можно получить малое электрически действующее |
расстояние |
||
катод — управляющая сетка |
при |
больших реальных |
расстояниях |
между всеми электродами. В |
данном случае электрически действу |
ющее расстояние катод — управляющая сетка dCK3 равно dCKCy — д^,,
где |
Хт — расстояние виртуального катода от катодной сетки |
(рис. |
4 .3 2 ,6 ) . |
II. Статические характеристики ламп
скатодной сеткой
Внастоящее время используются лампы с катодной сеткой, си стемы электродов которых имеют две сетки (тетроды с катодной сет кой), три сетки (пентоды с катодной сеткой) и три сетки с лучеобразующими пластинами (пентоды с катодной сеткой и лучеобразующнми пластинами) (рис. 4.33). По своим свойствам эти лампы аналогич ны лампам без катодной сетки, имеющим на одну сетку меньше, т. е. тетроды с катодной сеткой — триодам, пентоды с катодной сеткой — тетродам и т. д. Характеристики анодного тока этих ламп в основных чертах подобны характеристикам аналогичных им ламп без катодной сетки, но в их деталях есть различия.
258
Рассмотрим их на примере характеристик пентода с катодной сеткой и лучеобразующими пластинами. Начнем с зависимостей от напряжения второй сетки, которая при наличии катодной сетки явля-
Рис 4.33. Системы электродов ламп о катодной сеткой:
а — тетрод с катодной сеткой; |
б — пентод с катодной сет |
кой; о — пентод с катодной |
сеткой н лучеобразующими |
пластинами (ЛП)
ется управляющей (рис. 4.34). На катодный ток / к вторая сетка в-, принципе должна влиять слабо, так как между первой и второй сетка ми имеется виртуальный катод. Наблюдаемые практически изменения
/к объясняются так же, |
как в случае катодно-анодной характеристики, |
||||||||||||
пентода. |
|
Ток катодной сетки / ск равен |
|
|
|
||||||||
/к, пока лампа заперта, |
и становится |
|
|
|
|||||||||
меньше / н |
при появлении |
анодного |
|
|
|
||||||||
тока. Кривые анодного тока |
/ а и то |
|
|
|
|||||||||
ка экранирующей |
сетки /сз начина |
|
|
|
|||||||||
ются при |
|
отрицательных |
значениях |
|
|
|
|||||||
Uc2, величина |
которых |
определяется |
|
|
|
||||||||
условием |
|
Ug2 =0. |
Дальнейший |
их |
|
|
|
||||||
ход соответствует анодной характе |
|
|
|
||||||||||
ристике |
|
триода при |
наличии |
вирту |
|
|
|
||||||
ального |
|
|
катода |
между |
сеткой и |
|
|
|
|||||
анодом |
(см. |
рис. |
3.53). При при |
|
|
|
|||||||
ближении |
к |
оси |
ординат |
они |
ста |
|
|
|
|||||
новятся |
|
более |
пологими |
|
и |
при |
Рис. |
4.34. Характеристики |
пен |
||||
£/с2 > 0 |
идут |
почти |
горизонтально. |
тода |
с катодной сеткой по |
пап |
|||||||
Это обусловлено тем, |
что напряжение |
|
ряжению второй сетки |
|
|||||||||
|
|
|
управляющей сетки вследствие экрани рующего действия катодной сетки слабо влияет на поле перед като
дом и ток катода в основном зависит от напряжения катодной сетки. При переходе к положительным значениям Ue2 почти все электроны, прошедшие катодную сетку, попадают на экранирующую сетку и анод
и дальнейшее увеличение |
напряжениях управляющей сетки не при |
водит к заметному росту |
/ сз и / а. |
Анодные характеристики пентода с катодной сеткой и лучеобра зующими пластинами почти такие, как у обычного пентода. Однако, несколько отлично их взаимное расположение в семействе, где пара метром является напряжение управляющей сетки UC2 (рис. 4.35). В то время как у обычного пентода расстояние между уровнями поло
25&
|
|
гих |
участков |
характерис |
||||
|
|
тик |
с ростом |
напряжения |
||||
|
|
управляющей |
сетки моно |
|||||
|
|
тонно |
увеличивается, |
оно |
||||
|
|
здесь |
при |
приближении к |
||||
|
|
нулю |
опять |
уменьшается. |
||||
|
|
Это |
объясняется |
различи-' |
||||
|
|
ем |
в |
ходе |
зависимости |
|||
|
|
анодного тока от напряже |
||||||
|
|
ния управляющей сетки. |
||||||
|
|
Существенный |
недоста |
|||||
Рис, 4.35. Анодные характеристики пен |
ток |
ламп |
с катодной сет |
|||||
тода с катодной |
сеткой и лучсобразую- |
кой |
|
заключается |
в |
том, |
||
щими |
пластинами |
что ток катодной |
сетки в |
|||||
|
|
нормальных рабочих усло |
||||||
виях обычно в 2—3 раза превышает анодный, |
|
т. е. |
катодный ток у |
|||||
этих ламп очень |
плохо используется. |
|
|
|
|
|
|
|
§ 4.7. ЛАМПЫ С УСИЛЕНИЕМ ЗА СЧЕТ
ВТОРИЧНОЙ ЭМИССИИ
Получить большую крутизну, не прибегая к малым междуэлектродным расстояниям, можно не только при помощи катодной сетки, но и путем использования явления вторичной эмиссии электронов. В от личие от предыдущего, когда вторичная эмиссия приводила к появлению неже лательного явления, динатронного эф
фекта, она |
здесь |
играет |
положитель |
|
|
||||||
ную роль, давая возможность улучшить |
|
|
|||||||||
параметры лампы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
с |
Принципиальное |
устройство |
лампы |
|
|
||||||
внутренним |
усилением |
за |
счет вто |
|
|
||||||
ричной эмиссии следующее (рис. |
4.36). |
|
|
||||||||
Кроме группы электродов, соответству |
|
|
|||||||||
ющей системе |
тетрода |
или |
пентода, в |
|
|
||||||
лампе содержится |
сплошной |
электрод |
|
|
|||||||
D, |
предназначенный |
|
для |
получения |
Рнс, 4.3G. Система электродов |
||||||
вторичных |
электронов |
и |
называемый |
пентода со вторичной |
эмисси |
||||||
д и н о д о м. |
Он |
должен |
иметь |
высо |
ей и принципиальная |
схема |
|||||
кий положительный |
потенциал |
по от |
его включения (стрелки внут |
||||||||
ри баллона показывают нап |
|||||||||||
ношению |
к катоду, |
чтобы |
обеспечить |
равление движения |
потоков |
||||||
достаточно |
большой |
коэффициент вто |
электронов) |
|
|||||||
ричной эмиссии (ббычно~3), |
однако его |
|
|
||||||||
потенциал должен быть ниже потенциала |
|
|
анода (обычно на 30—50%;. Динод располагается в системе электродов за сетками рядом с анодом. Конструктивно система электродов выпол няется так, чтобы поток электронов, проходящий через плоскость последней сетки системы электродов, не мог попасть на анод, минуя динод. Динод, таким образом, играет роль анода пентодной или тет-
260