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

п р и Л м . в качестве параметра [Л.6.4.] ^С1К

6.3.3. Зависимость входного сопротивления от частоты и напряжений электродов

Полная входная проводимость равна сумме проводимостей за счет индуктивности вводов и времени пролета электронов

291

откуда

Подставляя сюда (6.31), (6.48), (6.32) и (6.49), получаем для много­ электродной лампы

Если не пренебрегать процессами в цепи второй сетки и воспользо­ ваться для активных составляющих проводимостей и емкостей выраже­ ниями (6.33) (6.50), (6.32) и (6.51), то вместо (6.52) и (6.53) имеем

в основном зависимостью от этих напряжений крутизны характе­ ристики 5кс1. Соответственно этому RBX с ростом Ucl и t/c2 должно уменьшаться. Типичные зависимости такого рода даны на рис. 6.11.

Рнс. 6.11. Зависимость входного сопротивления пентода типа 6Ж1Б от напряжений

а — первой сетки; б — второй сетки

Перейдем к рассмотрению Свх, имея при этом в виду, что фигури­ рующие в (6.53) и (6.55) частичные емкости относятся к «холодной» лам­ пе. Остановимся сначала на случае, когда времена пролета настолько

чина при очень малых углах пролета, очевидно, должна переходить в значение «горячей» статической входной емкости, что подтверж­ дается выражением (6.53). Согласно определению, данному в 3.13.7, «холодная» статическая входная емкость тетрода равна Сс1к + Сс2с1.

293

она изменяется слабо. Если исходить из приближенной формулы (6.53), она вообще не должна зависеть от напряжений, однако по более точной формуле (6.55) за счет множителя рс с ростом (Ус1 несколько увеличи­ вается (рис. 6.12).

§ 6.4. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНОЙ РАБОЧЕЙ час то ты

Важнейшей задачей при разработке ламп для СВЧ является повыше­ ние предельной частоты, на которой лампа еще способна работать. Согласно § 6.1 ограничение рабочего диапазона частот в сторону высо­ ких частот обусловлено уменьшением на них входного сопротивления лампы. Там же приводились факторы, вызывающие это уменьшение. Рассмотрим теперь пути уменьшения влияния отдельных факторов на входное сопротивление.

С с

Рио. 6.13. Схемы включения пентода с двумя катодными вводами:

а — оба ввода включены параллельно; о — один ввод включен во входную» другой — в выход­ ную цепь лампы

1. Как уже указывалось, у ламп обычной конструкции, т. е. вводами в виде проволок или стержней, ограничение работоспособнос­ ти на СВЧ вызвано главным образом влиянием индуктивностей вводов в совокупности с*междуэлектродными емкостями, в первую очередь влиянием индуктивности ввода общего электрода. Отрицательное влия­ ние этой индуктивности сказывается в следующем:

а) увеличивается входная проводимость лампы; б) уменьшается резонансная частота лампы;

в) возникает обратная связь между выходной и входной цепями лампы.

Один из путей уменьшения этого’влияния заключается в том, что к электроду лампы, который в схеме используется как общий, делается несколько вводов, у ламп для схемы с общим катодом, например, — несколько вводов к катоду, для схемы с общей сеткой — несколько

294

вводов к сетке и т. д. Для получения желаемого эффекта возможно два способа включения этих вводов.

1. Все вводы включаются параллельно (рис. 6.13,а). Если пренеб­ регать их взаимной индуктивностью, то действующая индуктивность такого многократного ввода

где L — индуктивность одинарного ввода; п — число параллельно включенных одинарных вводов.

2. Входная цепь и цепи остальных электродов присоединяются к разным вводам общего электрода, так что по индуктивности ввода общего электрода больше не получается связи между выходной и вход­ ной цепями лампы (рис. 6.13,6). Тогда, как легко показать, активная составляющая входной проводимости становится отрицательной и мо­ жет быть использована для компенсации положительной входной про­ водимости, создаваемой другими факторами, как, например, временем пролета, диэлектрическими потерями и т. д. [Л.6.7]. Какому способу включения следует отдать предпочтение, зависит от параметров лампы и режима ее использования. За счет использования многократных вво­ дов входную проводимость обычно удается снизить в 2—3 раза [Л.6.5].

У пентодов согласно (6.33) имеется возможность увеличить входное сопротивление путем частичной компенсации проводимости; возникаю­ щей за счет индуктивности катодного ввода, проводимостью за счет индуктивности ввода второй сетки. С этой целью у некоторых высоко­ частотных пентодов искусственно увеличивается индуктивность ввода этой сетки [Л.6.6].

Такими путями можно довести предельную рабочую частоту ламп с проволочными вводами до ста-двухсот мегагерц. Для работы в диа­ пазоне дециметровых и сантиметровых волн такад конструкция ламп непригодна по следующим причинам.

1. Чем выше частота, тем меньше должна быть индуктивность вво­ дов, чтобы лампа оставалась работоспособной. При проволочной или стержневой конфигурации ввода невозможно получить достаточно малые индуктивности вводов.

2. В диапазоне дециметровых и сантиметровых волн уже необходимо использование радиотехнических элементов с распределенными по­ стоянными, а не с сосредоточенными. В связи с этим в качестве резо­ нансных контуров в этом диапазоне частот обычно применяются объем­ ные резонаторы вместо параллельно соединенных катушек индуктив­ ности и конденсаторов. Конструкция ламп, в частности ее вводов, долж­ на быть такой, чтобы возможно было органическое сочленение ее с объемным резонатором.

Выполнение этих требований возможно лишь при радикальном из­ менении конструктивного оформления лампы. Конструктивные осо­ бенности ламп для дециметровых и сантиметровых волн заключаются

вследующем.

1.В электротехнике показано, что широкие тонкие ленты обладают

значительно меньшей индуктивностью, чем цилиндрические проводни­

295