Название: Электровакуумные приборы (Алексеев C. Н.)

Жанр: Военный

Просмотров: 3945


2.2.2 характеристики триода

 

Анодный ток в триоде зависит от напряжения накала (температуры като- да), величины напряжения на аноде Ua  и величины напряжения на сетке Ug. Зависимость анодного тока от напряжения накала практического интереса не представляет, так как лампы работают при постоянном, нормальном для ка- ждого типа, напряжении накала [4].

Важными характеристиками триода являются: зависимость анодного тока от напряжения на сетке при постоянном анодном напряжении, т. е. Ia = f(Ug) при Ug =const – сеточная характеристика, и зависимость анодного тока от на- пряжения на аноде при постоянном напряжении на сетке, т е. Ia  = f(Uа) при Ug  = const – анодная характеристика. В некоторых случаях используется ха- рактеристика  тока  сетки,  показывающая  зависимость  величины  сеточного

 

 

тока от напряжения на сетке Ig=f(Ug) при Ua =const. Для снятия этих характе- ристик используется схема, изображенная на рис. 2.14. На лампу подаются напряжение накала (источник накала для простоты не показан), анодное на- пряжение Ua и сеточное напряжение Ug.

Для снятия сеточной характеристики лампы необходимо установить и поддерживать постоянным определенное напряжение на аноде. Изменяя на- пряжение на сетке и наблюдая за величиной анодного тока, получим зависи- мость анодного тока от напряжения на сетке при постоянном напряжении на аноде.

При некотором отрицательном напряжении на сетке Eg0  анодный ток ра- вен нулю. Напряжённость тормозящего поля сетки в этом случае равна на- пряжённости ускоряющего поля анода (или близка к ней). Поле сетки ком- пенсирует поле анода в пространстве сетка - катод. Вследствие этого элек-

троны не могут преодолеть тормозящего действия пространственного заряда, и электронный поток в лампе отсутствует. Напряжение  Eg0   называют на- пряжением запирания лампы.

Напряжением  запирания называют наименьшее отрицательное напряже-

ние на сетке, при котором анодный ток лампы равен нулю (при данном зна- чении анодного напряжения). По мере уменьшения отрицательного напряже- ния на сетке тормозящее поле сетки уменьшается, а напряжённость резуль- тирующего поля между сеткой и катодом возрастает. Анодный ток лампы при этом увеличивается.

При напряжениях на сетке, близких к напряжению запирания, тормозя-

щее действие пространственного заряда не скомпенсировано и преодолеть его  могут лишь немногие электроны, обладающие большими  скоростями.

Поэтому при значениях сеточного напряжения, близких к Eg0, анодный ток мал и медленно увеличивается при уменьшении отрицательного напряжения на сетке (нижний криволинейный участок характеристики).

По мере уменьшения отрицательного напряжения на сетке действие про- странственного заряда всё более и более компенсируется. При этом сквозь пространственный заряд наряду с самыми быстрыми электронами проходят и электроны, обладающие «средней» скоростью, которых подавляющее боль- шинство. Поэтому на средней части характеристики анодный ток в большой степени зависит от напряжения на сетке (средний прямолинейный участок характеристики) (рис. 2.15).

В правой части характеристики (при положительных напряжениях на сетке) рост анодного тока снова замедляется. Это объясняется переходом в

режим насыщения, при котором пространственный заряд в лампе отсутствует

и все электроны, излучаемые катодом, идут на создание электронного потока (анодного тока). Таким образом, на сеточной характеристике триода разли- чают три участка: нижний криволинейный участок, среднюю почти пря- молинейную часть и верхний криволинейный участок.

 

 

 

 

-

 
+          n,

4

 

 

 
+

 

0

 
l :f(U )

9

npu  Uq  =Canst

 

 

...

+ AHOOHbiU Ct!l0¥HUH

lg:t

(09;      '

'

 

 

I

 

(-)1

 

Puc. 2.14 CxeMa d!lR CIIRmuR xapaKmepucmuKu mpuo{)a u cemo'-IHaR

xapaKmepucmuKa mpuoda, xapaKmepucmuKa cemo'-IHozo moKa

 

 

При положительных напряжениях на сетке часть электронов электронно- го потока перехватывается витками положительно заряженной сетки. В ре- зультате этого в цепи сетки появляется ток Ig, величина которого тем больше, чем больше положительное напряжение на сетке.

Характеристика сеточного тока показана на рис. 2.15. При некотором по- ложительном напряжении на сетке действие пространственного заряда ней- трализуется и наступает режим насыщения. Максимальное значение анодно- го тока, как и у диода, называется током насыщения. В режиме насыщения сумма анодного тока (Is) и тока сетки (Ig) равна току эмиссии катода (Iе). Обычно наибольший сеточный ток составляет 5-10\% наибольшего анодного тока (Is). Если же сильно повысить напряжение на сетке, то число электро- нов, попадающих на нее, резко возрастёт. Это приведет к увеличению сеточ- ного тока и уменьшению анодного. На практике такой режим работы лампы обычно не используется.

U

 
Сеточную характеристику триода можно снять при различных значениях анодного напряжения. На рис. 2.15 изображены сеточные характеристики, снятые при трёх различных значениях напряжения на аноде. Чем больше ве- личина анодного напряжения, тем больше напряжённость электрического поля анода и тем сильнее должно быть тормозящее поле сетки, необходимое для того, чтобы запереть лампу. Поэтому с увеличением анодного напряже- ния напряжение запирания лампы увеличивается. Чем выше анодное напря- жение, тем больше величина анодного тока при любом заданном напряжении на сетке. Из рис. 2.15 видно, что характеристика, снятая при более высоком

значении

''' a

анодного напряжения, расположена левее, а характеристика,

a

 
снятая при более низком анодном напряжении

U ' , расположена правее ха-

 

 

 
Рис. 2.15 Семейство сеточных характеристик триода и харак- теристик тока сетки

Рис. 2.16 Семейство анодных характеристик триода

 

 

рактеристики, снятой при напряжении

U '' .

a

 
На рис. 2.15 также показаны характеристики тока сетки. Чем выше анод- ное напряжение, тем больше электронов попадает на анод и меньше на сетку. Поэтому при более высоком анодном напряжении величина сеточного тока меньше, чем при более низком.

Несколько сеточных характеристик, снятых при различных значениях анодного напряжения, называют семейством сеточных характеристик.

На рис. 2.16 изображена анодная характеристика триода, показывающая зависимость анодного тока от напряжения на аноде  Ia=f(Uа) при постоянном напряжении на сетке. Характеристика снята при отрицательном напряжении на  сетке,  поэтому  анодный  ток  отсутствует  при  напряжениях  на  аноде,

U

 

a

 
меньших, чем величина        '

, так как напряжённость поля анода недостаточ-

на, чтобы скомпенсировать действие тормозящего поля отрицательно заря-

женной сетки и пространственного заряда. Величина напряжения

U ' , при

a

 
котором появляется анодный ток через лампу, зависит от величины напряже- ния на сетке, при котором снимается анодная характеристика. При повыше- нии напряжения на аноде электрическое поле анода увеличивается, и анод- ный ток лампы возрастает, пока не наступит режим насыщения. Чем больше отрицательное напряжение на сетке, тем большее напряжение нужно прило- жить к промежутку анод - катод, чтобы создать анодный ток через лампу. Поэтому, чем больше отрицательное напряжение на сетке, тем правее распо- ложена анодная характеристика триода.

Несколько анодных характеристик, снятых при различных значениям се- точного напряжения, называется семейством  анодных характеристик.  На рис. 2.16 показано семейство анодных характеристик  триода. При напряже- нии на сетке, равном  нулю, анодная характеристика, подобно характеристи- ке диода, начинается от начала координат. При положительном напряжении

на сетке в нижней части характеристики получается резкий подъем. Это объ- ясняется наличием ускоряющего электрического поля в промежутке сетка - катод. Анодный ток в этом случае растёт за счёт уменьшения сеточного тока, который существует при положительном напряжении на сетке. Достаточно небольшого положительного напряжения на аноде, чтобы создать в лампе электронный поток, двигающийся к аноду. При больших положительных на-

пряжениях на сетке анодный ток создаётся даже при отсутствии напряжения на аноде.

В подавляющем большинстве случаев лампа работает в области отрица- тельных напряжений на сетке. Поэтому наибольший интерес представляют характеристики, снятые при отрицательных напряжениях на сетке.

Характеристики, о которых говорилось выше Ia=f(Uа) и Ia=f(Ug), называ- ются статическими, они показывают зависимость анодного тока от величи- ны напряжения на одном электроде лампы (сетке или аноде) при неизменном напряжении на другом.