Лабораторная работа №11

Вакуумный триод (нувистор)

Исследуемая трехэлектродная лампа—это электровакуумный прибор, в котором, кроме анода и катода, имеется специальный электрод-сетка. Так как сетка обычно располагается вблизи катода и, следовательно, эк­ранирует прикатодный промежуток от поля анода, то она влияет на ка­тодный ток I_k значительно сильнее, чем анод. Этим достигается эффект усиления, т.е. малые изменения на­пряжения на сетке приводят к большим изменениям анодного напряжения.

Для удобства описания процессов в триоде используется метод сведе­ния триода к эквивалентному диоду. Этот метод позволяет применить к межэлектродному промежутку сетка — катод закон степени «трех вто­рых», если представить этот промежуток в виде диода со сплошным ано­дом на месте сетки. Очевидно, что для по­лучения того же тока в эквива­лентном диоде его анод должен иметь некоторый потенциал U_d, отлич­ный от потенциала сетки U_c. Потенциал U_d воспроизводит совместное влияние на катодный ток потенциалов U_c и U_a и носит название дейст­вующего потенциала в плоскости сетки:

где —прямая проницаемость триода, характеризующая относи­тельное влияние потенциала анода на поле у катода;

c—коэффициент, зависящий от распределения потенциала в триоде. Для плоской конструкция

Зная U_d, можно определить катодный ток триода по закону степени «трех вторых»:

где F_c — действующая поверхность анода эквивалентного диода;

x_c — расстояние сетка-катод;

k — коэффициент формы электродов.

В общем случае катодный ток в триоде разделяется на анод­ный I_a и се­точный I_c. При U_c<0 можно приблизительно считать I_c= 0 и I_k = I_a. Со­гласно приведенной формуле, можно различать для триода четыре се­мейства статических характеристик:

анодно-сеточные	Ia=f(Uc) при Ua—const;
анодные	Ia=f(Ua) при Uc—const;
сеточные	Ia=f(Uc) при Ua—const;
сеточно-анодные	Ia=f(Ua) при Uc—const;

Вид этих характеристик показан на рис. 11-1.

Основные статические параметры триода:

1) статическая крутизна анодно-сеточной характеристики

2) внутреннее сопротивление переменному току

3) статический коэффициент усиления

Статические параметры связаны между собой внутренним урав­не­нием триода: SR_i =m Коэффициент усиления m в рабочих режимах при­близительно равен 1/D и показывает, во сколько раз электростатическое влия­ние сетки на ток в триоде сильнее, чем влияние анода.

Для определения параметров часто пользуются графическим методом характеристического треугольника (рис. 11-2). При этом можно исполь­зовать как анодно-сеточные, так и анодные характе­ристики. Для опреде­ления параметров необязательно снимать ха­рактеристики полностью, до­статочно снять три точки пря­моугольного треугольника abc (метод трех отсчетов), который дает необходимые приращения DI_a, DU_a и DU_c. Зная прира­щения, можно через их отно­шения приблизительно опреде­лить па­раметры триода. При положительной сетке I_k=I_a+I_c, т. е. существует токо­распределение между анодом и сеткой. Соотношение между анодным и сеточным токами опреде­ляется соотношением потенциалов на аноде и сетке. При U_a<(0,6¸0,8)U_c наблюдается так называемый режим возврата, при котором ток сетки складывается из электро­нов, перехватываемых сеткой при их движении от катода, и электронов, возвращающихся из про­странства сетка-анод, вследствие отклоняющего действия витков сетки. Ток сетки при этом суще­ственно возрастает.

При U_a>(0,6¸0,8)U_c насту­пает ре­жим перехвата, при котором ток сетки определяется только первой компонентой, а электроны воз­врата практи­чески отсут­ст­вуют.

Переход от одного режима к другому иллюстрируется на рис.11-3. При положительном напряжении на сетке вследствие различия между катодным и анодным токами следует применять параметры по катодному току, кроме уже введенных параметров по анодному току:

В этом случае внутреннее уравнение триода будет выполнять­ся только для параметров по катодному току: .

При отрицательном напряжении на сетке можно принимать пара­метры по катодному току, равные соответствующим пара­метрам по анодному току.

При включении в анодную цепь триода нагрузки и подаче на сетку переменного напряжения получаем динамический режим ра­боты, отли­чающийся от статического зависимостью U_a от U_c. В этом режиме при активной нагрузке R_a анодный ток, анодное напряжение и напряжение на нагрузке изменяются по тому же закону, что и напряжение на сетке, при­чем I_a и напряжение на нагрузке—в фазе с U_c, a U_a—в противофазе (рис. 11-4).

Динамическая анодно-сеточная характеристика всегда имеет меньшую крутизну, чем статические. Динамическая анодная характеристика, как для диода, выражается уравнением U_a=E_a-I_aR_a (CB на рис. 11-4).

Динами­ческие параметры всегда меньше статических и определяются по фор­мулам:

Дата добавления: 2015-05-06