Характеристики тетродов и пентодов

Устройство и работа пентода

Широкое распространение получили пятиэлектродные лампы, называемые пентодами, в которых устранен динатронный эффект.

В пентоде имеется еще одна сетка, расположенная между анодом и экранирующей сеткой. Ее называют защитной сеткой, так как она защищает лампу от возникновения динатронного эффекта. Величины, относящиеся к этой сетке, обозначают индексом g 3. Встречаются также другие названия этой сетки: антидинатронная, противодинатронная, пентодная, третья. Защитная сетка обычно соединяется с катодом, т. е. имеет нулевой потенциал относительно катода и отрицательный относительно анода. Иногда на нее подается небольшое положительное или отрицательное напряжение. Однако и в этих случаях ее потенциал значительно ниже потенциала анода. В дальнейшем будет считать u _g3 = 0 Во многих пентодах соединение защитной сетки с катодом делают внутри лампы. Действие защитной сетки состоит в том, что между ней и анодом создается электрическое поле, которое тормозит, останавливает и возвращает на анод вторичные электроны, выбитые из анода. Динатронный эффект полностью исключается.

Пентоды отличаются от тетродов более высоким коэффициентом усиления, достигающим иногда нескольких тысяч. Это объясняется тем, что защитная сетка выполняет роль дополнительной экранирующей сетки. Возрастает и внутреннее сопротивление, иногда до миллионов ом. Проходная емкость еще меньше, чем у тетродов.

Выражение для действующего напряжения пентода имеет вид

u _д ≈ u _g1 + D ₁ u _g2 + D ₁ D ₂ u _g3 + D ₁ D ₂ D ₃ u _a.

(19.11)

Проницаемость пентода

D = D ₁ D ₂ D ₃. (19.12)

Поскольку значение D мало, а третье слагаемое в выражении (19.11) либо равно нулю, либо очень невелико (так как D ₁ D ₂ << 1), то действующее и запирающее напряжение выражается так же, как и для тетрода:

u _д ≈ u _g1 + D ₁ u _g2 и u _{g1 зап} ≈ — D ₁ u _g2 (19.13)

Анодно-сеточные характеристики у пентода такие же, как у тетрода, т. е. «левые».

Закон степени трех вторых для пентода имеет вид

i _к = gu _Д^3/2, (19.14)

где катодный ток

i _к = i _a + i _g1 + i _g2 + i _g3 (19.15)

При отрицательных напряжениях управляющей сетки i _g1 = 0. Ток i _g3 учитывают лишь при u _g3 > 0. Поэтому в большинстве случаев ток катода является суммой двух токов, как и в тетроде:

i _к = i _a + i _g2. (19.16)

Защитная сетка иногда используется как вторая управляющая. Кроме того, возможно применение пентода вместо двух ламп. Тогда в одном каскаде используется триодная часть пентода (катод и первые две сетки), а в другом каскаде работает весь пентод.

Анодно-сеточные характеристики тетродов и пентодов напоминают характеристики триодов, но имеют ряд особенностей. Они не используются для расчетов и поэтому здесь не рассматриваются.

Для практических расчетов пользуются характеристиками токов анода, экранирующей сетки и катода при постоянных напряжениях всех сеток (рис. 19.6, а). Катодный ток мало изменяется при изменении анодного напряжения, а характеристики токов анода и экранирующей сетки имеют две области. В области I (режим возврата) резко возрастает анодный ток и резко спадает ток экранирующей сетки при небольших изменениях анодного напряжения. Это объясняется тем, что при малом анодном напряжении около защитной сетки создается второй потенциальный барьер. При и _а = 0 почти все электроны не могут преодолеть этот барьер и возвращаются на экранирующую сетку. Ее ток максимален, а на анод попадают лишь электроны со значительными начальными скоростями. Они образуют начальный анодный ток I ₀.

Рис. 19.6. Характеристики пентода для токов анода, экранирующей сетки и катода (а) и семейство анодных характеристик (б)

Анод сильно действует на второй потенциальный барьер, и даже незначительное увеличение анодного напряжения приводит к росту анодного тока и уменьшению тока экранирующей сетки. По мере увеличения анодного напряжения второй потенциальный барьер понижается и, когда все электроны, пролетевшие сквозь экранирующую сетку, его преодолевают, наступает режим перехвата.

При дальнейшем повышении анодного напряжения рост анодного тока происходит главным образом за счет токораспределения. Анод действует на потенциальный барьер около катода через три сетки, и его влияние ослаблено во много раз. Значительные изменения анодного напряжения вызывают очень малые изменения токов (область II). Кривые становятся пологими. Эти участки характеристик обычно используются как рабочие. Высокие значения коэффициента усиления и внутреннего сопротивления получаются именно при работе в области II. Не следует эту область считать режимом насыщения.

Семейство анодных характеристик пентода при и _g2 = const и и _g3 = const дано на рис. 19.6, б. Чем больше отрицательное напряжение управляющей сетки, тем меньше анодный ток и тем ниже проходят характеристики. При этом они идут более полого и ближе друг к другу. Если увеличить напряжение экранирующей сетки, то характеристики расположатся выше и граница между областями I и II (рис. 19.6, а) сдвинется вправо.

Дата добавления: 2014-01-05