Снос зданий:
ecosnos.ru
Главная  Двухэлектродные лампы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

Отношение токов

будем называть коэффициентом токораспределения. Так как / = /а + /с. то нетрудно найти, что

/, = -L = -L. (2.28)


Uc<Uhopm UrUopM UcU opM

Рис. 2.17. Распределение тока в режиме прямого перехвата электронов сеткой

Коэффициент токораспределения в режиме прямого перехвата найдем из следующего соотношения:

/а ih-bYi h-b р^

где /;, /5 - плотность тока в просвете сетки и под витками, соответственно; Рл> Рб и f л, vi - плотности пространственного заряда и скорости электронов там же. При потенциале сетки, близком к нормальному, когда траектории электронов в лампе почти прямолинейны, можно считать, что пЛотность пространственного заряда под витками сетки и в просветах одинакова р^ и что коэффициент токораспределения изменяется лишь за счет изменения скоростей электронов:

V и

У

т X

Тогда получаем следующее выражение для коэффициента токораспределения:

/а h-Ъ / [/а

где

(2.29)

(2.29)

Исследования В. Ф. Власова показали, что эта зависимость подтверждается не практике, причем показатель степени лежит в пределах от 0,4 до 0,55 - для цилиндрических и от 0,6 до 0,8 - для плоскопараллельных триодов. Отличие экспериментальных данных от теоретических объясняется прежде всего приближенностью расчета, в котором не было учтено изменение плотности пространственного заряда, обусловленное искривлением траекторий электронов при напряжениях сетки, значительно отличающихся от нормального. Кроме того, влияние на токораспределе-ние может оказать вторичная эмиссия электронов из анода и сетки, возникающая при больших ускоряющих напряжениях электродов и сопровождающаяся переходом электронов с одного электрода на другой, имеющий более высокий потенциал. Это явление перехода вторичных электронов на другой электрод называется ди натронным эффектом, оно может привести к появлению падающего участка на сеточной характеристике триода.

в. Распределение катодного тока в режиме возврата электронов

Траектории электронов в триоде при напряжениях сетки, больших, чем напряжение анода, показаны на рис. 2.18. В этом режиме появляется значительное количество электронов, которые, пролетев сетку, до анода не доходят, а возвращаются обратно к сетке. В связи с этим данный режим работы получил название режима возврата электронов к сетке.

Прявление электронов возврата обусловливается двумя обстоятельствами. Во-первых, в этом режиме между анодом и сеткой создается тормозящее поле, стремящееся вернуть электрон, движущийся к аноду, обратно к сетке. Во-вторых, электрон, пролетающий к аноду, в области неоднород-



ного ПОЛЯ сетки получает ускорение в направлении близлежащего витка сетки, в результате чего траектория отклоняется в сторону витка, и компонента скорости, направленная в сторону анода, уменьшается настолько, что может оказаться недостаточной для преодоления тормозящего

поля анода. Тогда элек-

Предельная траектория -.


Рис. 2.18. Распределение тока в режиме возврата электронов к сетке

Трон, двигаясь по параболической траектории, постепенно полностью теряет направленную к аноду скорость, затем изменяет направление движения на обратное и возвращается к сетке.

Условие попадания электронов на анод можно записать в следующем виде:

Отсюда минимальное значение нормальной компоненты скорости электрона, при котором он еще попадает на анод.

Отклонение электронной траектории и вызванное этим уменьшение нормальной компоненты скорости тем сильнее, чем ближе траектория проходит от витка. Таким образом, величина нормальной компоненты скорости электрона и„ связана некоторой функциональной зависимостью с координатой у вылета электрона из катода:

Следовательно, координата вылета электрона, имеющего при пролете сетки предельное значение нормальной компоненты скорости Уцр, равна:

Упр = ФКр) = Ф

Траектория этого электрона является предельной, так как все электроны, имеющие координату вылета у > у„р, на анод не попадают (см. рис. 2.18). Отсюда

/к л hW (/с /

Чем меньше анодное напряжение, тем большее количество электронов тормозится перед анодом и возвращается к сетке, тем меньше анодный ток.

Ua<U<...<Uf<UF


Рис. 2.19. Распределение потенциала в триоде при положительном напряжении сетки и различных анодных напряжениях

и

la I

г L

Рис. 2.20. Распределение потенциала в триоде при положительном напряжении сетки и различных плотностях анодного тока

В режиме возврата между сеткой и анодом создается значительный пространственный заряд, обусловливающий возникновение минимума потенциала* (рис. 2.19). При этом увеличивается высота барьера, который должны преодолеть электроны, поступающие на анод, следовательно, возрастает возврат электронов к сетке. С ростом анодного тока потенциал в области минимума понижается до нуля (рис. 2.20). Поверхность нулевого потенциала называют виртуальным катодом.

Г^ежим возврата (особенно при виртуальном катоде) для практического использования лампы неблагоприятен,

* В. и. г а п о н о в. ж. Электроника , т. I, § 10, Физмат-гиз, 1960.



И

так как в этом режиме резко возрастает сеточный ток и работа лампы становится неэффективной.

В заключение заметим, что электроны, возвращающиеся к сетке, могут совершать многократные колебания около

нее, пока не попадут иа один из витков

/ \ (рис. 2.21). За счет

/ \ этих электронов воз-V. растает пространственный заряд между сеткой и катодом, отрицательный потенциальный минимум у катода, становится больше и катодный ток падает. Так как формулы (2,11), (2,16) для действующего напряжения это явление не учитывают, тр вычисленные по закону степени трех вторых значения катодного тока в данном режиме могут быть на 20-f-30% выше экспериментальных значений. Колебания электронов в триоде с положительной сеткой были впервые открыты в 1919 г. С. И. Зилитинкевичем, показавшим возможность использования их для генерирования колебаний сверхвысоких частот.

Рис. 2.21. Электронные колебания в триоде при положительном напряжении сетки

§ 2.5. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТРИОДА

Общие сведения о параметрах триода

Напомним, что дифференциальными параметрами называются величины, связывающие малые изменения токов и напряжений в электронном приборе. Критерием малости изменений является наличие линейной с язи между приращениями, иначе говоря, независимость г фаметров от величины приращений.

В триоде при постоянном напряжении накала токи зависят от двух переменных - напряжения сетки и напряжения анода:

Запишем выражения для полных дифференциалов токов:

dl=.dUe + - dU-, dl=-dUe-dU..

Частные производные в этих выражениях определяют величину приращений токов при изменении напряжений электродов и поэтому могут быть взяты в качестве дифференциальных параметров триода.

Дифференциальные параметры называются статическими, если они определяются в статическом режиме через разности соответствующих величин для двух близких статических режимов. Обозначаются и называются статические параметры триода следующим образом:

S= ---крутизна (прямая проводимость);

входная проводимость;

dUc

GaK = -- выходная проводимость (обратная ей вели-

чина R, = называется внутренним со-

Gca =

Оак

противлением лампы); обратная (проходная) проводимость.

Использовав эти обозначения, получим: dIc = GcK dU, + G dUa; dlSdUe-\-j-dU,.

<i

(2.30)

Рассматривая приращения независимых переменных dU. и dUc как малые гармонические переменные напря-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32