Чтобы удовлетворить перечисленным требованиям, в высокочастотных пентодах применяют густую экранирующую сетку и специальные экраны Э, обеспечивающие уменьшение емкости между выводами и устранение краевого поля анода (рис. 3.22). Тщательная экранировка и хорошее токораспределение обеспечивают получение высокого внутреннего сопротивления , достигающего в некоторых лампах 2 -f-3 Mom. Крутизна характеристики обычно составляет 5-8 ма/в, что позволяет получить достаточно большое усиление сигнала. К пентодам данного типа относятся лампы 6Ж1П, 6Ж1Б, 6Ж45Б, 2Ж48Б и др.

б. Широкополосные пентоды

Б телевидении, радиорелейной связи и в ряде других областей применения электронной техники требуются усилители, имеющие широкую относительную полосу пропускания Y порядка десяти процентов и более. Для обес-печения такой полосы добротность нагрузки усилителя

должна быть очень низкой, так как =;1. Резонансное

/о W

сопротивление контура

Рис. 3.22. Высокочастотный прием-но-усилительный пентод

при этом получается также очень низким. 152

Так как коэффициент усиления усилителя

(3.24)

то отсюда следует, что произведение коэффициента усиления на полосу усиливаемых частот

= 2

(3.25)

Емкость колебательной системы С состоит из емкости контура (и монтажа) Ск, выходной емкости лампы Сд , и входной емкости такой же лампы следующей ступени усиления Cg:

C=C + C -fC3,. (3.26)

Произведение /СА/ максимально при емкости контура С„, равной нулю:

2я (Свых 4 Свх)

(3.27)

Эта величина, определяема^ лишь параметрами лампы- ее крутизной, входной и выходной емкостями, носит название коэффициента широкополосности лампы. Численно коэффициент широкополосности равен полосе усиливаемых частот при усилении, равном единице, и при С„ = 0. Чем больше коэффициент широкополосности, тем большее усиление обеспечивает лампа в заданной полосе частот А/ или тем большую полосу - при заданном усилении К.

Поскольку суммарная емкость колебательной системы широкополосного усилителя С определяется не только емкостями лампы и не может быть сделана очень малой, то при конструировании широкополосных ламп расширяют полосу усиливаемых частот в первую очередь за счет увеличения крутизны. Согласно (3.10) крутизна пентода

и ее увеличения можно достичь тремя способами: повышением питающих напряжений, улучшением токораспределения и уменьшением расстояния от управляющей сетки до катода.

Наиболее эффективным из них является третий. Увеличение поверхности электродов существенных результатов не дает, потому что при этом пропорционально возрастают емкости лампы. При приближении же управляющей сетки к катоду входная емкость хотя и возрастает, но в меньшей

степени, чем крутизна, поэтому отношение растет.

В современных усилительных лампах сетка расположена очень близко от катода и дальнейшее уменьшение этого расстояния сопряжено с большими технологическими трудностями, так как сетку во избежание потери управляющего действия приходится делать из очень тонкой проволоки и с малым шагом намотки. Сложным является вопрос обеспечения механической прочности конструкции и снижения термотока сетки, расположенной в непосредственной близости от накаленного катода. Несмотря на указанные трудности, техника электронных ламп продолжает развиваться в направлении дальнейшего уменьшения расстояния от сетки до катода.

Типичным представителем отечественных широкополосных высокочастотных пентодов является лампа 6Ж9П. Ее электроды показаны на рис. 3.23. В этой лампе применена мелкоструктурная управляющая сетка из проволоки диаметром 8 мк с шагом намотки 17 витков на 1 мм. Расстояние от сетки до катода составляет 40 мк. В целях снижения термотока сетка позолочена (см. стр. 71). Оксидный катод имеет специальное мелкозернистое гладкое покрытие и пониженную температуру, это способствует снижению

Рис. 3.23. Электродная система широкополосного пентода

термотока и повышению долговечности лампы (см. § 4.8). Экранирующая сетка для улучшения токораспределения выполнена редкой с шагом намотки 3 витка на 1 мм, из проволоки диаметром 40 мк. При такой редкой экранирующей сетке проходная емкость получается относительно большой, однако для широкополосных ламп это не является недостатком, так как величина усиления у них огра-

с о

ничивается не отношением --, а отношением -г-- .

У лампы ЬЖ9П крутизна S = 17,5 ма/в, и коэффициент широкополосности у = 175 /Vlai.

Вследствие того что производство широкополосных ламп представляет собой сложную техническую задачу, они отличаются от обычных пентодов более высокой стоимостью. В табл. 3.2 указаны параметры наиболее распространенных отечественных широкополосных ламп.

Таблица 3.2

в. Пентоды переменной крутизны

В ряде случаев требуются высокочастотные пентоды имеющие анодно-сеточную характеристику, состоящую из крутого короткого участка А и пологого участка большой протяженности Б (рис. 3.24). Лампы такого типа применяются для регулирования усиления в зависимости от величины приходящего сигнала. При приеме слабых сигналов рабочую точку устанавливают на крутом участке характеристики, где усиление имеет наибольшую величину, а сильные сигналы принимают на протяженном пологом участке, где они усиливаются в меньшей степени и практически без искажений; таким образом, сглаживаются из-

менения напряжения на выходе при изменении входного напряжения.

Для получения анодно-сеточной характеристики такой формы управляющую сетку по предложению В. И. Волын-кина делают с переменным шагом, т. е. с переменной проницаемостью по ее длине, для чего, например, удаляют в средней части один-два витка (рис. 3.25).

При небольших отрицательных напряжениях управляющей сетки электронный поток проходит через всю поверхность сетки, при этом

бКШБ-В ии=Б,Зв

Uc e -14-11-10-8 -5 -k -г О

Рис. 3.24. Характеристика пентода переменной крутизны

крутизна характеристики максимальна. При больших отрицательных напряжениях участки с гус-

Рис. 3.25. Управляющая сетка пентода переменной крутизны

той сеткой запираются и ток проходит лишь через малый по площади участок, где сетка более редкая. На этом участке крутизна характеристики получается небольшой, и запирающее напряжение оказывается значительным.

Приведем для примера данные пентода переменной крутизны 6К4П-В: = 6,3 в, 6 = 250 в, 11 = 100 в, S-ie = 4,5 Male, /н = 300 ма, /а = Ю ма, S 20e = 40 мка/в.

Выпускаются также широкополосные высокочастотные пентоды переменной крутизны. Современным представителем этой группы ламп является пентод 6К13П, имеющий крутизну S-2e = 12,5 ма/в и S ioe= 0,04 ма/в.

Пентоды для видеочастот

Эти лампы применяются в телевидении для усиления сигналов изображения, занимающих широкую полосу частот от десятков герц до нескольких мегагерц, что обусловливает ряд специфических требований к их параметрам. При работе на активную нагрузку которая ис-

пользуется в этом случае, коэффициент усиления в области низких частот

K = SR. (3.28)

На высоких частотах на величину сопротивления нагрузки влияет подключенная к ней параллельно емкость С, состоящая из выходной емкости лампы С^ых. входной емкости последующей лампы С^у. и емкости монтажа С^од. Полное сопротивление нагрузки, определяемое выражением

(3.29)

Vl -f С2 /?2

с ростом частоты падает. Приняв, что на наивысшей усиливаемой частоте cOg усиление падает в Y2 раз по сравнению с низкими частотами, найдем требуемую величину полного сопротивления нагрузки на этой частоте:

2J =

Для этого, как следует из (3.29), необходимо активное сопротивление нагрузки /?=-Тогда из (3.28) находим, что коэффициент усиления широкополосного усилителя

Так как емкость С Сд + Сцх. то и в данном слу чае полоса усиливаемых частот определяется коэффициен том широкополосности

... S

-2 (Сох+ Свых)

т. е. главным образом крутизной.

Для выходных видеоусилителей важным параметром является максимальная величина выходного напряжения, которая зависит от допустимого тока лампы /amai и выходной емкости Свых-