Анодные (выходные) характеристики триода

при

Iа

Uс=+4В

Uс=+2В

Uс=0

Uс=-2В

Uс=-4В

 

 

о Uа

Uао

а)

При этом сеточный ток равен нулю (), поэтому можно считать , т.е. анодный ток можно вычислить по закону степени трехвторых:

,т.к.

Из этого выражения вытекает:

· характеристика идет из начала координат (при );

· с ростом анодного напряжения ток анода растет по закону степени трех вторых.

 

б)

Сеточный ток по-прежнему равен нулю. В этом случае сетка создаеттормозящее поле, поэтому анодный ток появится при условии, что ускоряющее поле в лампе превысит тормозящее поле, вызванное сеткой, т.е. если , где . Это выражение получено из закона степени трех вторых при условии, что .

Чем больше отрицательное сеточное напряжение, тем необходимо большее анодное напряжение для появления анодного тока, т.е. тем сильнее сдвигается вправо характеристика.

 

в )

В этом случае появляется сеточный ток. Анодные характеристики при этом имеют два ярко выраженных участка– один крутой, другой – пологий.

· При малых анодных напряжениях ( ) между анодом и сеткой возникает тормозящее поле, в результате чего часть электронов, двигающихся от сетки к аноду, возвращается к сетке. Имеем режим возврата электронов. В этом режиме сеточный ток имеет две составляющие: первая образована электронами, непосредственно попавшими на сетку, вторая образована вернувшимися к сетке электронами. Увеличивая анодное напряжение в этом режиме, мы тем самым уменьшаем обе составляющие сеточного тока, поэтому ток сетки резкоуменьшается, а ток анода резко возрастает - имеем крутой участок.

 

· При больших анодных напряжениях ( ) тормозящееполе между анодом и сеткой исчезает. Имеем режим перехвата электронов. В этом режиме сеточный ток имеет только одну составляющую, следовательно, рост анодногонапряжения приводит к более медленному спаду сеточного тока, а, следовательно, к болеемедленному росту анодноготока – имеем пологий участок.

Анодно-сеточные (передаточные) характеристики

Триода

при

 

 

Iа

Iаmax

 

Uа=200В

 

Uс

Uсзап о

а)

В этом случае , поэтому , т.е. передаточная характеристика описывается законом степени трех вторых:

·

Тормозящее поле сетки отсутствует, следовательно

· С появлением отрицательного напряжения сеткивозникает потенциальный барьер вблизи катода (тормозящее поле), поэтому меньшее число электронов достигает анода, т.е. уменьшается.

· При некотором значении тормозящее поле сетки превысит ускоряющее поле лампы, и лампа запрется ().

 

б) При появляется сеточный ток, поэтому рост анодного токазамедляется (передаточная характеристика идет более полого).

Обычно с большим положительным сеточным напряжением работают генераторные и импульсные лампы, в усилительных лампах сеточное напряжение отрицательно.

Тетрод

Триоды имеют ряд недостатков. У них малы внутреннее сопротивление переменному току и статический коэффициент усиления m. Кроме того, они обладают значительной проходной емкостью , реактивное сопротивление которой в области ВЧ становится малым, что является причиной возникновения паразитной обратной связи, в результате чего часть мощности выходного сигнала поступает на вход лампы, что снижает коэффициент усиления и может привести к самовозбуждению усилителя.

Эти недостатки устраняются за счет введения в лампу экранирующей сетки между анодом и управляющей сеткой.

Экранирующая сетка (С₂) выполняет роль электростатического экрана. По переменному току она через большую емкость соединяется с корпусом, в результате чего суммарная емкость между анодом и управляющей сеткой значительно уменьшается.

В тетродах емкость примерно в 100 раз меньше емкости в триоде. Чем гуще экранирующая сетка, тем эффективнее ее экранирующее действие, но она не должна препятствовать прохождению электронов к аноду лампы.

Экранирующая сетка значительно ослабляет воздействие анодного поля на потенциальный барьер вблизи катода, тем самым уменьшая проницаемость лампы , а следовательно увеличивая статический коэффициент усиления и внутреннее сопротивление .

Обычно на экранирующую сетку подается положительное напряжение, соизмеримое с анодным напряжением.

Таким образом, тетрод является более высокочастотной лампой, чем триод, обладает большим усилением.

· Недостатком тетрода является наличие динатронного эффекта. Динатронный эффект возникает при малых напряжениях на аноде () и заключается в образовании потока вторичных электронов с анода на экранирующую сетку, в результате чего анодный токтетрода уменьшается, а ток экранирующей сетки увеличивается.

Пентод

Для устранения динатронного эффекта в лампу, между анодом и экранирующей сеткой, вводится третья сетка – защитная.

Редкая защитная сетка соединяется с катодом, имеет нулевойпотенциал, тем самым создает тормозящее поле для вторичных электронов санода. Кроме того, защитная сетка является дополнительным экраном, за счет чего проходная емкость С_АС1 уменьшается в большей степени. Таким образом, пентоды обладают очень большим коэффициентом усиления (до нескольких тысяч), большим внутренним сопротивлением и малой проходнойемкостью.

ВАХ пентода