Частные уроки по физике

Тетрод
Соответственно высокому значению тетрод имеет и большую добротность G = AS порядка нескольких сотен, которую, однако, не удается использовать из-за малой пригодности тетрода для усиления мощности. Поскольку параметры катода изменяются с изменением рабочего режима лампы вследствие токораспределения, как указывалось выше (в частности, при изменении напряжения экранной сетки),то правильный выбор рабочего режима (напряжения экранной сетки) для тетрода весьма важен.

Тетрод с удлиненной характеристикой. В последнее время почти все тетроды делались в виде ламп с переменной крутизной характеристики и переменным коэффициентом усиления так называемых ламп с удлиненной характеристикой, или ламп "варимю". Такие лампы дают возможность, не прибегая к сложным схемам, изменять величину коэффициента усиления и крутизны характеристики так, чтобы амплитуда усиленных колебаний оставалась примерно одинаковой при приеме сигналов различной мощности.

Это достигается специальной конструкцией управляющей сетки: в лампе с удлиненной характеристикой эта сетка делается с переменным шагом намотки по ее длине. Очевидно, что густая часть сетки будет давать большое усиление, так как проницаемость ее мала, тогда как редкая часть, наоборот, даст малое усиление, так как проницаемость ее велика. Следовательно, такая лампа представляет собой как бы две лампы с различными коэффициентами усиления, соединенные параллельно. Анодно-сеточная характеристика лампы с удлиненной характеристикой состоит из двух почти прямолинейных участков АВ и ВС,

Причем участок АВ, соответствующий действию редкой части сетки при запертом токе на участке с густой сеткой, имеет малую крутизну; участок ВС, соответствующий небольшим сеточным потенциалам и поэтому отпертому густому участку сетки, имеет большую крутизну. Следовательно изменяя напряжение смещения сетки, мы можем переходить с одного участка характеристики на другой, получая при этом различные крутизну и коэффициент усиления. При приеме слабых сигналов, требующих большого усиления, используют участок кривой ВС, где действует в основном густая часть сетки, коэффициент усиления которой велик..

Тетрод, его характеристики, параметры, применение: Тетродом называется лампа, имеющая четыре электрода анод, катод и две сетки. Сначала была предложена такая конструкция тетрода, в котором вторая сетка, имеющая положительный потенциал, помещалась вблизи катода и называлась катодной сеткой или сеткой пространственного заряда, так как ее назначением была нейтрализация действия пространственного заряда вблизи катода с целью получить значительный анодный ток уже при небольшом положительном анодном потенциале.

Управляющая сетка в этой конструкции располагалась ближе к аноду, но назначение ее управлять анодным током оставалось таким же, как в трех электродной лампе. Такая конструкция просуществовала в массовом выпуске ламп недолго, так как не давала значительного выигрыша в параметрах и, кроме того, при увеличении отрицательного потенциала управляющей сетки искажались вследствие токораспеделения характеристики анодного тока: анодный ток уменьшался при соответствующем возрастании тока катодной сетки из-за торможения и отклонения назад электронов управляющей сеткой.
В таких лампах все же получался выигрыш в виде уменьшения анодного потенциала, требуемого для получения достаточной крутизны характеристики. Экранирующая сетка должна, не препятствуя движению электронов от катода к аноду, наилучшим образом перехватывать силовые линии от анода к управляющей сетке и катоду. Перехватывание силовых линий должно происходить и на всех обходных путях (с торцов анода и от подводящих проводов), для чего к экранирующей сетке подсоединяются различные дополнительные экранирующие детали.

К таким деталям относятся манжеты, укрепляемые на экранной сетке со стороны выводов от катода и управляющей сетки, специальные внутри цокольные экраны, экранирующие вывод анода от остальных выводов, наружный экран (или металлизация баллона лампы), охватывающий анод лампы снаружи. Всеми этими средствами сильно уменьшаются внутри-ламповые емкости, особенно проходная емкость CagV которая может быть уменьшена до величины порядка сотых или тысячных долей t F. Вследствие этого проницаемость лампы становится чрезвычайно малой, а коэффициент усиления сильно увеличивается. Одновременно с этим сеточные характеристики становятся более "левыми".

Как и для триода для тетрода важны две группы семейств характеристик: группа анодных характеристик (зависимости токов в лампе от анодного напряжения) и сеточных (зависимости токов от напряжения управляющей сетки). Обычно при исследовании лампы одновременно снимают зависимости анодного тока и тока экранной сетки от этих напряжений. Это является серьезным недостатком обычных конструкций тетродов. Такой ход сеточных характеристик тетрода объясняется действием экранирующей сетки. Однако, при изменении анодного напряжения происходит перераспределение токов между анодом и экранирующей сеткой.

Вследствие этого, как можно видеть из формулы (27,13), крутизна характеристики тетрода оказывается тем большей, чем выше Ua, Кроме этого на крутизну характеристики анодного тока может влиять в некоторых случаях вторичная эмиссия экранной сетки, имеющей положительный потенциал, близкий к потенциалу анода. Надо отметить еще, что поскольку экранирующая сетка в тетроде делается очень густой (до 20 витков на I cm длины сетки), с малой проницаемостью, то при Ug2 =0ток через лампу почти не проходит, если даже анод находится под большим положительным напряжением.

Так как в лампе имеется еще один положительный электрод экранирующая сетка, то, пока Ua меньше U v вторичные электроны уходят на экранирующую сетку, уменьшая этим анодный ток и увеличивая ток экранной сетки. Это уменьшение анодного тока вследствие вторичной эмиссии электронов и носит название динатронного эффекта. "Провал" на характеристике анодного тока тем сильнее выражен, чем выше напряжение экранной сетки (до 500 -н 1 000 V).
Наличие динатронного "провала" в характеристике является очень большим недостатком тетрода, так как он является причиной нелинейных искажений усиления, т. е. искажения формы кривой переменного сигнала, созданного в анодной цепи. Если импульсы анодного тока велики, то в нагрузке, включенной в анодную цепь лампы, получаются большие импульсы падения напряжения и анодное напряжение, уменьшаясь на эту же величину, может стать соответствующим области динатронного "провала" на характеристике.

Из-за этого тетрод нежелательно применять для усиления низкой частоты, которое является обычно усилением достаточно мощных сигналов. В основном тетроды применяются для усиления слабых сигналов высокой частоты. Специальные конструкции тетродов генераторные тетроды применяются в генераторных схемах, особенно в коротковолновых. В генераторных тетродах экранирующая сетка делается, как правило, в виде сравнительно густой решетки, сотканной из молибденовых проволок (как полотно). Выводы анода тщательно экранируются от управляющей сетки и осуществляются отдельно от других выводов.

Напряжение экранной сетки выбирается равным 15-ь 20% от анодного, чтобы избежать появления динатронного эффекта при большой амплитуде колебаний напряжения на аноде генераторной лампы. Раздельные выводы анода и управляющей сетки делают часто не только в генераторном тетроде, но и в других конструкциях тетродов, так как это уменьшает проходную емкость. Численно параметры тетродов значительно отличаются от параметров триодов, кроме крутизны S, которая имеет тот же порядок, что и у триода.

Анодно-сеточные характеристики многоэлектродной системы никогда не идут параллельно, как это было в триоде, а при повышении анодного напряжения (если напряжения всех сеток, кроме управляющей, остаются при этом постоянными) расходятся под разными углами, что объясняется- перераспределением токов между анодом и положительно заряженными сетками. При этом также оказывается, что параметры многоэлектродных систем, особенно их коэффициент усиления, сильно зависят от режима работы лампы, т. е. от выбора напряжений на электродах.

Для многоэлектродных систем остаются в силе те же определения междуэлектродных емкостей, которые были установлены для триода. Только теперь проходная емкость между анодом и управляющей сеткой С х С j сильно уменьшается благодаря наличию экранной сетки. Входная емкость Свх определяется как емкость между управляющей сеткой и всеми остальными электродами, на которых нет переменных потенциалов. Выходная емкость Свых есть емкость между анодом и всеми остальными электродами, на которых потенциалы постоянны.


Спонсор публикации: