Частные уроки по физике

Типы и конструкции триодов
По назначению электронные лампы разделяются на приемно-усилительные (маломощные) и генераторные, разделяемые на более мелкие группы, соответственно видам использования. Лампы для усиления напряжения. Эти лампы предназначены для работы в предварительных каскадах усилителей и в качестве детекторных ламп в схемах .сеточного детектирования. К этим лампам предъявляется требование иметь возможно больший коэффициент усиления, чтобы обеспечить нужный режим работы схемы.

Лампы для усиления мощности. Эти лампы предназначены для работы в "оконечном" каскаде, где они должны выделить в нагрузке максимальную неискаженную полезную мощность. Для этого такая лампа должна иметь по возможности большую крутизну S, но небольшой коэффициент усиления ц, чтобы обеспечить получение достаточно "левой" сеточной характеристики. В большом количестве выпускаются малогабаритные приемно-усилительные лампы, имеющие оксидный катод прямого накала.

Вообще почти все современные приемно-усилительные лампы имеют активированные (оксидные или бариевые) высокоэкономичные катоды. Аноды их работают при естественном охлаждении за счет излучения и делаются чаще всего из черненого никеля. Сетки делаются из молибденовой проволоки. Генераторные и модуляторные триоды. По конструкции эти группы ламп сильно между собой различаются. Маломощные генераторные, триоды конструктивно почти не отличаются от приемно-усилительных "триодов. Катод в этих лампах делают вольфрамовый или карбидиро-ванный.

В настоящее время часто применяют и оксидные катоды, если анодный потенциал невелик и не происходит сильного разрушения их тонной бомбардировкой. Анод делается из черненого никеля, чтобы повысить его удельную допустимую нагрузку и тем уменьшить размеры его, необходимые для рассеяния значительной выделяющейся на нем мощности. Так как генераторные лампы обычно .работают при сравнительно высоком анодном напряжении, то вывод анода делают часто не в общий цоколь, а отдельно на верх баллона.

Лампы средней мощности имеют обычно чисто вольфрамовый или карбидированный катод, который обеспечивает стабильность работы при высоких анодных напряжениях. Аноды делаются из тантала или молибдена, так как рассеиваемая мощность здесь велика. Сетки изготовляются из молибденовой проволоки часто в виде плетеной решетки. Габариты таких ламп довольно велики, причем все электроды имеют раздельные выводы: обычно катод выводится в нижний цоколь, анод в верхний, а сетка чаще всего в боковую поверхность баллона.

В последнее время у ламп средней мощности, так же как и у ламп малой мощности, стали применять оксидный катод. Совершенно специфическую конструкцию имеют мощные генераторные лампы. Так как эти лампы рассчитаны на выделение большой колебательной мощности в нагрузке, то на аноде их выделяется такое количество тепла в секунду, что рассеять его при помощи только естественного охлаждения излучением оказывается невозможным.

В 1922 г. советский ученый проф. М. А. Бонч-Бруевич предложил и осуществил в Нижегородской радио лаборатории впервые в мире лампу с медным анодом, составляющим часть баллона лампы для интенсивного охлаждения его водой. В настоящее время применяются различные виды ламп с искусственным охлаждением водяным или воздушным, причем анод располагается снаружи, составляя часть оболочки (баллона) лампы. Материалом анода является при этом красная медь или (реже) феррохром, обладающие хорошей теплопроводностью и позволяющие при водяном охлаждении рассеять до 30 W с 1 cm2 поверхности анода.

Анод делается в виде цилиндра, закрытого с одного конца и приваренного открытым концом к стеклянному баллону, где укреплены вводы катода и сетки, входящие внутрь анода. Анод помещается в специальный бачок, в котором циркулирует вода. Полезная мощность таких ламп доходит до 250 kW. Существуют конструкции мощных генераторных ламп (мощностью ДО 50 kW) с воздушным "калориферным" охлаждением анода.

Анод при этом также обнажен снаружи и поверхность его снабжена большим числом специальных ребер, которые охлаждаются обдуванием при помощи вентиляторов, помещенных под лампой. Существуют еще разборные (для возможности смены выходящих из строя внутренних частей лампы, например, катода) конструкции генераторных ламп мощностью до 1 500 kW с водяным охлаждением, вакуум в которых поддерживается постоянно действующими при работе лампы Засосами, составляющими с лампой единый агрегат.

В последнее время генераторные триоды для средних и длинных волн вытесняются более совершенными лампами пентодами. Модуляторные лампы по конструкции мало отличаются от генераторных равной мощности. Для неискаженной работы они должны иметь достаточно "левые" характеристики и, следовательно, небольшой коэффициент усиления, что достигается применением в этих лампах более редко и сетки.

Предназначены они для модулирования колебаний высокой частоты генераторов, т. е. медленного (с низкой звуковой частотой) изменения амплитуды их, конструкция триода, для чего модуляторная лампа может быть поставлена, например, параллельно генераторной и пропускать через себя часть тока генераторной лампы соответственно звуковым сигналам, приходящим к сетке модуляторной лампы (так называемая модуляция на анод).

Стремление к улучшению параметров приемно-усилительных ламп увеличению коэффициента усиления и крутизны характеристики S без значительного повышения анодного напряжения, а также необходимость уменьшить рабочие (динамические) междуэлектродные емкости, которые сильно сказываются при усилении высоких частот, побудило к поискам новых конструкций ламп, свободных от недостатков триода.

Такими конструкциями явились многосеточные лампы. Наибольшее количество сеток, применяющихся в современных лампах, равно шести, причем назначение этих сеток различно. С назначением управляющей сетки управлять анодным током в лампе мы уже знакомы по работе трех электродной лампы.

Мы знаем также, что между управляющей сеткой и анодом триода имеется емкостная связь Cga, так же как и между анодом и катодом Са . Емкостная связь Caf влияет, как мы видели, на проницаемость D лампы и чем Са меньше, тем меньше D и больше р. С другой стороны, проходная емкость Cga должна быть возможно меньшей, так как при работе лампы на переменном напряжении через эту емкость текут емкостные токи, осуществляющие связь между анодным и сеточным контурами.

Такая связь в ряде случаев оказывается вредной, так как вносит искажения в усиление сигналов и создает возможность самопроизвольного усиления сигналов, могущего привести к самовозбуждению приемно-усилительного устройства. Если же усилитель начинает сам генерировать колебания в результате самовозбуждения, то его нормальное усилительное действие полностью прекращается. Т

аким образом, чтобы исключить ряд подобных недостатков в действии ламп, целесообразно сколь возможно уменьшить проходную емкость Cga. Как мы видим, обе задачи уменьшения Са я С могут быть достигнуты одним способом уменьшением емкостной связи анода с обоими этими электродами (катодом и управляющей сеткой) одновременно, для чего анод следует электростатически экранировать от них. Чтобы достичь этого, в лампу вводится еще одна экранирующая сетка.

Эта сетка помещается между анодом и управляющей сеткой и заряжается до положительного потенциала значительной величины. Но так как экранирующая сетка имеет большой положительный потенциал, по величине близкий к анодному, в лампе создаются благоприятные условия для возникновения вторичной эмиссии электронов из электрода с меньшим положительным потенциалом на электрод с большим потенциалом, что вызывает искажение характеристик лампы.


Спонсор публикации: