Трехэлектродная лампа (триод)

Л амповый триод (рисунок 5) содержит три электрода: анод, катод, сетку. Для работы триода требуется три источника питания U_н, U_a, U_с.

Рисунок 5 – Схема включения триода

Принцип работы триода

Сетка триода находится вблизи поверхности катода, поэтому напряжение на ней оказывает непосредственное влияние на поле у его поверхности. Анод расположен на большом расстоянии от катода, поэтому действие его напряжения на поле поверхности катода значительно меньше, чем действие сетки. При изменении напряжения анода U_a и сетки U_с поле у поверхности катода изменяется, изменяется количество электронов, движущихся к аноду. На сетке может быть положительное (+) или отрицательное (–) напряжение относительно катода.

При отрицательном напряжении (− U_с) поле сетки тормозит выходящие с поверхности катода электроны, что приводит к образованию у катода отрицательного пространственного заряда и уменьшению количества электронов, проходящих через сетку к аноду.

Положительное напряжение на сетке (+ U_с) вызывает уменьшение

пространственного заряда у катода и увеличение количества электронов,

поступающих на анод. Кроме того, немного электронов может попасть на сетку и далее по внешней цепи на катод, образуя сеточный ток I_с, т. е. поток электронов при положительном напряжении (+ U_с ) будет разделяться на два потока, создающих анодный и сеточный токи.

Характеристики триода

1 анодно-сеточные: i_a = f (U_c) при U_a = const;

2 сеточные: i_c = f (U_c) при U_a = const;

3 анодные: i_a = f (U_a) при U_c = const;

4 сеточно-анодные: i_c = f (U_a) при U_c = const.

Покажем на графике семейство 1 и 2 групп характеристик (рисунок 6):

U_а

U_а3 > U_a2 > U_a1

U_а1 > U_a2 > U

U_c = const

U_с

i_a, i_c

U_c = const

U_а2 = 0

Рисунок 6 – Анодно-сеточные и сеточные характеристики триода

Чем выше U_a, тем больше i_a сдвигается влево, анодно-сеточная характеристика i_a = f (U_c), а характеристика для сеточного тока проходит ниже, т. е. чем выше U_a ,тем его значение больше при данном сеточном напряжении. Зато сеточный ток i_c становится меньше, так как усилившееся поле анода не дает многим электронам притягиваться к сетке. Теперь рассмотрим 3 и 4 группы характеристик (рисунок 7).

i_a, i_c

0

i_c

U_а

+U_c7

+U_c6

+U_c5

U_c = 0

–U_c1

–U_c2

–U_c3

–U_c4

Рисунок 7 – Анодные и сеточно-анодные характеристики триода

Анодная характеристика при U_c = 0 идет из начала координат, для более низких сеточных напряжений (U_c1 < U_c4). Анодные характеристики отклоняются вправо, для положительных U_c (U_c5, U_c6) идут из начала координат и имеют выпуклость влево (т. е. при большем + U_c i_a больше).

Сеточно-анодные характеристики (штриховые) даны только для положительных U_c, так как при отрицательных U_c тока сетки нет. При U_a = 0 i_c = max и тем больше, чем выше сеточное напряжение.

При увеличении U_a ток сетки сначала резко снижается вследствие токораспределения между сеткой и анодом, а затем незначительно уменьшается.

Триоды применяются как приемно-усилительные элементы малой мощности для усиления низкой частоты и детектирования (т. е. выделения сигналов низкой частоты из общего сигнала), а также применяются в генераторах, усилителях радиочастоты, электронных стабилизаторах напряжения.