48. Статические характеристики и параметры двухэлектродных ламп.

Параметры диодов (двухэлектродных ламп) характеризуют их свойства и возможности применения. Некоторые из них - это напряжение накала U_н, ток накала I_н и ток эмиссии катода 1_е.Рассмотрим остальные параметры:

Крутизна (S) показывает, как изменяется анодный ток при изменении анодного напряжения на 1 В. Если изменение анодного напряжения Δu_a вызывает изменение анодного тока Δi_a, то крутизна

S = Δi_a / Δu_a.

Крутизну выражают в миллиамперах на вольт или амперах на вольт. Если крутизна равна 4 мА/В, это означает, что изменение анодного напряжения на 1 В вызывает изменение анодного тока на 4 мА. По существу, крутизна представляет собой проводимость пространства между анодом и катодом для переменной составляющей анодного тока.

Для определения крутизны из характеристики диода (рис. 1)берут приращение анодного напряжения Δu_a на заданном участке АБ и соответствующее ему приращение анодного тока Δi_a(метод двух точек). Крутизна пропорциональна тангенсу угла наклона α касательной в точке Т относительно оси u_a:

S_АБ = k tg α, (16.6)

где k — коэффициент, выражающийся в единицах проводимости и учитывающий масштаб тока и напряжения.

При переходе на нижний участок характеристики крутизна уменьшается и приближается к нулю. Современные диоды имеют крутизну в пределах 1 — 50 мА/В. В маломощных диодах она не превышает единиц миллиампер на вольт.

Внутреннее дифференциальное сопротивление (R_i) диода представляет собой сопротивление пространства между анодом и катодом для переменного тока. Оно является величиной, обратной крутизне:

R_i = Δu_a / Δi_a = 1/S 

и обычно составляет сотни, а иногда десятки Ом.

Меньшее значение R_i у более мощных ламп. При переходе на нижний участок характеристики значение R возрастает, стремясь к бесконечности в начальной точке характеристики.

Не следует смешивать сопротивление R_i с внутренним сопротивлением диода для постоянного тока R_o:

R_o = u_a / i_a 

Обычно сопротивление R_o несколько больше R_i. Из закона степени трех вторых следует, что R_o =3/2 R_i но практическое соотношение может быть иным. Значение R_i тем меньше, чем меньше расстояние анод — катод и чем больше действующая площадь анода.

Анодная характеристика(статическая характеристика) диода выражает зависимость анодного тока от анодного напряжения при постоянном напряжении накала. Действительная характеристика (рис. 16.5) отличается от характеристики по закону степени трех вторых, которая изображена штрихами на рисунке. Это различие объясняется тем, что закон степени трех вторых является приближенным, так как при его выводе сделан ряд упрощающих предположений. Начальным током I₀ часто пренебрегают и изображают характеристику выходящей из нулевой точки.

 

Рис. 1 Определение крутизны диода методом двух точек

 

С увеличением напряжения накала точка А сдвигается влево, так как начальная скорость электронов увеличивается. Средний участок (БВ) характеристики приближенно считают линейным. Участок ВГ соответствует плавному переходу от режима объемного заряда к режиму насыщения. В области насыщения (участок ГД) при повышении анодного напряжения анодный ток растет.