1. Основные технические данные, термины и обозначения.

Напряжение накала (~ или -)	6.3 В
Ток накала катода	3.2-4.1 А
Импульсное падение напряжения между анодом и катодом	160 В
Наименьшее время разогрева катода	3 мин.

2. Предельно допустимые эксплуатационные данные.

Допустимые пределы изменения Напряжения накала	5.85-6.75 В
Наибольшая амплитуда прямого и обратного напряжения анода	5 кВ
Наибольшая амплитуда импульса тока анода	50 А
Наибольшее значение среднего тока анода	50 мА
Частота следования импульсов	4000 Гц
Наименьшее время разогрева катода	3 мин
Наименьшая амплитуда напряжения сетки	150 В
Длительность импульса напряжения сетки	4-12 мкс
Наименьшая амплитуда тока генератора поджи­гающих импульсов	100 мА

3. Характерные особенности.

3.1.Катод - подогревной.

3.2.Характеристика зажигания - положительная.

3.3.Наполнение - водород.

3.4.Тиратрон выполнен в стеклянном оформлении.

4. Указания по эксплуатации.

4.1. Рекомендуемые параметры сеточной цепи тиратрона:

а) сопротивление в катодной цепи катодного повторителя не более 5000 Ом.

б) сопротивление утечки сетки 10-50 кОм.

в) емкость разделительного конденсатора в цепи сетки 10000-20000 пФ.

г) крутизна нарастания фронта импульса напряжения сетки 500 В/мкс.

4.2. При выборе режима работы тиратрона необходимо, чтобы амплитуда импульса тока анода I, частота следования импульсов F и амплитуда прямого напряжения анода U удовлетворяли условию:

I<10⁹ А, F<10⁹ Гц, U<10⁹ В

Схема соединения электродов со штырьками.

Расположение штырьков РШ14 НПО 01 0002

5. Цель работы.

5.1. Ознакомиться с импульсным водородным тиратроном (конструкцией и физическими принципами работы), характеристиками и параметрами.

5.2. Исследование временных характеристик прибора.

6. Меры безопасности при выполнения работы.

6.1. Напряжение на аноде тиратрона устанавливается до 200 В. Соблю­дайте осторожность!

6.2. Включать напряжение на схему и начинать работу после проверки исправности заземлений, проводов, правильности подключений и разре­шения преподавателя.

7. Порядок выполнения работы и методические указания.

7.1. Изучить основные технические данные, представленные в п.1, пре­дельно допустимые рабочие режимы работы и цоколевку. ЗАПИСАТЬ!

7.2. Рис.10-3. Установка для исследования импульсного водородного тиратрона.

ИП1-источник питания анода.

ИП2-источник питания усилителя сеточного импульса.

ИП3-источник питания накала генератора водорода.

А1-усилитель импульса, подаваемого на сетку.

Ф.л.-формирующая линия.

R_Ш-сопротивление шунта.

7.3. Снять зависимость времени запаздывания включения импульсного водородного тиратрона от величины тока накала генератора.

7.4. Собрать установку, представленную на рис.10-3. Для формирования сигнала на сетке импульсного водородного тиратрона установить на ге­нераторе Г5-54 следующие параметры выходного импульса:

частота повторения	1 кГц
длительность импульса	10 мкс
амплитуда выходного импульса	30 В
полярнось	положительная

Для питания формирователя импульсов сетки на источнике стенда уста­новить следующие параметры выходного сигнала:

Выходное напряжение - 30 В

На источнике питания анода тиратрона установить выходное напряжение U=300В.

7.5. Установить на Б5-47 U_{н г.в.}=4.5 В, что соответствует максималь­ному току накала генератора водорода. Процессы установления стацио­нарного режима генератора водорода инерционны. Время установления ~1 мин.

Получить и зарисовать осциллограммы анодного тока и сеточного на­пряжения. (развертка осциллографа 1 мкс/кл).

Померить время запаздывания включения импульсного водородного ти­ратрона.

7.6. Плавно уменьшая ток накала генератора водорода, исследовать зави­симости

при U_{н. г.в.}=4.0 В, 3.5 В, 3.0 В. =f(I_г), где I_г - ток накала генератора водорода.

8. Содержание отчета.

4.1. Паспортные данные и цоколевка исследуемого тиратрона.

4.2. Схемы, используемые в работе, с краткими пояснениями.

4.3. Приложить полученные графики, осциллограммы.

9. Вопросы для самопроверки.

1. Какие виды импульсных тиратронов Вы знаете? Чем они отлича­ются?

2. Объясните принцип действия исследованного тиратрона.

3. Назовите основные области изменения тока и напряжения на сетке и аноде тиратрона в течении импульсного цикла.

4. Объясните преимущество водорода перед другими газами в им­пульсном тиратроне.

Литература.

1. Фогельсон Т.Б., Бреусова Л.Н., Вагин Л.Н. Импульсные водородные тиратроны. –Советское радио-1974 г.

Лабораторная работа №11

Вакуумный триод (нувистор)

Исследуемая трехэлектродная лампа—это электровакуумный прибор, в котором, кроме анода и катода, имеется специальный электрод-сетка. Так как сетка обычно располагается вблизи катода и, следовательно, эк­ранирует прикатодный промежуток от поля анода, то она влияет на ка­тодный ток I_k значительно сильнее, чем анод. Этим достигается эффект усиления, т.е. малые изменения на­пряжения на сетке приводят к большим изменениям анодного напряжения.

Для удобства описания процессов в триоде используется метод сведе­ния триода к эквивалентному диоду. Этот метод позволяет применить к межэлектродному промежутку сетка — катод закон степени «трех вто­рых», если представить этот промежуток в виде диода со сплошным ано­дом на месте сетки. Очевидно, что для по­лучения того же тока в эквива­лентном диоде его анод должен иметь некоторый потенциал U_d, отлич­ный от потенциала сетки U_c. Потенциал U_d воспроизводит совместное влияние на катодный ток потенциалов U_c и U_a и носит название дейст­вующего потенциала в плоскости сетки:

где —прямая проницаемость триода, характеризующая относи­тельное влияние потенциала анода на поле у катода;

—коэффициент, зависящий от распределения потенциала в триоде. Для плоской конструкция

Зная U_d, можно определить катодный ток триода по закону степени «трех вторых»:

где F_c—действующая поверхность анода эквивалентного диода;

x_c—расстояние сетка-катод;

k — коэффициент формы электродов.

В общем случае катодный ток в триоде разделяется на анод­ный I_a и се­точный I_c. При U_c<0 можно приблизительно считать I_c= 0 и I_k = I_a. Со­гласно приведенной формуле, можно различать для триода четыре се­мейства статических характеристик:

анодно-сеточные	Ia=f(Uc) при Ua—const;
анодные	Ia=f(Ua) при Uc—const;
сеточные	Ia=f(Uc) при Ua—const;
сеточно-анодные	Ia=f(Ua) при Uc—const;

Вид этих характеристик показан на рис. 11-1.

Основные статические параметры триода:

1) статическая крутизна анодно-сеточной характеристики

2) внутреннее сопротивление переменному току

3) статический коэффициент усиления

Статические параметры связаны между собой внутренним урав­не­нием триода: SR_i = Коэффициент усиления  в рабочих режимах при­близительно равен 1/D и показывает, во сколько раз электростатическое влия­ние сетки на ток в триоде сильнее, чем влияние анода.

Д ля определения параметров часто пользуются графическим методом характеристического треугольника (рис. 11-2). При этом можно исполь­зовать как анодно-сеточные, так и анодные характе­ристики. Для опреде­ления параметров необязательно снимать ха­рактеристики полностью, до­статочно снять три точки пря­моугольного треугольника abc (метод трех отсчетов), который дает необходимые приращения I_a, U_a и U_c. Зная прира­щения, можно через их отно­шения приблизительно опреде­лить па­раметры триода. При положительной сетке I_k=I_a+I_c, т. е. существует токо­распределение между анодом и сеткой. Соотношение между анодным и сеточным токами опреде­ляется соотношением потенциалов на аноде и сетке. При U_a<(0,60,8)U_c наблюдается так называемый режим возврата, при котором ток сетки складывается из электро­нов, перехватываемых сеткой при их движении от катода, и электронов, возвращающихся из про­странства сетка-анод, вследствие отклоняющего действия витков сетки. Ток сетки при этом суще­ственно возрастает.

При U_a>(0,60,8)U_c насту­пает ре­жим перехвата, при котором ток сетки определяется только первой компонентой, а электроны воз­врата практи­чески отсут­ст­вуют.

Переход от одного режима к другому иллюстрируется на рис.11-3. При положительном напряжении на сетке вследствие различия между катодным и анодным токами следует применять параметры по катодному току, кроме уже введенных параметров по анодному току:

В этом случае внутреннее уравнение триода будет выполнять­ся только для параметров по катодному току: .

При отрицательном напряжении на сетке можно принимать пара­метры по катодному току, равные соответствующим пара­метрам по анодному току.

При включении в анодную цепь триода нагрузки и подаче на сетку переменного напряжения получаем динамический режим ра­боты, отли­чающийся от статического зависимостью U_a от U_c. В этом режиме при активной нагрузке R_a анодный ток, анодное напряжение и напряжение на нагрузке изменяются по тому же закону, что и напряжение на сетке, при­чем I_a и напряжение на нагрузке—в фазе с U_c, a U_a—в противофазе (рис. 11-4).

Динамическая анодно-сеточная характеристика всегда имеет меньшую крутизну, чем статические. Динамическая анодная характеристика, как для диода, выражается уравнением U_a=E_a-I_aR_a (CB на рис. 11-4).

Динами­ческие параметры всегда меньше статических и определяются по фор­мулам: