Статические характеристики

усилительных приборов

Статические характеристики усилительных приборов предполагают неизменным один из параметров: напряжение на сетке или на напряжение аноде. В реальных условиях работы ГВВ изменяются все параметры, т.е. изменение напряжения на сетке непременно приведет к изменению напряжения на аноде. Различают входные, выходные и проходные статические характеристики усилительных приборов.

Выходная характеристика- это зависимость выходного тока от выходного напряжения.

Входная характеристика- это зависимость входного тока от входного напряжения.

Проходная характеристика- это зависимость выходного тока от входного напряжения.

При увеличении сеточного напряжения U_c, ток сетки I_a сначала возрастает прямопропорционально, а когда U_c заходит в область положительных значений, на сетке появляется ток, который увеличивается с увеличением положительного потенциала. Происходит перераспределение электронов, рост анодного тока замедляется, проходная характеристика идет почти параллельно оси абсцисс.

Напряжение на аноде складывается из постоянного напряжения питания и переменного напряжения на контуре. Амплитуда напряжения на аноде не может быть больше чем Е_а т.е. э.д.с. источника. Напряжение на аноде не может быть меньше чем Е_а0, при котором проходная характеристика начинается из нуля. Е_а0 называется напряжением анодного напряжения. При е_с выходная характеристика начинается из точки Е_а0. Напряжение Е_с0 называется напряжением сеточного приведения, при котором выходная характеристика начинается из нуля. Е_с0 всегда положительное.

Е_с^’ называется напряжением отсечки, из точки Е_с^’ начинается проходная характеристика при е_а= Е_а , левее этой характеристики никаких характеристик нет.

На практике статические характеристики снимаются так:

• задается постоянным к.л. параметр (е_а или е_с)

• если задали постоянным е_а , то плавно изменяем е_с , затем скачком изменяем е_а и снимаем следующую характеристику

По статическим характеристикам можно определить следующие параметры лампы:

• граничную крутизну характеристики

• внутреннее сопротивление лампы

• проницаемость D

Проницаемость лампы, крутизна и граничная крутизна указываются в справочниках.

Генераторные радиолампы.

Анод и другие детали генераторных радиоламп необходимо охлаждать, в лампах малой мощности охлаждение происходит естественным путем, тепло уносится воздухом при естественной его циркуляции, мощные же лампы приходится охлаждать принудительно (воздушное, водяное и испарительное охлаждение).

Лампы работают при высоких напряжениях анодного питания (Е_а от 1 до 10 КВ и выше), анодный ток достигает значения в несколько десятков ампер, а крутизна анодно–сеточной характеристики S – 20…150 мА/В. Для триодов проницаемость , для тетродов . Форма характеристик сложная - они нелинейны, веерообразны. Анодно-сеточные характеристики триодов в основном располагаются в области положительных напряжений управляющей сетки, анодно-сеточные характеристики тетродов – в области отрицательных напряжений сетки. Генераторные триоды и тетроды работают с большими токами управляющей сетки и обладают большими междуэлектродными емкостями. В генераторных лампах с катодом прямого накала (т.е. при полезной мощности больше нескольких КВт) используют решетчатую (сетчатую) конструкцию катода, обладающую большей эмитирующей поверхностью и хорошей механической прочностью (постоянством формы и размеров). Это позволяет приблизить управляющую сетку к катоду и получить лампу с высокой крутизной S. Кроме того такой катод обладает малой паразитной индуктивностью одного из его выводов.

Режимы работы ГВВ.

В зависимости от того как выбрано первоначальное положение рабочей точки и от соотношения между напряжением смещения и амплитудой напряжения возбуждения, в выходной цепи ГВВ могут наблюдаться колебания первого рода (класс А) и колебания второго рода (классы В, АВ, С). Если первоначальное положение рабочей точки выбрано в середине линейного участка анодно-сеточной характеристики и амплитуда напряжения возбуждения выбрана таким образом, что при перемещении рабочей точки по анодно-сеточной характеристике рабочая точка не выходит за пределы линейного участка, то в выходной цепи наблюдаются колебания первого рода, которые характеризуются углом отсечки и малыми нелинейными искажениями. Режим колебаний первого рода может обеспечить КПД не более 50%.

Если рабочая точка выбрана на нижнем участке анодно-сеточной характеристики, то в выходной цепи наблюдаются колебания второго рода, который отличается тем, что анодный ток существует в течение части периода. Половина времени существования анодного тока называется углом отсечки , он измеряется в градусах или радианах. Режиму колебаний второго рода соответствует угол отсечки -для класса В, -для класса АВ и меньше -для класса С. Колебания второго рода создают нелинейные искажения, но обеспечивают более высокий КПД (более 90%). Ток в выходной цепи при колебаниях второго рода представляет собой синусоидальные импульсы.

При построении выходных характеристик приближенным методом линейной аппроксимации предполагается, что при уменьшении Е_а все характеристики стекаются в одну линию при которой убывает анодный ток при уменьшении Е_а, она называется линией граничного режима (ЛГР). Положение ее является условным, но она позволяет довольно точно разграничивать границы недонапряженного и перенапряженного режимов.

В недонапряженном режиме (ННР) ток анода увеличивается прямо пропорционально напряжению на сетке. При этом в режиме колебаний второго рода в анодной цепи получаются правильные косинусоидальные импульсы. В ПНР анодный ток слабо зависит от напряжения на сетке. Когда рабочая точка при перемещении по анодно-сеточной характеристике достигает области перенапряженного режима, форма импульса изменяется, импульсы имеют плоскую вершину и с увеличением перенапряженности режима возможно появление провала в импульсе.