Тема 7 Тетрод. Пентод

Чотирьохелектродна лампа (тетрод) виникла як результат усунення недоліків тріода. Тетрод має анод, катод і дві сітки – керуючу С1 і екрануючу С2. Екрануюча сітка розташована між анодом і першою сіткою. Вона має вигляд густої спіралі, що оточує керуючу сітку.

Рис. 1.41

На С2 подається постійна позитивна напруга U_C2=(0,2…0,7)U_A. Використання двох сіток дає змогу підвищити коефіцієнт підсилення лампи і зменшити прохідну ємність Сас. Як видно з рис. 1.41. більшість силових ліній замикаються на С2. Електричне поле, що пройшло крізь С2, далі затримується керуючою сіткою С1. Крізь обидві сітки від анода до катода проходить тільки незначна частина силових ліній. Тому анод впливає на електрони, що вилітають з катода, в сотні раз слабше, ніж керуюча сітка С1. Отже, коефіцієнт підсилення в тетроді значно більший, ніж у тріоді(кілька сотень). Зростання коефіцієнта підсилення μ призводить до підвищення внутрішнього опору Ri(сотні кОм).

Зменшення Сас: якби екрануюча сітка С2 була суцільною, то ємність зменшилася би до нуля, але вона не суцільний екран – тому існує ємність, яка сотні разів менша, ніж у тріоді, і становить соті частки нанофарад. Така лампа стала більш високочастотною.

Анодно-сіткова характеристика тетрода Ia=f(Uc1) при великому коефіцієнті підсилення μ зсувається вліво (рис.1.42 ).

Рис. 1.42.

В тетроді виконується закон “степеня 3/2”: , де - струм катода, - діюча напруга, - проникність першої і другої сіток.

Оскільки , , тоді - дуже мале число. Якщо вибрати , одержимо ліву анодно-сіткову характеристику Ia=f(Uc1).

Схема для знімання статичних характеристик тетрода відрізняється від такої самої схеми для тріода тільки наявністю у ній додаткового кола екрануючої сітки (рис.1.43).

Рис. 1.43.

Анодно-сіткові характеристики тетрода для різних не зміщуються еквідистантно як у тріоді, а розходяться віялом, починаючись в одній точці (рис.1.44).

при

Рис. 1.44.

Якщо Uа=0, усі електрони, що випромінюються катодом, попадають на позитивно заряджену сітку С2. Струм Iс2 – максимальний, Iа=0. З підвищенням позитивної напруги на аноді частка електронів попаде на анод. Iа зростає, Iс2 – зменшиться. Подальше підвищення Uа призводить до збільшення швидкості електронів, які падають на анод і спричинюють появу вторинних електронів з анода, які притягуються сіткою С2, тому що Uс2>Uа. Струм Iс2 підвищиться, а анодний Iа – зменшиться. Це явище називають динатронним ефектом. Воно призводить до провалу в анодній характеристиці (рис.1.45.).

Рис. 1.45.

При подальшому підвищенні анодної напруги Ua>U_с2 анодний струм знову зростає, а I_с2 – зменшується, тому що вторинні електрони, вибиті з анода, тепер повертаються на анод.

Щоб уникнути динатронного ефекта (не допустити вторинні електрони до екрануючої сітки), слід створити між анодом і другою сіткою С2 гальмуюче електричне поле, яке повертатиме вторинні електрони на анод.

Існує два способи утворення гальмуючого поля біля поверхні анода.

1) Розмістити між С2 і А ще одну – третю сітку з негативним відносно анода потенціалом. Внаслідок введення в лампу третьої сітки було створено новий тип лампи – пентод.

2) Використання просторового заряду, створеного електронами в проміжку між С2 і А. Цей спосіб застосовують у променевих тетродах (рис.1.41).

Сім’я анодних характеристик пентода наведена на рис.1.46.

Рис. 1.46

Щоб одержати неспотворене підсилення сигналу в схемі з пентодом потрібен прямолінійний відрізок робочої анодно-сіткової характеристики, а її можна одержати при умові, коли відрізки, які відсікаються на лінії навантаження анодними характеристиками, були однакові. Це може бути при Rн<<Ri. Якщо Rн<<Ri і Ri/ Rн>>1, то Ku≈ µ(Rн/ Rі) ≈SRн (рис.1.47).

Таким чином, щоб одержати значне підсилення сигналу, необхідні не тільки великі значення µ, але й значна крутизна S.

Рис. 1.47

Маркування: 6Э6П – променевий тетрод.

Потужні низькочастотні пентоди: 2П1П, 6ПЗС, 6П18П.

Для генерування високочастотних коливань використовують променеві тетроди ГУ-29, ГУ-32 і пентоди 2П29П, ГУ-50, ГУ-80.

Високочастотні пентоди: 6ЖЗП, 6Ж1Б

З подовженою характеристикою 6К4П

Всі параметри визначаються при Uс2=const, Uс3=const.

В пентодах µ≈300÷10.000, S=1÷10 мА/В, Ri=100 кОм ÷ 3 МОм

В променевих тетродах µ≈100...300, S=5...50 мА/В, Ri=20…50 кОм

Рабочий коефіцієнт підсилення: