Электроника №13 лабораторная работа

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗИ

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ

(МТУСИ)

Кафедра Электроники

Лабораторная работа №13

«ИССЛЕДОВАНИЕ ЛАМПОВОГО УСИЛИТЕЛЯ»

Выполнил: **** Группа: ****

Проверил: ****

Москва ****

1. Цель работы

Изучение физических основ функционирования электровакуумных ламп и их применения. Исследование реального лампового усилителя путём его компьютерного моделирования

2. Исследуемая схема

Типичное включение простейшей лампы, – триода, показано на рис. 2:

Схема рассматриваемого в работе лампового усилителя изображена в виде, используемом в программе

Здесь 6L6 – применённый в усилителе пентод, включённый с общим (заземлённым) катодом. На вспомогательную сетку С2 (вторая от катода) подано постоянное напряжение от отдельного источника. Третья сетка С3, также вспомогательная, заземлена (0 В). На анод, через первичную обмотку L1 выходного трансформатора с сердечником К1, поступает анодное напряжение от основного источника питания. Ко вторичной обмотке L2 подключена нагрузка R2. Трансформатор позволяет преобразовать сопротивление нагрузки в оптимальное для данной лампы сопротивление, а также предотвратить поступление в нагрузку постоянной составляющей анодного напряжения. Коэффициент усиления по напряжению можно определить, как отношение амплитуд выходного и входного напряжений. Амплитуды этих напряжений можно найти по временным диаграммам.

3. Выполнение

Табл.1.

Определяемая величина	Значение	Определяемая величина	Значение
	200 B		1 В
	0 В		28.9 В
	100 В		28.9
	50.1 мА		28.7 кГц

Коэффициент по напряжению положительного знака, то есть инверсии нет.

АЧХ

Рисунок 1.

Анодные характеристики I𝑎=𝑓(𝑈𝑎) при различных Ес

Рисунок 2.

Построим нагрузочную прямую. Возьмем для варианта №1

Вариант №	, Ом	, В	, В
1	7кОм	-3	350

в 1.5 раза

Уменьшим и в 1.5 раза

Вариант №	, Ом	, В	, В
1.5	4.7кОм	-3	233.3

График семейства анодных характеристик с нагрузочной прямой представлен на рисунке 3.

Рисунок 3.

КПД = Р_полезн/Р_расх. = (U²_вых/R_н)/( Е_питI_пит) = 0,008

4. Контрольные вопросы

1. Что такое термоэлектронная эмиссия?

Термоэлектронная эмиссия – испускание электронов нагретыми телами катодом в вакуум или др. среду. 

2. Каков характер тока в триоде (диффузионный, дрейфовый)?

На анод подается напряжение, создающее ускоряющее поле для электронов, испущенных катодом, и заставляющее их двигаться к аноду, от сюда следует, что ток в триоде дрейфовый.

3. Поясните устройство триода и назначение его электродов.

Триод - электронная лампа, имеющая три электрода: катод, анод, управляющая стеку.

Катод – электрод, испускающий со своей поверхности электроны. За счет нагревания от нити накаливания испускает электроны. Анод — это электрод, на котором большое положительное анодное напряжение, которое притягивает электроны, проходящие через управляющую сетку.

Управляющая сетка - этот электрод обычно представляет собой сетку из тонких проволок. Подавая на сетку напряжение и меняя его величину и полярность, можно управлять электронным потоком внутри лампы, т.е. изменять величину анодного тока. Она расположенная ближе к катоду, чем к аноду.

4. Почему предпочтительнее работа триода при отрицательных напряжениях на сетке?

При положительных напряжениях появляется сеточный ток и понижение полезного выходного тока , поэтому предпочтительнее работа триода при отрицательных напряжениях на сетке, потому что тогда электроны не будут оседать на сетке и не возникает сеточный ток.

5. Как размеры и взаимное расположение электродов лампы влияет на силу анодного тока триода?

Чем больше размеры и чем ближе приближение сетки к катоду увеличивает анодный ток и наоборот.

6. Как построить на анодных характеристиках нагрузочную прямую и рабочую точку?

Рабочая точка строится на пересечении нагрузочной прямой и анодной характеристики. Выбирается две точки, точка (E_пит; 0) и точка с координатами (0; E_пит/R_H) и на них строится нагрузочная прямая.

7. Что такое крутизна, внутреннее сопротивление и коэффициент усиления лампы?

Крутизна характеристики S - величина, показывающая, на сколько милиампер изменяется анодный ток лампы при изменении напряжения на сетке на один вольт, при постоянном анодном напряжении.

Внутреннее сопротивление - показывает, на сколько вольт надо изменить напряжение на аноде при постоянном напряжении на сетке, чтобы анодный ток изменился на один ампер.

Коэффициент усиления по напряжению - величина, характеризующая отношение амплитуд входного и выходного напряжений.

8. От чего зависит величина анодного тока триода?

Величина анодного тока в триоде зависит от напряжения на сетке и анодного напряжения. Зависимость анодного тока от напряжения на сетке при постоянном анодном напряжении называется сеточной или анодно - сеточной характеристикой триода.

9. Как рассчитать КПД лампового усилителя, какие величины необходимо для этого знать?

КПД = Р_полезн/Р_расх. = (U²_вых/R_н)/( Е_питI_пит)

U_вых – действующее значение выходного напряжение

R_н –сопротивление нагрузки

Е_пит –напряжение источника

I_пит– среднее значение тока источника анодного питания