Рис. 2.4. Анодные (а) и анодно-сеточные (б) характеристики триода

Основные параметры триодов:

∙крутизна характеристики S = dIa/dUc,

∙внутреннее сопротивление Ri = dUa/dIa,

∙коэффициент усиления μ = dUa/dUc.

Связь между параметрами триода можно определить из уравнения для дифференциала полного тока в виде:

Последнее уравнение носит название внутреннего уравнения триода или соотношения Баркгаузена.

Триоды могут применяться как мощные усилители и генераторы в передающих станциях и других промышленных установках. Триоды имеют

сравнительно небольшие коэффициенты усиления и значительную проходную ёмкость. Последняя создаёт обратную связь между входной и выходной цепями, что искажает частотные и фазочастотные характеристики триода.

2.3. Многоэлектродные лампы

Недостатки триода могут быть устранены введением в лампу экранирующей сетки, расположенной между управляющей сеткой и анодом. Наличие экранирующей сетки приводит к резкому снижению ёмкости сетка- анод и ослаблению влияния поля анода на потенциал вблизи катода лампы, что приводит к увеличению коэффициента усиления. На экранирующую сетку подаётся положительный потенциал, соизмеримый по значению с потенциалом анода. Соседство двух близкорасположенных положительных электродов вызывает обмен вторичными электронами, в результате чего

может наблюдаться уменьшение анодного тока и возрастание тока на

25

экранирующую сетку. Этот эффект получил название динатронного.

Динатронный эффект в тетроде приводит к возникновению паразитной генерации из-за появления на ВАХ участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением, к дополнительному расходу мощности в цепи экранирующей сетки, нелинейным искажением усиливаемого сигнала, увеличению шумов и т.д.

В лучевых тетродах динатронный эффект устраняют путём формирования плотных потоков первичных электронов (лучей), объёмный заряд в которых создаёт потенциальный барьер, препятствующий попаданию вторичных электронов с анода на экранирующую сетку. Лучеобразование в тетроде достигается расположением экранирующей сетки в «электронной тени» управляющей сетки и путем введения в лампу дополнительных лучеобразующих пластин. Схема лучевого тетрода и распределение потенциала в нём иллюстрируется рис. 2.5.

Рис. 2.5. Распределение потенциала в лучевом тетроде

В пентоде динатронный эффект устраняется путём введения между экранирующей сеткой и анодом дополнительной защитной сетки, соединённой с катодом (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Схема пентода и распределение потенциала в нем

26

Для описания движения электронов в тетродах и пентодах так же можно использовать уравнение трёх вторых с введением действующего напряжения.

Примеры анодно-сеточных и анодных характеристик пентодов приведены на рис. 2.7.

Рис. 2.7. Характеристики пентодов:

а) – анодные характеристики, б) – анодно-сеточные характеристики

Многоэлектродные лампы характеризуются теми же параметрами, что и триоды. Крутизна лучевых тетродов составляет 3–30 мА/В, пентодов 1–70 мА/В, внутреннее сопротивление составляет от десятков КОм до единиц МОм, а коэффициент усиления пентодов достигает нескольких тысяч.

2.4. Особенности многоэлектродных ламп различного назначения

Высокочастотные пентоды с малым значением проходной ёмкости используются в усилителях высокой частоты. Лампы с удлинённой

характеристикой применяются для выравнивания исходных сигналов различной амплитуды за счёт переменной крутизны анодно-сеточной характеристики, что достигается использованием управляющей сетки с переменным шагом намотки.

Многоэлектродные лампы с двойным управлением применяются для преобразования частоты сигналов. В этих лампах имеется две управляющие сетки – обычно первая и третья. К ним относятся гексоды, гептоды, триод- гептоды и другие приборы.

Миниатюрные и сверхминиатюрные лампы имеют электроды в виде стержней или штампованных рамочных узлов. Сверхминиатюрные металлокерамические лампы, обладающие повышенной надежностью,

27

называются нувисторами. Электрометрические лампы применяются при измерении сверхмалых токов (до 10-15 А) и отличаются высокими требованиями к сопротивлению изоляции.

Ниже приведены фотографии приемно-усилительных ламп стержневого (карандашного) типа (вверху), пальчиковых ламп (в центре), цокольных ламп (внизу).

Рис. 2.8. Фотографии приемно-усилительных ламп

2.5. Генераторные и модуляторные лампы

Генераторные лампы предназначены для генерации электромагнитных колебаний различных частот. В настоящее время используются мощные генераторные лампы (киловатты – сотни киловатт). Модуляторные лампы

применяются для усиления низкочастотных колебаний и имеют достаточно большую мощность. В качестве мощных генераторных ламп чаще всего используют триоды, сетка которых находится под положительным потенциалом. Это соответствует "правой" анодно-сеточной характеристике прибора. Модуляторные лампы работают в мощных выходных каскадах

28