25

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИИ

КАФЕДРА ФИЗИКИ

С.М.РАЗИНОВА, И.П.ШАПКАРИН

Методические указания к лабораторной работе №81 «изучение характеристик и физических параметров вакуумного триода»

Утверждено в качестве методического пособия

Редакционно-издательским советом МГУДТ

МГУДТ 2003

УДК 53 (075.8)

Р – 18

Ш -18

Куратор РИС Козлов А.С.

Работа рассмотрена на заседании кафедры физики и рекомендована к печати.

Зав. кафедрой Шапкарин И.П.

Автор: С.М.Разинова, доц.

И.П.Шапкарин, к.т.н., доц.

Рецензент: Родэ С.В. к.ф.-м.н., доц.

Р-18 Разинова С.М. Изучение характеристик и физических параметров вакуумного триода: методические указания./ Разинова С.М., Шапкарин И.П. – М.: ИИЦ МГУДТ, 2003 – стр.

Методическое указание к лабораторной работе «Изучение характеристик и физических параметров вакуумного триода» содержит теоретическое введение и практическую часть, в которой определяется коэффициент усиления напряжения, снимаются статические характеристики и определяются статические параметры триода, снимаются динамические характеристики триода.

Для студентов 1-2 курсов всех специальностей.

УДК 53 (075.8)

© Московский государственный университет

Дизайна и технологии, 2003 лабораторная работа №81

«Изучение характеристик и физических параметров вакуумного триода »

Цель работы: снятие статических характеристик и определение статических параметров триода; снятие динамических характеристик триода; определение коэффициента усиления напряжения.

Приборы и принадлежности: панель для изучения работы триода в статическом и динамическом режимах; источник анодного питания с напряжением до 250В; источник сеточного напряжения до 10В; вакуумный триод.

ВВЕДЕНИЕ

Вакуум по своим электрическим свойствам является достаточно хорошим изолятором. Если каким-либо образом в вакууме создать электрические заряды и электрическое поле, то вакуум приобретает проводящие свойства. Приборы, использующие перемещение электронов в вакууме, нашли широкое применение и получили название электронных вакуумных ламп. Простейшими из них являются диод и триод.

Создание носителей зарядов-электронов можно осуществить разными способами. Наиболее распространенным является термический, при котором металлический электрод нагревается током непосредственно или специальным подогревателем. Процесс испускания электронов нагретым электродом называют термоэлектронной эмиссией.

Триод

Триодом называют электронную вакуумную лампу, имеющую три электрода : анод А, катод К и сетку С. На рис.1 показано внутреннее устройство триода и его обозначение на чертежах. Один электрод, называемый катодом К, является источником электронов. Конструктивно он выполняется в виде металлической нити (проволоки), нагреваемой током. Различают катоды прямого накала и катоды косвенного накала. В последнем случае нить, накаливаемая током, проходит внутри фарфоровой трубки, на которую надет металлический цилиндр. Поверхность этого цилиндра покрывают слоем, способным испускать электроны при относительно низкой температуре нити накала. Такие активированные катоды экономичнее.

Они могут питаться как постоянным током, так и переменным. Фарфоровая трубка сглаживает кратковременные колебания температуры нити, что обеспечивает получение стационарной эмиссии электронов.

Анод (рис.1) представляет собой металлический цилиндр, по оси которого располагается катод К. Анод и катод имеют самостоятельные выводы из баллона лампы, которые укрепляются на цоколе штырьков.

Сетка С обычно выполняется в виде спирали из металлической проволоки и располагается между анодом А и катодом К. Она имеет самостоятельный вывод из баллона в виде отдельного штырька на цоколе лампы. Каждая лампа имеет характерное расположение штырьков на цоколе (отличается своей «цоколевкой» от других ламп).

В отличие от диода направленное движение электронов в триоде регулируется двумя электрическими полями: 1) полем между катодом К и анодом А, которое может быть создано подключением источника анодного питания Е_а (рис.2); 2) полем между катодом К и сеткой С, которое создается источником сеточного питания Е_с (рис.2).

Сетка С расположена ближе к катоду К, чем анод А. Если сетке С сообщить отрицательный по отношению к катоду К потенциал (сеточное напряжение - е_с ), то скорость электронов уменьшается. Вследствие этого уменьшается анодный ток i_а . При некотором отрицательном потенциале сетки С анодный ток i_а станет равным нулю, несмотря на положительный потенциал анода А. В этом случае говорят, что лампа заперта. Если потенциал сетки С оказывается почти равным потенциалу катода К (е_с 0), часть электронов, летящих к аноду А, попадает на сетку, возникает сеточный ток i_с. При незначительном увеличении е_с (24В) скорость направленного движения электронов возрастает, вследствие чего увеличивается сеточный ток i_с и анодный i_а. При дальнейшем увеличении происходит перераспределение потока электронов между сеткой и анодом, которое приводит к значительному росту сеточного тока i_с, и следовательно, к уменьшению анодного тока i_а. Поскольку сеточное напряжение е_с управляет скоростью потока электронов, сетку С называют управляющей. (У ламп с большим количеством электродов, чем у триода, первая сетка, расположенная ближе всего к катоду, по этой же причине называется управляющей).

Благодаря такому свойству сетки триод используют для усиления напряжения и тока, а также для генерации электромагнитных колебаний разных частот.

Если в анодной цепи триода отсутствует резистор или какой-либо другой преобразователь энергии, то говорят, что триод работает в статическом режиме. При этом напряжение анодного питания Е_а равно анодному напряжению лампы е_а (рис.2А).

Если в анодную цепь триода включен резистор R_а, то такой режим работы триода называется динамическим (рис.2Б). В этом случае анодное напряжение лампы е_а не равно Е_а, а определяется соотношением:

e_a = E_a – u_a = E_a - i_aR_a , (1)

где u_а - напряжение на анодной нагрузке R_а.

Статические характеристики и параметры триода

Поскольку анодный ток i_а триода определяется двумя электрическими полями, т.е. i_а= f(е_с, е_а), то различают статические анодные и статические сеточные характеристики.

Статическая анодная характеристика триода представляет собой зависимость анодного тока i_а от анодного напряжения е_а (е_а=Е_а) при некотором неизменном напряжении на сетке е_c1=const, т.е. она является зависимостью При другом неизменном напряжении е_c2, отличном от е_c1, получится аналогичная, но иная по значениям тока i_а, анодная статическая характеристика.

Для установления режимов рационального использования триода снимают несколько (семейство) статических анодных характеристик, которые представляют собой зависимости типа приведенных на рис. 3. Практически это достигается подключением к клеммам Е_а (рис.2) выпрямителя с регулируемым выходным напряжением, и к клеммам Е_с - выпрямителя с меньшими значениями регулируемого выходного напряжения.

Таким образом, каждая анодная статическая характеристика триода показывает, как влияет поле между К и А на величину i_а при данном неизменном поле между сеткой С и катодом К. Из рис.3А видно, что каждая не является линейной. Это означает, что состояние проводящей среды в лампе при изменении только е_а не остается неизменным. Другими словами, это показывает, что электрическое сопротивление (внутреннее сопротивление) лампы R_i изменяется. Поэтому для расчета R_i не может быть применен закон Ома в интегральной форме. Но на каждой анодной статической характеристике для произвольно выбранной точки  (рис.3А) можно подобрать приращение анодного напряжения е_а и соответствующее ему приращение анодного тока i_а настолько малые, что выбранный участок анодной характеристики можно считать отрезком прямой. Тогда для точки , называемой рабочей точкой и однозначно характеризующей состояние триода, можно рассчитать его внутреннее сопротивление R_i по формуле:

при е_с=соnst (2).

Анодный ток измеряется в миллиамперах (мА). Следовательно, R_i будет измеряться в килоомах (кОм).

Статическая сеточная характеристика триода представляет собой зависимость анодного тока i_а от сеточного напряжения е_с при неизменном напряжении на аноде е_с=соnst(е_а=Е_а), т.е. она является зависимостью . При ином е_а2е_а1получится аналогичная, но с другими значениями _а сеточная статическая характеристика. Семейство статических сеточных характеристик триода показано на рис.3Б.

Каждая сеточная статическая характеристика триода показывает, как влияет поле между сеткой С и катодом К на величину анодного тока i_а при одном неизменном поле между анодом А и катодом К. Величина, которая является количественной мерой влияния сеточного напряжения е_с на анодный ток i_а, называется крутизной сеточной характеристики S.

Любая из семейства сеточных статических характеристик не является линейной. Это означает, что состояние проводящей среды в триоде при изменении только е_с не остается неизменным. Но для данной рабочей точки  можно выбрать приращение сеточного напряжения е_с и соответствующее ему приращение анодного тока i_а настолько малые, что выбранный участок сеточной характеристики можно считать отрезком прямой. Тогда крутизна сеточной характеристики S для этого участка неизменна и определяется соотношением:

при е_а=соnst (3).

Крутизна сеточной характеристики S измеряется в мА/В и может достигать нескольких единиц.

Геометрически величина S равна тангенсу угла наклона сеточной характеристики к оси сеточных напряжений е_с. При увеличении отрицательных значений е_с крутизна S уменьшается, и вблизи предельного «запертого состояния» лампы S=0.

Если известна величина S и она постоянна для некоторой области характеристики, то пользуясь (3) по размаху изменения сеточных напряжений  е_с можно определить размах колебаний анодного тока  i_а:   i_а = S (  е_с ).

Статический коэффициент усиления триода 

Изменения анодного тока _а триода на некоторую величину i_а можно добиться двумя способами: изменить поле между сеткой С и катодом К (изменяя напряжение е_с); изменить поле между анодом А и катодом К (изменяя напряжение е_а). Но сетка расположена ближе к катоду, чем анод, и незначительные изменения ее потенциала сильно влияют на скорость электронов, движущихся к аноду А. Для оценки сравнительного влияния этих двух полей, регулирующих поток электронов, и следовательно, ток i_а, служит статический коэффициент усиления триода . Это величина, измеряемая отношением приращения анодного напряжения е_а, вызывающего изменения анодного тока, к приращению сеточного напряжения е_с, вызывающему такое же изменение анодного тока, т.е. :

при одинаковом i_а (или i_а =соnst) (4).

Величина  - безразмерная, достигающая значений в несколько десятков единиц.

Практически  можно определить по семействам статических анодных и сеточных характеристик. Выбирают рабочую точку  на одной из анодных и сеточных характеристик (рис.3). Ее положение определяют значения координат i_а, е_а, е_с. Вблизи  выделяют линейный участок анодной характеристики, для которого с учетом масштаба определяют е_с и i_а. Затем находят на одной из сеточных статических характеристик (рис.3Б) точку, отвечающую координатам . Вблизи нее выделяют линейный участок сеточной характеристики. При этом обязательно берут i_а, равное i_а, взятому на анодной статической характеристике. (Масштаб анодного тока i_а должен быть одинаков для анодных и сеточных характеристик). Определяют по сеточной характеристике е_с, соответствующее выбранному i_а, и пользуясь (4) рассчитывают .

Вызвать увеличение анодного тока на i_а можно увеличением анодного напряжения на е_а при е_с =const. Но такое же увеличение анодного тока на i_а можно получить, уменьшив сеточное напряжение на -е_с при е_a=const. (Знак минус появляется вследствие того, что последующее значение е_с2 оказывается меньше предыдущего е_с1, чтобы увеличить i_а на i_а). Следовательно, если е_а>0, то соответствующее е_c<0 (при одинаковом i_а) или с учетом (4) имеем:

(5)

Это означает, что анодный ток может остаться неизменным, если изменение сеточного напряжения е_с в отрицательную сторону уравновешивается в  раз большим изменением анодного напряжения е_а. Другими словами, коэффициент усиления  показывает, во сколько раз изменение потенциала между сеткой и катодом влияет на анодный ток сильнее, чем изменение потенциала между анодом и катодом при статическом режиме работы триода.

Если на сетку поступает переменное напряжение относительно некоторого постоянного е_с, то ток в анодной цепи будет пульсирующим. Тогда знак «минус» в (5) означает , что изменения пульсирующего тока i_а будут происходить в противофазе по отношению к изменениям переменной составляющей сеточного напряжения е_с.

Перемножив (2)и (3) и сравнив с (4) получим:

(6)

Формула (6) соответствует формуле Борхгаузена.

Для линейных участков статических характеристик величины R_i, S и  являются неизменными. Они и указываются в паспортах триодов в качестве их статических параметров (см. таблицу).

Таблица. Статические параметры триода

№ название п/п параметра	Ф-ла для расчета	Единица измерения	Условия определения	Способ определения
Внутреннее сопротивление		КОм	ес =const или ес =0	по статичес. анодной характеристике ф-ла (2)
Крутизна се - точной харак- теристики		мА/В	еa=const или еa=0	по статичес. сеточной характеристике ф-ла (3)
Коэффициент усиления		-	iа одинаково	по сравнению 1-ой анодной и 1-ой сеточной хар-ке ф-ла (6)
4. Проводимость		Ом –1	такие же, как и для Ri
5. Проницаемость		-	такие же, как и для 

Динамические характеристики триода

Динамический режим работы триода подразумевает наличие в его анодной цепи сопротивления R_а (анодной нагрузки R_а). Динамическая анодная характеристика представляет собой зависимость анодного тока i_а от анодного напряжения е_а в динамическом режиме работы лампы, т.е. i_а=f(e_а), когда R_а0. На основании (1) выразим анодный ток i_а:

(7)

При неизменных Е_а и R_а зависимость (7), т.е. i_а=f(e_а), является линейной. Если известны Е_а и R_а, то она может быть построена по двум точкам: при i_а=0, E_а=e_а, а при e_а=0 i_а достигает максимального значения . Пример одной динамической анодной характеристики показан на рис. 4А. Тангенс угла наклона анодной динамической характеристики к оси анодных напряжений е_а зависит от величины R_а. Из (7) имеем:

(8)

Практически динамическую анодную характеристику можно построить по точкам, измерив величины i_а и е_а при изменении потенциала сетки при фиксированном значении напряжения анодного питания Е_а. В этом случае величина R_а может быть определена из (7). При изменении R_а получим другую анодную динамическую характеристику, изображаемую под другим углом  к оси е_а.

Динамическая сеточная характеристика триода представляет собой зависимость анодного тока i_а от сеточного напряжения е_с, т.е. i_а=f(e_с) в динамическом режиме работы триода (R_а 0). Такую характеристику можно построить по анодной динамической характеристике (рис. 4). Для этого определяют координаты точек пересечения динамической анодной характеристики со статическими анодными характеристиками, т.е. координаты точек 1 (i_а1,е_с1), 2 (i_а2,е_с2), 3 (i_а3,е_с3) и т.д. на рис.4А. По этим координатам на рис. 4Б находят соответствующие точки 1, 2, 3 и т.д. соединяют эти точки плавной линией. Как видно на рис. 4Б, динамическая сеточная характеристика не является линейной в отличие от анодной динамической характеристики. При ином сопротивлении R_а получим и другую динамическую сеточную характеристику.

Можно осуществить построение динамической сеточной характеристики по значениям _а и e_с, полученным экспериментально при практическом построении динамической анодной характеристики.

Остановимся на некоторых особенностях динамических характеристик триода. Каждая точка динамической анодной или сеточной характеристики соответствует состоянию проводящей среды лампы, которое может быть однозначно охарактеризовано набором трех координат: i_а, e_а, e_с. Так, для точки 1 это будет i_а1, e_а1, e_с1, и i_а2, e_а2, e_с2 - для точки 2. При неизменных R_а и E_а для названных точек на основании (1) можно записать:

откуда следует, что

(9).

Это означает, что в динамическом режиме работы триода изменение анодного напряжения e_а равно по величине, но противоположно по знаку изменению напряжения u_а на анодной нагрузке. Если e_а становится переменной величиной, то наличие знака «минус» у u_а в (9) означает, что изменения u_а происходят в противофазе по отношению к изменениям e_а.

Коэффициент усиления напряжения

Коэффициентом усиления напряжения К называют величину, измеряемую отношением изменения анодного напряжения e_а к изменению сеточного напряжения e_с в динамическом режиме работы триода (R_a 0):

(при одинаковом i_а) (10).

Значения e_а и e_с берутся по соответствующим динамическим характеристикам для одного и того же значения тока i_а при условии, что Е_а и R_а остаются неизменными. Величины e_а и e_с должны соответствовать одному и тому же изменению тока i_а, взятому для линейного участка динамической сеточной характеристики можно было считать отрезком прямой линии.

Если от точки 1 анодной динамической характеристики переходить к точке 2, то такому переходу будет соответствовать е_а= e_а2 - e_а1 >0 и изменение анодного тока на i_а =i_а2 – i_а1 <0. Такое же изменение анодного тока на i_а можно добиться изменением сеточного напряжения на e_с = e_с2 - e_с1 <0. Следовательно, в коэффициенте усиления напряжения К величины e_а и e_с имеют противоположные знаки, т.е.

Для линейных участков сеточной динамической характеристики К может быть вычислен по формуле:

(11).

Величины , S, R_i, входящие в (11) либо определяются по статическим характеристикам триода, как описано выше, либо берутся из «паспорта» триода.

Коэффициент усиления напряжения К является основным параметром, характеризующим работу триода в режиме усиления. Назначение в усилителях и заключается в том, чтобы получить значительные усиления анодного напряжения e_а при сравнительно малом изменении сеточного напряжения e_с. Такое явление оказывается возможным потому, что сетка триода расположена ближе к катоду, чем анод. Поэтому малые изменения сеточного напряжения вызывают значительные изменения напряженности электрического поля вблизи катода, что резко оказывается на скорости электронов и их количестве, достигающим анода в единицу времени, т.е. на величине анодного тока.

Описание установки

Установка для изучения работы триода в статическом и динамическом режимах собрана согласно схеме, приведенной на рис. 5, и располагается на отдельной панели на рабочем столе. К клеммам Е_а присоединяют выпрямитель с выходным напряжением до 250В. Выводы схемы с буквами «нн» обеспечивают накал лампы и присоединяются к клеммам с напряжением 6,3В на лицевой панели выпрямителя, дающего напряжение анодного питания Е_а. К клеммам Е_с подключают выпрямитель с выходным напряжением порядка 10В.

Потенциометр П_а позволяет изменять величину напряжения анодного питания лампы до 250В. Он имеет защитное ограждение, т.к. требуется соблюдать осторожность при работе с таким напряжением.

Миллиамперметр mA_а в анодной цепи позволяет измерять величину анодного тока i_а. Вольтметр V_а служит для измерения напряжения в анодной цепи. Он имеет один гибкий провод, оканчивающийся штекером, который можно подключать к клемме 1 или к клемме 2. В первом случае V_а показывает напряжение анодного питания Е_а. Во втором случае измеряет величину напряжения e_а между анодом и катодом триода.

В анодной цепи триода последовательно с лампой введено сопротивление анодной нагрузки R_а, шунтированное ключом Кл. При замкнутом ключе Кл ток идет по ключу (сопротивление R_а во много раз превосходит сопротивление ключа Кл). Сопротивление R_а практически отключено, что соответствует статическому режиму работы триода. В этом случае показания вольтметра V_а, подключенного к клемме 1 или 2, должны быть одинаковы.

Если ключ Кл разомкнуть, то ток идет через R_а, что соответствует динамическому режиму работы триода. Тогда существует u_а = i_а R_а и потенциалы клемм 1 и 2 не одинаковы, в чем можно убедиться с помощью вольтметра V_а.

В цепи сетки имеется потенциометр П_с, позволяющий изменять величину напряжения сеточного питания Е_c, подаваемого от сеточного выпрямителя. Ключ К служит для изменения знака потенциала сетки относительно потенциала катода, т.е. полярности сеточного напряжения e_c, измеряемого вольтметром V_c. В сеточной цепи имеется миллиамперметр mA_c для измерения сеточных токов, которые могут существовать при потенциале сетки e_c 0.

Правила техники безопасности

1. При работе с потенциометром П_а можно касаться только ручки скользящего

контакта, которая выступает из-за ограждения.

2. Нельзя касаться каких-либо «оголенных» контактов и других металлических частей схемы.

3. Перемещение скользящих контактов, переключение вольтметра V_а от клеммы 1 к клемме 2 или наоборот, замыкание и размыкание ключа Кл следует производить только одной рукой.

4. При любых неполадках в работе схемы следует обращаться к лаборанту или преподавателю, ведущему занятия.

Порядок выполнения работы

1. Прежде, чем приступить к выполнению работы, необходимо: изучить рабочую панель для снятия характеристик триода; ознакомиться со всеми элементами схемы; определить цены делений всех используемых измерительных приборов, убедиться в подключении источников анодного и сеточного питания к рабочей панели и в обеспечении накала лампы. Цены делений приборов записать в тетрадь.

2. Поставить подвижные контакты потенциометров П_а и П_с в положение, соответствующее минимальным значениям напряжения, отличным от нуля. Включить выпрямители сеточного и анодного питания в сеть с напряжением 220В и с помощью вольтметров V_а и V_с проверить наличие напряжений е_а и е_с.

Задание 1. Снятие статических характеристик триода и вычисление

его параметров.

1. Для выполнения задания следует замкнуть ключ Кл на рабочей панели и, подключая штекер попеременно к клеммам 1 и 2, убедиться в том, что напряжение е_а, показываемое вольтметром V_а, остается одинаковым. Это служит подтверждением того, что триод работает в статическом режиме.

2. Затем снимают значения анодного тока _а при изменении напряжений е_а и е_с. Величину сеточного напряжения е_с целесообразно изменять в пределах от +2В до -4В с интервалом в 1В. Величину анодного напряжения е_а целесообразно изменять в пределах от 60В до 240В с интервалом 24В  42В. Значения е_а и е_с и интервал их изменения выбирают таким образом, чтобы было не менее пяти разных значений е_а и пяти различных значений е_с.

3. Целесообразна такая последовательность операций. С помощью потенциометра П_с устанавливают минимальное напряжение е_с1 на сетке. Затем потенциометром П_а устанавливают последовательно (по возрастающей) пять значений анодного напряжения е_а и при каждом из них измеряют величины анодного тока i_а и сеточного тока i_с (если он есть). Далее, с П_с помощью устанавливают следующее из выбранных значений е_с2 и пробегают те же самые значения е_а, измеряя новые величины i_а и i_с. Все измеряемые величины фиксируют в таблице 1 (i_а, i_с, е_с, е_а).

Таблица 1

№

токи

iа, мА

iс, мА

п\п

напряж.

еа, В

ес, В

4. На миллиметровой бумаге строят анодные и сеточные характеристики исследуемого триода (графики типа приведенных на рис. 3А и 3Б). Масштаб по току должен быть одинаков для анодных и сеточных характеристик. При построении анодных статических характеристик начало координат должно соответствовать условию: i_а=0, е_а=0.

5. По построенным характеристикам определяют статические параметры триода. Для этого выбирают произвольно рабочую точку , координаты которой заносят в таблицу 2. Координаты точки  не должны совпадать с режимами работы триода, соответствующими крайним значениям е_а и е_с. Приращение по току i_а, необходимое для определения R_i и S, следует брать одинаковым на линейных участках характеристик. При расчете параметров триода используют формулы, приведенные в теоретическом введении. Результаты расчетов параметров триода приводят в таблице 2.

6. По определенным статическим параметрам триода проверяют формулу Борхгаузена (формула (6)). Затем сопоставляют найденные средние значения параметров триода с их величинами, известными из паспорта данной лампы.

Таблица 2

№ п\п	Координаты 			Ri		S		D	(Ri S) /
	iа	еа	ес
1
2
3
…
Среднее значение

Задание 2 . Снятие динамических характеристик триода. Определение

коэффициента усиления напряжения К.

1. С помощью потенциометра П_а устанавливают одно значение напряжения анодного питания Е_а в пределах от 160В до 240В, которое измеряют вольтметром V_а, подсоединенным к клемме 1. Затем размыкают ключ Кл и тем самым включают сопротивление анодной нагрузки R_а. После этого V_а подключают к клемме 2.

2. Придают сеточному напряжению e_c значения, используемые в задании 1 (в пределах от +2В до -4В через 1В), измеряя при этом величины анодного тока _а и анодного напряжения e_а. Время от времени подключают вольтметр V_а к клемме 1 для контроля за величиной напряжения анодного питания E_а (E_а должно быть одинаковым, а e_а < E_а). Измеренные значения i_а, e_а, e_c, E_а заносят в таблицу 3.

Таблица 3

Величина	Eа=..............(одно значение)	Rа среднее
ec
iа
eа
Rа

3. Пользуясь формулой (7), рассчитывают значения сопротивления анодной нагрузки R_а. Определяют среднюю величину R_а.

4. Зная E_а и среднее значение R_а, строят на графике статических анодных характеристик одну динамическую анодную характеристику. Учитывая, что она представляет собой прямую линию, построение проводят по двум точкам. Затем на этот же график наносят определенные опытным путем величины i_а и e_а.

5. Строят динамическую сеточную характеристику триода, определяя по графику его анодных характеристик точки пересечения анодной динамической характеристики с анодными статическими характеристиками (см. рис. 4А и 4Б), т.е. координаты i_а1, e_c1; i_а2, e_c2 и т.д. По этим координатам находят соответствующие им точки на графике статических сеточных характеристик, которые соединяются плавной линией. После этого наносят на этот же график соответствующие значения i_а и e_c, взятые из таблицы 3. Нанесенные точки должны оказаться вблизи построенной сеточной динамической характеристики.

6. По динамическим анодной и сеточной характеристикам определяют коэффициент усиления напряжения К, пользуясь формулой (10). Для этого выбирают рабочую точку  на динамической анодной характеристике и переносят ее на динамическую сеточную характеристику. Взяв одно и то же изменение анодного тока i_а, находят по названным динамическим характеристикам соответственно e_а и e_c и находят К по (10). Значение i_а надо выбирать таким по величине, чтобы участок динамической сеточной характеристики можно было считать линейным. Затем определяют величину К по формуле (11), взяв из задания 1 средние значения R_i, S,  (таблица2).

7. Проводят анализ полученных графиков и результатов.

Таблица 4

		Рабочая точка			К		Параметры триода			К
RA	ia		ec	ea	(по 10)	Ri		S			(по 11)

Вопросы для допуска к работе.

1. Что собой представляет триод?

2. Какие характеристики триода необходимо снять в работе? Сколько их?

3. Что собой представляет анодная статическая характеристика? Сеточная статическая характеристика?

4. Объясните назначение всех элементов схемы, находящихся на рабочей панели.

5. Определите цены деления всех измерительных приборов, используемых в работе.

6. Какой режим работы триода считают статическим? динамическим? Как их реализовать на практике?

7. Что показывает вольтметр V_a, если его подключить к клемме 1? клемме 2? в статическом режиме? в динамическом режиме работы триода?

Вопросы для защиты работы.

1. Каким образом конструктивно выполняется триод? Его отдельные элементы?

2. Какова роль сетки у триода? Почему она называется управляющей?

3. Какие электрические поля влияют на величину анодного тока в триоде? Каким образом?

4. Что собой представляют анодные статические характеристики триода?

5. Как определить внутреннее сопротивление триода? Почему его определяют графически? В каких единицах его измеряют?

6. Что собой представляют сеточные статические характеристики триода?

7. Как определяют крутизну сеточной характеристики триода? В каких единицах она измеряется? Каков ее физический смысл?

8. Какую величину называют статическим коэффициентом усиления ? Как ее можно определить? Каков ее физический смысл?

9. Формула Борхгаузена.

10. Как определить величину анодной нагрузки R_a?

11. Как построить анодную динамическую характеристику по двум точкам? Обоснуйте этот метод.

12. Как построить сеточную динамическую характеристику?

13. Как определить коэффициент усиления напряжения К? Объясните два способа его нахождения.

14. Почему коэффициент К является основным параметром, характеризующим работу триода в режиме усиления?