Недостатки триодов

1. В триодах нельзя совместить высокий коэффициент усиления μ и «левую» анодно-сеточную характеристику. Действительно, при увеличении μ уменьшается D и, соответственно, уменьшается по модулю величина V_c0 (V_c0 = ̶ DV_a): V_c0 (отрицательное) движется вправо по оси V_c, следовательно, и вся анодно-сеточная характеристика сдвигается вправо.

2. В триодах слишком большая проходная емкость.

3. В триодах сравнительно невысокое внутреннее сопротивление R_i. В резонансных усилительных каскадах сопротивление R_i шунтирует анодный колебательный контур и тем самым ухудшает его резонансные свойства (добротность).

Эти недостатки почти полностью устраняются введением дополнительной сетки.

Подставляя (1), получаем следующее уравнение ,где

Умножим обе части этого уравнения на :

Соотношение можно записать в виде

Интегрируя с учетом начальных условий, получаем

Извлечем корень из правой и левой частей уравнения

После разделения переменных в имеем .

Второе интегрирование (от 0 до х и от 0 до V) дает

Подставляя а, получаем

После возведения в квадрат формула переходит в

Отсюда находим плотность тока (в любой точке х)

Плотность тока на аноде, когда х = d, а V = V_a, есть Эта формула называется законом степени 3/2.

Для тока через диод I_a из (15) получаем

Этот закон – закон степени трех вторых был получен Ленгмюром в 1913 году. Закон 3/2-х справедлив только для режима объемного заряда. В режиме насыщения (как мы уже знаем) ток анода равен току эмиссии и уже не зависит от напряжения V_a (формула Ричардсона-Дешмена).

Параметры диодов

1. Крутизна анодной характеристики S: Из закона 3/2-х получаем .

2. Дифференциальное сопротивление (сопротивление переменному току) .

3. Сопротивление лампы постоянному току .

4. Межэлектродные ёмкости. Они формируются из ёмкостей между электродами, их выводами и ёмкости, обусловленной наличием распределенных в пространстве зарядов.

19. Ионизация газов. Упругие и неупругие столкновения. Длина свободного пробега. Эффективное сечение взаимодействия. Скорости генерации и рекомбинации

Электроны в атомах и молекулах газа (в отличие от электронов в металлах) оказываются сильно связанными с ядрами атомов. Поэтому газы в нормальном состоянии (в том числе и пары металлов) состоят из электрически нейтральных атомов и молекул и не проводят электричество. Проводниками электричества могут быть только ионизованные газы, когда в них появляются свободные носители зарядов: положительные и отрицательные ионы и электроны. Ионы и электроны в газах могут возникать под действием:

1. высоких температур,

2. облучения электромагнитных волн, лучей радиоактивных элементов, космических лучей,

3. сильных электрических полей.

Во всех этих случаях происходит вырывание электронов из электронных оболочек атомов или молекул. Этот процесс называется ионизацией. Одновременно с ионизацией происходит рекомбинация – соединение электронов с положительными ионами.

Ионизация (и возбуждение) молекул в газе может происходить при взаимодействии частиц в газе – при их соударениях. Все взаимодействия между частицами в газе делятся на упругие и неупругие.

Упругие столкновения характеризуются тем, что взаимодействующие частицы только обмениваются кинетическими энергиями или импульсами, однако изменения внутренней энергии хотя бы одной частицы не происходит. При упругих столкновениях полная кинетическая энергия частиц является неизменной для n взаимодействующих частиц.

Неупругие столкновения характеризуются тем, что кинетическая энергия соударяемых частиц тратится на внутренние процессы (возбуждение или ионизация хотя бы одной частицы), или, наоборот, кинетическая энергия увеличивается за счет уменьшения внутренней энергии хотя бы одной из частиц.