3. Параметры диодов

1. Крутизна анодной характеристики S:

.

Из закона 3/2-х (16) 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.

2. Трехэлектродные лампы (триоды)

И зобретение триода относят Ли де Форесту (США), который в 1909 г. ввел в вакуумную лампу третий электрод.

Триод имеет дополнительный электрод, выполненный в виде металлической сетки. Сетка располагается ближе к катоду, чем к аноду. Поэтому изменение сеточного напряжения значительно сильнее влияет на напряженность электрического поля вблизи катода, а, следовательно, и на анодный ток. Поэтому сетку называют управляющей.

Анодный ток триода можно рассчитать путем замены триода эквивалентным диодом, если на месте сетки расположить анод, а действие анода считать ослабленным экранированием сетки (см. рисунок). В таком диоде при некотором анодном напряжении анодный ток I_a равен анодному току в триоде. Это напряжение эквивалентного диода, называемое действующим, выражается формулой

_.

Смысл этой формулы заключается в следующем. Сетка действует своим полем в полную силу (без ослабления), а поле, создаваемое анодным напряжением в пространстве катод – сетка, ослаблено (см. рисунок) за счет экранирующего действия сетки. Ослабление действия анода характеризуется проницаемостью сетки D. Чем гуще сетка, тем меньше проницаемость D.

В эквивалентном диоде роль анодного напряжения выполняет действующее напряжение . Поэтому закон степени 3/2-х для триода запишется так

_.

Закон 3/2-х для триодов является приближенным, но он полезен при теоретическом рассмотрении работы триода. С помощью закона 3/2-х при данном напряжении анода V_а можно найти запирающее напряжение на сетке V_с0, при котором анодный ток обращается в нуль (I_a = 0):

_.

Отсюда следует, что

_.

_{Из этого соотношения видно, что, чем меньше D, тем меньше (по абсолютному значению) запирающее напряжение Vc0.}

_{На практике функцию Ia = f(Vc, Va) принято характеризовать двумя семействами кривых, называемых анодно-сеточными и анодными характеристиками.}

_{Зависимость – это анодно-сеточная характеристика:}

_{Зависимость – это анодная характеристика:}

Анодный ток изменяется нелинейно как с изменением V_c, так и с изменением V_a. Только на средних участках эти характеристики почти линейны, так что здесь приблизительно соблюдается закон Ома.

Параметры триода:

Крутизна

или .

Внутреннее сопротивление

или .

Статический коэффициент усиления

.

Внутреннее уравнение лампы

Запишем зависимость анодного тока I_a от напряжений V_c и V_a в виде полного дифференциала:

(1)

или

. (2)

При постоянстве анодного тока (Ia = const): dIa = 0. Тогда (2) перепишется в виде

.

Откуда получаем:

. (3)

Однако по определению

. (4)

Поэтому (3) перепишется

_.

Эта формула называется внутренним уравнением лампы.

Найдем связь между D и μ:

При Ia = const согласно закону 3/2-х, Vд = Vc +DVa = const. Или

dVд = dVc + DdVa = 0.

Откуда получаем

,

или с учетом (4)

_{. (5)}

Согласно (5), чем меньше проницаемость D, то есть, чем гуще сетка, тем больше коэффициент усиления μ.

Межэлектродные емкости

Емкость между сеткой и катодом ССК называется входной емкостью. Емкость между сеткой и анодом САС называется проходной. Емкость между анодом и катодом САК называется выходной.

Особенно «неприятной» является проходная емкость С_АС, поскольку она осуществляет положительную обратную связь между сеточной и анодной цепями.