Лабы по вакуумной электронике / ЛР1 отбор катодного тока Вариант 1

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра МВЭ

отчет

по лабораторной работе №2

по дисциплине «Вакуумная и плазменная электроника»

Тема: Исследование процесса отбора катодного тока в электронных лампах

Студенты гр.
Преподаватель		Рогожин К.В.

Санкт-Петербург

Схема установки

В лабораторной работе исследуются свойства вакуумных диода и триода, экспериментально измеряются значения характеристик. Для получения значений анодных тока и напряжения используется характериограф, напряжение накала задаётся источником питания. Ниже приведены схемы лабораторной установки для двух случаев, с подключением диода или триода.

Рис. 1. Схема с вакуумным диодом

Рис. 2. Схема с вакуумным триодом

Справочные данные триода 6Н3П:

Наибольшее напряжение накала, В	7.0
Наименьшее напряжение накала, В	5.7
Наибольшее напряжение на аноде, В	300
Наибольшая мощность, рассеиваемая на аноде, Вт	1.8
Наибольший ток катода, мА	18
Наибольшее постоянное напряжение между катодом и подогревателем, В	100

Справочные данные диода 6Ц5С:

Напряжение накала номинальное	6,3 ± 0,6 В
Ток накала	600 ± 60 мА
Напряжение анода обратное предельное (амплитудное значение)	1100 В
Ток анода предельный (амплитуда импульса)	300 мА
Выпрямленный ток номинальный	не менее 70 мА
Выпрямленный ток предельный	75 мА

Протокол

Обработка результатов:

Рис 3. Анодная характеристика диода при 6,3 В и 5 В напряжениях накала

Рис 4. Анодная характеристика диода при 2,4 В напряжении накала

Рис 5. Зависимость начального тока от напряжения накала

Таблица 1. Значения начального тока

Uн	6,3	5	3,8	2,4	1,2
I0	0,52	0,38	0,14	0	0

Рис 6. Эмиссионная характеристика диода I_а = f(U_н)

Таблица 2. Значения эмиссионной характеристики

Ua = 2B	Iа, мА	Uн, В	Ua = 10B	Iа, мА	Uн, В	Ua = 20B	Iа, мА	Uн, В
	1,3	2,4		2,2	2,4		2,8	2,4
	4	5		26	5		65	5
	5	6,3		29	6,3		70	6,3

Расчет первеанса диода при напряжении накала Uн = 6,3 В – первеанс электронного потока

Таблица 3. Рассчитанные значения первеанса

	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
	0	5	9	15	21	29	34	41	50	59	70
	0	1,77	1,13	1,02	0,93	0,92	0,82	0,78	0,78	0,77	0,78

– первеанс диода

- коэффициент формы электродов

- для идеально плоского диода

– для цилиндрического диода

– действующая поверхность анода

- радиус анода

Значит

– расстояние между анодом и катодом

– функция отношения и

	2.4 мм
	1.5 мм
	0.14
	10 мм

Посчитаем первеанс диода :

Построим график зависимости практического и теоретического первеанса от потенциала анода:

Рис 7. Зависимость практического и теоретического первеанса от потенциала анода

Расчет первеанса диода при напряжении накала Uн = 5 В

Таблица 4. Рассчитанные значения первеанса

	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
	0	4	9	13	20	26	32	40	47	55	70
	0	1,41	1,13	0,88	0,88	0,82	0,77	0,76	0,73	0,72	0,78

Рис 8. Зависимость практического и теоретического первеанса от потенциала анода

Расчет первеанса диода при напряжении накала Uн = 2,4 В

Таблица 5. Рассчитанные значения первеанса

	0	0,5	1	2	5	10	20	30	40	45	50	55	60	70
	0	0,5	0,7	1,3	2,1	2,2	2,8	3,5	4	4,4	4,6	4,9	5	5,4
	0	1,41	0,7	0,46	0,19	0,069	0,031	0,021	0,016	0,015	0,013	0,012	0,011	0,0092

Рис 9. Зависимость практического и теоретического первеанса от потенциала анода

Анодные характеристики триода :

Таблица 6. Анодная характеристика триода при Uc = 0 В (Верхняя)

, В	0	15	30	45	60	75	90	100	120	130
мА	0	0,7	1,9	3,6	5,5	7,5	10,5	12	16	18

Таблица 7. Анодная характеристика триода при Uc = -1 В (Средняя)

	0	15	30	45	60	75	90	100	120	130	140
мА	0	0,1	0,2	0,6	1,6	3	4,9	6	10	11	12,8

Таблица 8. Анодная характеристика триода при Uc = -2 В (Нижняя)

	0	15	30	45	60	75	90	100	120	130	150
мА	0	0	0	0	0,2	0,6	1,2	2	4,2	5,5	8

Рис 10. Анодные характеристики триода при различных напряжениях сетки

Таблица 8. Анодно-сеточная характеристика триода при Uа = 50 В

, В	0	-0,5	-1	-1,5	-2
мА	4	2,1	0,8	0,2	0

Таблица 9. Анодно-сеточная характеристика триода при Uа = 100 В

, В	0	-0,5	-1	-1,5	-2	-2,5	-3	-3,5
мА	12	8,7	6	3,8	2	0,9	0,4	0

Таблица 10. Анодно-сеточная характеристика триода при Uа = 150 В

, В	0	-0,5	-1	-1,5	-2	-2,5	-3	-3,5	-4	-4,5	-5	-5,5
мА	19	16	13	10	7,5	5,2	3,5	2	1,1	0,5	0,2	0

Рис 11. Анодно-сеточные характеристики триода при различных напряжениях на аноде

Расчёт статических параметров , и :

Коэффициент управления катодным током :

Внутреннее сопротивление лампы по катодному току :

Статический коэффициент усиления лампы по катодному току :

Определение зависимости коэффициента проницаемости от :

при

Таблица 11. Значения проницаемости D для разных потенциалов сетки

	150	100	50
	-5,5	-3,5	-2
D	0,0367	0,035	0,04

Рис 12. Зависимость коэффициента проницаемости при разных потенциалах сетки

Экстраполируем зависимость D от Uc до значения Uc = 0 В и получаем там

Рассчитаем зависимость первеанса p от действующего потенциала :

Таблица 12. Зависимость первеанса от действующего напряжения при и

	0	15	30	45	60	75	90	100	120	130
	0	0,7	1,9	3,6	5,5	7,5	10,5	12	16	18
	0	0,606	1,212	1,818	2,424	3,03	3,636	4,04	4,848	5,252
	0	1,484	1,424	1,469	1,457	1,422	1,514	1,478	1,499	1,495

Таблица 13. Зависимость первеанса от действующего напряжения при и

	0	15	30	45	60	75	90	100	120	130	140
	0	0,1	0,2	0,6	1,6	3	4,9	6	10	11	12,8
	-1	-0,408	0,185	0,778	1,37	1,963	2,555	2,95	3,74	4,135	4,53
	0	0	2,514	0,875	0,998	1,091	1,200	1,184	1,383	1,308	1,328

Таблица 14. Зависимость первеанса от действующего напряжения при и

	0	15	30	45	60	75	90	100	120	130	150
	0	0,7	1,9	3,6	5,5	7,5	10,5	12	16	18	8
	-2	-1,42	-0,84	-0,259	0,322	0,903	1,483	1,87	2,64	3,03	3,08
	0	0	0	0	1,095	0,700	0,664	0,782	0,977	1,042	1,08