Лабы по вакуумной электронике / ЛР1 отбор катодного тока Вариант 2

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра МВЭ

отчет

по лабораторной работе №1

по дисциплине «ВиПЭ»

Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОТБОРА КАТОДНОГО ТОКА В ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМПАХ

Студенты гр.
Преподаватель		Рогожин К.В.

Санкт-Петербург

202X

Цель работы: экспериментальное изучение основных законов отбора катодного тока в электронных лампах (диодах и триодах с термокатодами).

Электрические характеристики объектов исследования

Измерительные схемы

Рис. 1. Измерительные схемы

Справочные данные

1. Технические характеристики диода 6Ц5С:

Анодный ток	70 мА
Ток эмиссии	140 мА
Максимальный анодный ток	300 мА
Максимальное обратное напряжение	-400 В
Прямое напряжение	18-24 В
Допустимая мощность	4 Вт
Напряжение накала	6,3 В

2. Технические характеристики триода 6Н3П:

Номинальное напряжение на аноде	150 В
Допустимая мощность	1,8 Вт
Предельный анодный ток	18 мА
Потенциал сетки	-2 В
Анодный ток	4-8 мА

Экспериментальные результаты

1. Измерение анодных характеристик диода

Таблица 1. Анодная характеристика диода при U_н = 2,4 В, 5 В и 6,3 В

Uн = 2,4 В			Uн = 5 В			Uн = 6,3 В
Ua, В	Ia, мА	Ua, В		Ia, мА	Ua, В		Ia, мА
0	0	0		0	0		0
4	1,6	2,5		5	2		5
6	1,8	5		8	4		8
10	2	7,5		16	6		13
15	2,2	10		24	8		20
20	2,4	12,5		32	10		28
30	2,6	15		39	12		34
40	2,8	17,5		48	14		40
60	3	20		60	16		49
70	3,2	22,5		68	18		58

2. Измерение начальных токов диода

Таблица 2. Начальные токи диода при различных напряжениях накала

Uн, В	1,2	2,4	3,6	5	6,3
Ia, мА	0	0,02	0,36	0,56	0,8

3. Эмиссионные характеристики диода

Таблица 3. Эмиссионные характеристики диода при U_a = 4 В, 10 В и 20 В

Uн, В	2,4	5	6,3
Ia при Ua = 4 В	1,6	8	8
Ia при Ua = 10 В	2	24	28
Ia при Ua = 20 В	2,4	60	58

Рис. 2. Анодная характеристика диода при различных напряжениях накала

Рис. 3. Зависимость начальных токов от различных напряжений накала

Рис. 4. Эмиссионные характеристики диода при различных напряжениях накала на аноде

Обработка результатов эксперимента

Расчет первеанса диода при напряжении накала U_н = 6,3 В

Таблица 4. Рассчитанные значения первеанса для U_н = 6,3 В

Ua, В	Ia, мА	p,		ra	2,4 мм
0	0	0		rk	1,5 мм
2	5	1,768		ꞵ2	0,14
4	8	1		h	10 мм
6	13	0,885
8	20	0,884
10	28	0,885
12	34	0,818
14	40	0,764
16	49	0,766
18	58	0,759

– первеанс диода

– коэффициент формы электродов

– действующая поверхность

– расстояние между анодом и катодом

– функция отношения и

Рис. 5. Зависимость практического и теоретического первеанса от напряжения анода

Расчет первеанса диода при напряжении накала U_н = 5 В

Таблица 5. Рассчитанные значения первеанса для U_н = 5 В

Ua, В	Ia, мА	p,
0	0	0
2,5	5	1,265
5	8	0,716
7,5	16	0,779
10	24	0,759
12,5	32	0,724
15	39	0,671
17,5	48	0,656
20	60	0,671

Рис. 6. Зависимость практического и теоретического первеанса от потенциала анода

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

Таблица 6. Рассчитанные значения первеанса для Uн = 2,4 В

Ua, В	Ia, мА	p,
0	0	0
4	1,6	0,2
6	1,8	0,122
10	2	0,063
15	2,2	0,038
20	2,4	0,027
30	2,6	0,016
40	2,8	0,011
60	3	0,006

Рис. 7. Зависимость практического и теоретического первеанса от потенциала анода

Анодные характеристики триода

Таблица 7. Анодная характеристика триода при U_c = 0 В

Uа, В	0	10	20	30	40	50	60	80	100	120
Iа, мА	0	0,8	1	2,1	3,6	4,8	6,4	10	14	18

Таблица 8. Анодная характеристика триода при U_c = -1 В

Uа, В	0	10	20	30	40	50	60	80	100	120
Iа, мА	0	0	0	0,2	0,4	1	2	4	7,2	11,2

Таблица 9. Анодная характеристика триода при U_c = -2 В

Uа, В	0	20	40	50	60	70	80	90	100	120
Iа, мА	0	0	0	0,2	0,4	0,5	0,8	1,6	2,4	5,2

Рис. 8. Анодные характеристики триода при различных напряжениях сетки

Таблица 10. Анодно-сеточная характеристика триода при U_a1 = 50 В

Uс, В	0	-0,5	-1	-1,5	-2	-2,5	-3	-3,5	-4	-4,5	-5
Iа, мА	3,6	2,2	1	0,34	0,092	0,016	0,012	0	0	0	0

Таблица 11. Анодно-сеточная характеристика триода при U_a2 = 100 В

Uс, В	0	-0,5	-1	-1,5	-2	-2,5	-3	-3,5	-4	-4,5	-5
Iа, мА	13,6	10,4	9,6	7,2	5,2	1,7	0,85	0,4	0,11	0	0

Таблица 12. Анодно-сеточная характеристика триода при U_a3 = 120 В

Uс, В	0	-0,5	-1	-1,5	-2	-2,5	-3	-3,5	-4	-4,5	-5
Iа, мА	18	14,8	11,6	8,8	5,8	4	2,4	1,3	0,64	0,06	0

Рис. 9. Анодно-сеточные характеристики триода при различных напряжениях на аноде

Коэффициент управления катодным током в триоде:

Внутреннее сопротивление лампы по катодному току:

Статический коэффициент усиления лампы по катодному току при потенциале анода U_a = 120 В и потенциале сетки U_с = 0 В:

Зависимость коэффициента проницаемости D от потенциала сетки U_с:

Таблица 13. Значения проницаемости для разных потенциалов сетки

Ua, В	120	100	50
Uc, В	-5	-4,5	-3,5
D	0,042	0,045	0,07

Рис. 10. Зависимость коэффициента проницаемости при разных потенциалах сетки

Экстраполировав зависимость (D от U_c) до значения U_c = 0, получаем D ≈ 0,136. Рассчитаем зависимость первеанса p от действующего потенциала U_д.

Таблица 14. Зависимость первеанса от действующего напряжения при U_с = 0 и D ≈ 0,136

, В	0	10	20	30	40	50	60	80	100	120
, мА	0	0,8	1	2,1	3,6	4,8	6,4	10	14	18
, В	0	1,36	2,72	4,08	5,44	6,8	8,16	10,88	13,6	16,32
p­, мА/	0	0,504	0,223	0,255	0,284	0,271	0,275	0,279	0,279	0,273

Таблица 15. Зависимость первеанса от действующего напряжения при U_с = -1 и D ≈ 0,116

, В	0	10	20	30	40	50	60	80	100	120
, мА	0	0	0	0,2	0,4	1	2	4	7,2	11,2
, В	-1	0,16	1,32	2,48	3,64	4,8	5,96	8,28	10,6	12,92
p­, мА/	0	0	0	0,051	0,058	0,095	0,137	0,168	0,209	0,241