3. Параметры триода

Различают главные и вспомогательные параметры триода. Главные параметры: крутизна анодно-сеточной характеристики, внутреннее сопротивление и коэффициент усиления. Их можно определить по анодным или анодно-сеточным характеристикам. К вспомогательным параметрам относят проницаемость, доб­ротность, статическое сопротивление и мощность, рассеиваемую анодом. Вспомогательные параметры можно определить, зная главные параметры.

Крутизна характеристики триода S — это параметр, показы­вающий, на сколько миллиампер изменится ток анода при изме­нении напряжения сетки на 1 В при постоянном напряжении анода:

S = -4^- при и_я — const.

MJ_C

Крутизна определяет наклон анодно-сеточной характеристики и измеряется в миллиамперах на вольт (мА/В). Крутизна в раз­ных точках характеристики различна. Для данной точки кру­тизну характеристики можно определить по анодно-сеточной ха­рактеристике, найдя приращения тока анода Д/_а и напряжения сетки Д£Д как разность, соответственно, токов анода и напряже­ний сетки для двух близлежащих точек характеристики.

Для разных типов триодов крутизна характеристики может иметь значение от 1—2 до 30—40 мА/В.

Внутреннее сопротивление триода Ri — это параметр, показы­вающий, на сколько вольт надо изменить напряжение анода, чтобы ток анода изменился на 1 А при постоянном напряжении сетки:

_ Д1У а , , .

Ri — -77— При U_c = COnst.

Д/а

Внутреннее сопротивление характеризует сопротивление лам­пы изменению тока; это сопротивление при переменном токе. Его называют также дифференциальным сопротивлением.

Внутреннее сопротивление, определяемое для разных точек, различно. В данной точке его можно определить, взяв на анод­ной характеристике близко расположенную вторую точку и найдя приращения напряжения анода ДЦ, и тока анода Д/_а. Ri может иметь значения от сотен ом до десятков килоом.

Коэффициент усиления триода ц — это параметр, показываю­щий, во сколько раз изменение напряжения сетки сильнее влияет на ток анода, чем такое же по величине изменение напряжения анода. Его можно вычислить по двум анодным или анодно-се­точным характеристикам как отношение приращения напряжения анода к приращению напряжения сетки при одном и том же зна­чении тока анода:

А^а , .

Ц = д при /_а = const.

В анодной системе координат приращение напряжения сетки определяется как разность постоянных значений и_с[ и U_c2, при которых снимались характеристики. В системе анодно-сеточных координат аналогично определяется ДЦ,. Коэффициент усиления триода в зависимости от конструкции электродов может иметь значения от 5—10 до 80—100.

Для определения всех трех главных параметров для данной точки А на семействе статических характеристик строят пря­моугольный характеристический треугольник ABC так, чтобы его вершины лежали на двух соседних характеристиках, катеты были параллельны осям координат, а гипотенузой служил отрезок АВ характеристики (рис. 2.8). Это можно сделать как на анод­ных, так и на анодно-сеточных характеристиках. На семействе анодных характеристик (рис. 2.8, а) катет АС соответствует

о б

Рис. 2.8. Определение главных параметров триода по анодным (а) и анодно-сеточным характеристикам (б)

приращению анодного напряжения ДЦ,, катет ВС — прираще­нию тока анода Д/_а, а разность напряжений (У_с2 и U_ci — при­ращению напряжения сетки. По найденным приращениям опре­деляют параметры:

с— ^Л/а _ ^вс -р.— ^Аиа — ^Ас

AU_e U,₂ — U’ ¹~~ Л/_а ~ ВС ’

Д£/_а АС

V Ш1 U_c2 — U_c, '

Аналогично можно определить параметры по анодно-сеточным характеристикам (рис. 2.8, б).

Главные параметры, вычисленные для одной точки характе­ристики, связаны между собой соотношением, которое носит название уравнения параметров:

ц = SRi.

Проницаемость лампы D характеризует долю электрического поля анода, которая сквозь сетку влияет на вылетающие из ка­тода электроны. Чем меньше проницаемость, тем сильнее экра­нирующее действие сетки и больше коэффициент усиления.

Учитывая это, можно записать уравнение параметров триода так:

Таким образом, проницаемость — величина, обратная коэф­фициенту усиления fx:

DSRi= 1.

Статическое сопротивление триода Ro — это сопротивление при постоянном токе. Для данной точки характеристики оно определяется как отношение напряжения анода к току анода:

Рассеиваемая анодом мощность Р_а — это энергия, приноси­мая на анод электронами в одну секунду. Она равна произве­дению тока анода на напряжение анода:

Ра = /_а^а-

Для каждого типа ламп максимально допустимое значение рассеиваемой анодом мощности Р_амакс, при котором анод не перегревается выше допустимой температуры, указывается в справочниках.

Добротность лампы G характеризует максимальную полез­ную мощность усиливаемых колебаний, которую может развить лампа на нагрузке при амплитуде усиливаемых колебаний на сетке в один вольт. Добротность вычисляется как произведение коэффициента усиления-На крутизну характеристики:

G = jaS

и измеряется в милливаттах на вольт в квадрате (мВт/В²).

4. Типы и применение триодов.

Междуэлектродные емкости

Триоды могут быть применены как для усиления электриче­ских колебаний низкой частоты, так и в качестве генераторных ламп. Типы триодов различают по мощности: маломощные трио­ды используют для предварительного усиления напряжения электрических колебаний, а триоды большой мощности — в мощ­ных усилителях и генераторах электрических колебаний.

Триоды, предназначенные для усиления напряжения, должны иметь большой коэффициент усиления ц — до 30—100, а также большое внутреннее сопротивление достигающее 50—100 кОм, при небольшой крутизне характеристики 5, не превышающей

1—2 мА/В. Триоды для мощных усилителей должны иметь боль­шую добротность и относительно большую крутизну характерис­тики — до 6 мА/в и более, а также большое значение А,_макс. При этом их коэффициент усиления не превышает 4—10, внутреннее сопротивление тоже невелико — до нескольких килоом.

По конструкции триоды могут быть одинарные и двойные. В баллоне двойного триода вертикально расположены две трех­электродные системы. Условное обозначение двойного триода см. на рис. 2.3.

Рис. 2.9. Конструктивное оформление электронных ламп (а): 1 — в стеклянном баллоне; 2 — в металлическом бал­лоне; 3 — пальчиковая миниатюрная лампа; 4 — сверх­миниатюрная лампа; 5 — лампа типа «желудь»; 6 — ок­тальный цоколь; 7—ламповая панелька; цоколевка (б); в — система отсчета выводов октального цоколя; г — то же для пальчиковой лампы

Система буквенно-цифрового обозначения электронных ламп состоит из четырех элементов:

первый элемент — число, обозначающее напряжение накала в вольтах, округленное до целого числа;

второй элемент — буква, указывающая систему электродов лампы: для диодов — Д; для выпрямительных диодов (кенотронов) —Ц; для триодов — С, для двойных триодов — Н;

третий элемент — число, обозначающее порядковый номер разработки дан­ного типа прибора;

четвертый элемент — буква, указывающая тип конструктивного оформления прибора: С — в стеклянном баллоне нормального размера, П — в пальчиковом баллоне, т. е. в стеклянном баллоне диаметром 10 и 22,5 мм, Р — сверхминиатюр­ная лампа в стеклянном баллоне диаметром до 4 мм, А — диаметром до 6 мм,

Б — диаметром до 10 мм, Ж — в стеклянном баллоне типа «желудь», К — в кера­мическом баллоне; для ламп в металлическом баллоне четвертый элемент отсут­ствует. Примеры конструктивного оформления электронных ламп даны на рис. 2.9, а.

Примеры обозначений триодов: 6С5 — триод с напряжением накала 6,3 В, пятый порядковый номер разработки, в металлическом баллоне; 6Н2П, 6НЗП — двойные триоды с напряжением накала 6,3 В, в пальчиковом стеклян­ном баллоне, соответственно, второй и третий порядковые номера разработки.

Систему внешних выводов электродов на штырьки цоколя или баллона назы­вают цоколевкой лампы. Примеры цоколевки даны на рис. 2,9, б. Номера выводов каждого электрода и система отсчета их (рис. 2.9, в, г) приводятся в справоч­никах по электровакуумным приборам. Для ламп в металлических и стеклянных баллонах нормальных размеров наиболее распространен восьмиштырьковый цоколь; в центре его пластмассовый направляющий ключ в виде цилиндра с выступом. Такой цоколь вставляется в ламповую панельку, имеющую восемь гнезд по окружности и отверстие в центре, только в одном положении ключа: когда выступ входит в прорезь центрального отверстия.

Рис. 2.10. Статические между­электродные емкости триода

Для пальчиковых ламп, выполняемых в стеклянном баллоне без цоколя, применяется несимметричное расположение семи или девяти металлических штырьков, вваренных снизу в баллон. Между первым и последним штырьком расстояние больше, чем между остальными соседними штырьками.

Конструкция триодов такова, что между каждой парой ме­таллических электродов, разделенных изолирующим вакуумным промежутком, создается паразитная емкость. Эти емкости назы­вают статическими междуэлектродными емкостями. В триоде имеются три междуэлектродные емкости (рис. 2.10): емкость сетка — катод С_ск, называемая входной; емкость анод—катод С_ак, называемая выходной; емкость анод — сетка С_ас, назы­ваемая проходной. При работе лампы в схеме усиления эти емко­сти оказывают вредное влияние, так как емкостное сопротивле­ние уменьшается с повышением частоты. Особенно большое влияние оказывает емкость анод — сетка.

В триоде междуэлектродная емкость анод — сетка сравни­тельно велика. Это приводит к ухудшению усиления колебаний верхних частот звукового диапазона и делает триод совершенно непригодным для усиления колебаний высокой частоты в радио­технике. Большая проходная емкость — один из недостатков триода. Она составляет для маломощных триодов единицы пикофарад, а для мощных — десятки пикофарад.

Второй недостаток — это сравнительно небольшой коэффи­

циент усиления триода; он не превышает 100. Можно было бы увеличить его, сделав сетку более густой. Но при большом ц, будет очень мала проницаемость лампы, а следовательно, и запирающее напряжение C_caan = — DU_a. Чтобы при большом ц получить больше U_C3an и сдвинуть характеристику влево, в область отрицательных напряжений сетки, необходимо сильно повысить напряжение анода, что неизбежно приведет к дополни­тельным усложнениям устройства.

Поэтому недостатки триода устраняют в многоэлектродных лампах введением дополнительной сетки — экранирующей.

Контрольные вопросы

1. Нарисуйте схематическое устройство триода и объясните влияние управ­ляющей сетки на движение электронов от катода к аноду.

2. Нарисуйте и объясните анодные характеристики триода.

3. Нарисуйте и объясните анодно-сеточные характеристики триода.

4. Назовите главные параметры триода, объясните определение их по характе­ристическому треугольнику и связь между ними.

5. Какие междуэлектродные емкости действуют в триоде?