§ 135. Характеристика и параметры триода

Важнейшей характеристикой триода является анодно-сеточная (рис. 182, а). Она представляет собой график зависимости анод­ного тока от напряжения на сетке при неизменном напряжении на аноде лампы.

По вертикали отложена сила анодного тока при различных на­пряжениях на сетке, причем анодное напряжение поддерживается постоянным. С изменением сеточного напряжения от отрицатель­ного значения до нуля сила анодного тока возрастает от нуля до определенной величины. Вместе с тем, чем выше напряжение на ано­де, тем больше сила анодного тока при данном напряжении на сетке.

К основным параметрам триода относятся крутизна характери­стики, внутреннее сопротивление и коэффициент усиления.

Крутизна, т. е. угол наклона характеристики триода, показывает, на сколько миллиампер изменяется сила анодного тока при измене­нии напряжения на сетке на 1 в и постоянном анодном напряжении:

 

где ∆Iа — изменение силы анодного тока, ма,

∆Uc — изменение напряжения на сетке, в,

 S — крутизна характеристики триода, ма/в.

Для определения крутизны характеристики графическим способом надо построить на ней прямоугольный треугольник, гипотенузой которого является интересующий нас участок характеристики. Катетами этого треугольника являются линии, параллельные осям графика. Горизонтальный катет показывает величину изменений напряжения на сетке ∆Uс, а вертикальный — изменение анодного тока I∆Iа. Разделив числа, соответствующие этим отрезкам ∆Ua и ∆Iа, найдем крутизну характеристики на заданном участке.

Пример. Изменение напряжения на сетке триода на 2 в приводит к изменения анодного тока на 10 ма. Определить крутизну характеристики.

Решение.

Характеристики триода, снятые при различных напряжениях на аноде лампы, располагаются на графике почти параллельно одна относительно другой. Однако, как видно из рис. 182, б, характеристика триода, снятая при большем напряжении на аноде, располагается выше и левее, а снятые при более низком напряжении — ниже.

Такая группа характеристик называется семейством анодно-сеточных характеристик.

Параметром, характеризующим усилительные свойства триода является коэффициент усиления.

Близко расположенная к катоду сетка воздействует на электроны гораздо сильнее, чем далеко расположенный анод. Поэтому изменить анодный ток на некоторую определенную величину молено либо соответствующим изменением анодного напряжения, либо во много раз меньшим изменением напряжения на сетке.

Коэффициент усиления лампы μ определяется отношением изменения анодного напряжения к изменению напряжения на сетке при постоянном анодном токе:

 

Пример. В лампе, в которой для изменения анодного тока на 2 ма необходи­мо либо изменить анодное напряжение на 18 в, либо сеточное напряжение на 0,3 в. Определить коэффициент усиления.

Решение.

В данном случае можно сказать, что напряжение на сетке воз­действует на вылетающие из  катода электроны в 60 раз сильнее анодного напряжения.

Коэффициент усиления триодов лежит в пределах 4—100.

 Внутреннее сопротивление триодов имеет различную величину и измеряется в зависимости от рабочего режима триода. Современ­ные триоды обладают внутренним сопротивлением 1000—100 000 ом. Так, если в лампе при изменении анодного напряжения на 10 в анодный ток изменяется на 2 ма (0, 002 а), то внутреннее сопротив­ление такой лампы, определяемое путем деления изменения напря­жения на изменение силы тока, равно:

Величину внутреннего сопротивления лампы можно определить по семейству характеристик.

На рис. 182, б видно, что при напряжении на сетке Uc=0 и анод­ном напряжении 100 в анодный ток равен 10 ма (нижняя характе­ристика). При анодном напряжении Uа=150 в анодный ток равен 18 ма, следовательно, при изменении анодного напряжения ∆Uа= 1=150—100=50 в анодный ток изменился ∆Iа= 18—10 = 8 ма (0,008 а).

Внутреннее сопротивление лампы

Для триодов разных типов требуется различное напряжение накала Uн и анодное напряжение Uа. Триоды также отличаются по величине мощности рассеяния на аноде Ра.

Межэлектродной емкостью называется емкость, образованная близко расположен­ными друг к другу электродами триода, ко­торые разделены диэлектриком —вакуумом.

В триоде образуется межэлектродная емкость между анодом и сеткой (С_а-с) меж­ду катодом и сеткой и между анодом и ка­тодом. Величина этих емкостей составляет 2—10 пф. Эти емкости являются нежелатель­ными и их называют паразитными. Особенно вредной является межэлектродная емкость между анодом и сеткой С_а-с (рис. 183), так как через эту емкость осуществляется пара­зитная связь между анодом и цепью сетки.

Когда на управляющую сетку триода не подаются сигналы, подлежащие усилению, емкость С_а-с заряжается до уровня напряжения, действующего между анодом и сеткой лампы.

При подаче усиливаемого сигнала на сетку триода изменяется напряжение на аноде и при этом емкость С_а-с будет заряжаться или разряжаться. Цепь заряда этой емкости такая: + Eа, Ra, Са-с, Re, земля. Цепь разряда этой емкости будет: +Са-с, анод, катод, Rc, - C_a-c.

Как видно из схемы, заряд и разряд емкости   протекает через >сопротивление Rc и на нем создается напряжение, которое приложено к управляющей сетке наряду с напряжением усиливаемого сигнала. Таким образом, любое изменение анодного напряжения  будет оказывать влияние через межэлектродную емкость Са-с на цепь сетки, что может привести к самовозбуждению усилителя и искажению усиливаемых сигналов.

Паразитная связь анод —сетка особенно сильно проявляется при подведении к сетке триода сигналов высокой частоты, так как емкостное сопротивление С_а-с  с повышением частоты уменьшается