Трехэлектродные лампы — триоды
Устройство и принцип действия триодов. Для того чтобы увеличить возможность управления потоком электронов, эмиттированных катодом, и тем самым расширить область применения электронных ламп, были созданы трехэлектродные лампы — триоды. В триоде (рис. 27.5) между анодом А и катодом К помещен еще один электрод — управляющая сетка (УС). Сетка конструктивно представляет спираль, либо сетку из переплетенных проводов. Как и в диоде, в триоде имеется нить накала (Н) для разогрева катода и электрическая цепь питания анода. Главное отличие триода от диода состоит в том, что в триоде имеется дополнительная возможность управления анодным током путем изменения напряжения между сеткой и катодом.
Рис. 27.5. Конструкция электродов электронной лампы (триода) с катодом косвенного накала
Таким образом, анодный ток триода зависит от двух основных цепей: анодной (Ua) и сеточной (Uc). Объектом управления является пространственный заряд электронов эмиттированных катодом. Степень влияния определяется расстоянием соответствующего электрода к катоду. Управляющая сетка расположена ближе к катоду, чем анод, и поэтому влияние электрического поля сетки на пространственный заряд у катода соответственно больше, чем поля анода. Управляющая сетка является электростатическим экраном между катодом и анодом. Это означает, что не все электрические силовые линии поля анода достигают катода, так как часть этих линий замыкается на сетке, что приводит к соответствующему уменьшению воздействия поля анода на пространственный заряд, расположенный у поверхности катода.
|
|
|
Рассмотрим влияние напряжения сетки Uc на величину анодного тока в схеме включения триода, показанной на рис. 27.6, а. Подадим постоянное напряжение между анодом и катодом Ua «плюсом» на анод и постоянное напряжение между сеткой и катодом Uc «минусом» на сетку. Будем изменять напряжение на сетке. При подаче отрицательного потенциала на сетку относительно катода для электронов пространственного заряда создается тормозящее поле. В результате в каждой точке между сеткой и катодом на электроны действует поле, образовавшееся при взаимодействии ускоряющего поля анода E,d и тормозящим поля сетки Ес.
При определенном напряжении Uc анодный ток I а становится равным нулю, а тормозящее поле создается не только у витков сетки, но и в промежутке между ними, препятствуя пролету электронов от катода к аноду. Напряжение Ua, при котором I а = 0 называют напряжением запирания триода. При этом пространственный заряд у катода имеет небольшую плотность. Будем уменьшать напряжение Uc. Результирующее поле между витками сетки изменяется и становится ускоряющим для электронов. Чем меньше отрицательный потенциал на сетке относительно катода, тем сильнее действует ускоряющее поле и тем больше становится ток I а .
|
|
|
Рис. 27.6. Схемы включения электронной лампы — триода — при потенциале на сетке относительно катода: а — при положительном; б — при отрицательном
При подаче положительного потенциала на сетку относительно катода Uc (рис. 27.6, б) электроны получают ускорение не только за счет поля анода Еа, но также и за счет поля сетки Ес. Анодный ток увеличивается. Однако часть электронов притягивается к виткам сетки и образует ток сетки I с.
Таким образом, при положительном потенциале на сетке поток электронов, движущихся от катода и образующих катодный ток I к, разветвляется на два потока, создающих сеточный и анодный токи (рис. 27.6, б) I к = Iс + I а. С увеличением анодного напряжения Ua возрастает анодный ток I а, а сеточный ток I с несколько снижается.
Итак, изменение напряжения на сетке лампы приводит к существенному изменению картины поля в междуэлектродном пространстве, особенно в пространстве сетки — катод. На объемный заряд влияет результирующее поле в триоде, определяемое напряжением Ua и U.
|
|
|
Поскольку управляющая сетка расположена ближе к катоду, чем анод, то ее влияние на изменение анодного тока значительно больше. Следовательно, для получения одинакового изменения анодного тока сеточное напряжение можно изменять на меньшую величину, чем анодное, т.е. Uc< Ua .
Принцип работы триода в схеме усиления. Триоды применяются для усиления электрических сигналов. В зависимости от назначения различают следующие типы триодов: низкочастотные — для усиления слабых сигналов низкой частоты; выходные — для усиления заданной мощности низкочастотного сигнала в нагрузке; высокочастотные.
Переменный входной сигнал подают в цепь сетки. В выходную анодную цепь включают источник питания U a и нагрузку в простейшем варианте — активную R a с которой снимается усиленный сигнал (рис. 27.7).
Когда UBX = 0, в цепи анода протекает постоянный ток покоя I 0. При действии переменного напряжения на сетку (UBX) анодный ток изменяется. Переменная и постоянная составляющие анодного тока создают падение напряжения на резисторе R a , равное UR= I а R а, а также часть напряжения падает на лампе U а0 = U a — I а R а . Амплитуда переменного напряжения значительно больше амплитуды входного сигнала. Происходит усиление напряжения, тока, следовательно, и мощности. Для оценки работы лампы в режиме нагрузки используют нагрузочные характеристики.
|
|
|
Рис. 27.7. Схема включения электронной лампы (триода) в нагрузочном режиме
Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 86; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!