КАФЕДРА
т
1------
Рубрику ведет
Роман Иванюшкин,
к.т.н.
МТУСИ
Е ш н о г о с е т о ч н ы е э л е к т р о н н ы е л а м п ы
Продолжаем наш рассказ об электровакуумных приборах.
В прошлый раз нами был рассмо-
трен принцип работы и основные ха-
рактеристики электронных ламп -
триодов. Лампа-триод является про-
стейшим и исторически первым уси-
лительным прибором.
Однако, у триодов есть суще-
ственный недостаток - большая ве-
личина электростатической проход-
ной емкости. На рис. 1 показаны все
паразитные междуэлектродные ем-
кости триода. Конструкция лампы та-
кова [1], что ее электроды образуют
собой цилиндрический конденсатор.
Входная емкость лампы Свх самая
большая
(сотни
пикофарад),
по-
скольку управляющая сетка, с целью
повышения крутизны проходной ха-
рактеристики лампы, расположена
близко к катоду. На высоких часто-
тах часть входного напряжения, под-
лежащего усилению, закорачивается
этой емкостью, что приводит к сни-
жению коэффициента усиления.
К
таким же последствиям приводит и
вредное влияние выходной емкости
Свых. Эта емкость существенно ме-
ньше (единицы, реже - десятки пико-
фарад), нежели входная, поскольку
анод расположен намного дальше от
катода, нежели управляющая сетка.
Тем не менее, благодаря большому |
выходному сопротивлению лампы,
влияние выходной емкости на коэф-
фициент усиления в области высоких
частот очень существенно. В то же
время, вредное влияние входной и
выходной емкостей на высоких ча-
стотах можно скомпенсировать (ней-
трализовать) различными схемотех-
ническими решениями, например,
резонансным построением
усили-
тельного каскада.
В отличие от входной и выходной
емкостей, вредное влияние проход-
ной емкости Спрох нейтрализовать
гораздо сложнее. Эта емкость до-
статочно велика - она значительно
больше выходной, но меньше вход-
ной. Вред проходной емкости заклю-
Радиолюбитель - 02/2004 |
! чается прежде всего в том, что за
счет
нее
образуется
паразитная
связь между входной (сеточной) и
выходной (анодной) цепями. Прямое
прохождение входного тока в выход-
ную цепь не является вредным фак-
тором, но зато паразитная обратная
связь через проходную емкость ока-
зывает крайне негативное влияние
на свойства усилителя. Эта обратная
связь частотозависимая (поскольку
образована емкостью) и проявляет-
ся прежде всего на высоких радио-
частотах.
Наличие паразитной об-
ратной связи может приводить к из-
менению коэффициента усиления,
однако самое вредное ее следствие
- самовозбуждение. В случае, если
паразитная обратная связь оказыва-
ется положительной, при достаточ-
ном коэффициенте усиления лампы
усилительный каскад превращается
в автогенератор. Это основной недо-
статок триодов, сильно усложняв-
ший их применение на радиочасто-
тах.
Вредное влияние проходной ем-
кости, свойственное лампам-трио-
дам,
привело
к
необходимости
усложнения конструкции электрон-
ной лампы,
направленного на ее
уменьшение. Электронная лампа-те-
трод, обозначение которой приведе-
но на рис. 2, свободна от этого недо-
статка. В тетроде между анодом и
) управляющей сеткой расположена
вспомогательная вторая сетка, на-
зываемая экранирующей. Эта сетка
по переменному току должна быть
заземлена, т.е. соединена с общим
электродом - катодом.
При этом
управляющая
сетка
оказывается
окруженной нулевым потенциалом и
заэкранированной от внешних по-
лей. Электростатическую проходную
емкость между анодом и управляю-
щей сеткой можно условно изобра-
зить в виде конденсатора, между об-
кладками которого помещена еще
одна пластина - экранирующая сет-
ка (рис. 3). В случае, если эта сред-
няя пластина заземлена, как показа-
но на рис. 3, то она своим нулевым
|
потенциалом разрывает силовые ли-
!
нии поля, идущего от анода к упра-
;
вляющей сетке, уменьшая тем са-
;
мым связь между этими электрода-
ми, а, следовательно, и проходную
емкость. При этом управляющая сет-
ка со всех сторон окружена нулевым
потенциалом и, следовательно, за-
экранирована от внешних воздей-
ствий. Вторую сетку тетрода и назы-
вают экранирующей, поскольку она
экранирует (прежде всего от анода)
управляющую сетку. Если бы экра-
нирующая сетка была сплошной, то
!
все силовые линии этого поля были
|
бы прерваны, однако в этом случае
нарушился бы принцип работы лам-
пы - электроны от катода перестали
бы лететь к аноду, и анодный ток
прекратился бы. Чтобы этого не про-
|
исходило, экранирующую сетку де-
'
лают достаточно редкой. Тем не ме-
,
нее, ее введение позволяет умень-
шить проходную емкость в несколь-
ко раз.
|
Существует ошибочное мнение,
[
суть которого в том, что проходная
!
емкость в тетроде мала из-за после-
!
довательного включения двух стати-
ческих емкостей: анод - экранирую-
щая сетка и экранирующая сетка -
управляющая сетка. Действительно,
:
при последовательном включении
конденсаторов общая емкость ока-
|
зывается меньше, чем емкость любо-
го из них. Однако,
при введении
;
экранирующей сетки общая емкость
!
никак не может уменьшиться, по-
скольку
определяется
площадью
анода и управляющей сетки, а также
расстоянием между ними. При сохра-
нении этих параметров неизменны-
ми введение между обкладками до-
полнительной пластины не только не
уменьшит емкость, а даже немного
!
увеличит ее, поскольку эта
ДОПОЛНИ-
|
тельная пластина имеет некоторую
конечную толщину.
-----------------------------------
1
,3
|
предыдущая страница 14 Радиолюбитель 2004-02 читать онлайн следующая страница 16 Радиолюбитель 2004-02 читать онлайн Домой Выключить/включить текст