Анодом, катодом и управляющей сеткой.

Управляющая сетка используется для управления величиной анодного тока лампы, расположена между катодом и анодом, выполняется из тугоплавкой проволоки в виде спирали, окружающей ка­тод (слайд 12).

Электрическая схема включения триода имеет три токовых цепи:

- цепь накала аналогичная цепи накала диода;

- цепь анода состоящая из источника анодного напряжения Еa, сопротивления нагрузки Ra, междуэлектродного промежутка анод-катод и соединительных проводов;

- цепь сетки состоящая из источника сеточного напряжения Uc, междуэлектродного промежутка сетка-катод и соединитель­ных проводов.

Цепь сетки характеризуется напряжением на сетке Uc, сеточным током Ic и напряжением смещения Еc. Работает триод в схе­ме следующим образом. Как и в диоде под действием анодного на­пряжения Ua, между анодом и катодом возникает электрическое по­ле (поле анода). Через промежутки между витками сетки электроны могут свободно пролетать с катода на анод, но количество электро­нов, достигающих анода, и их скорость будут зависеть от величины и знака напряжения на сетке относительно катода.

Так как сетка располагается ближе к катоду, чем анод, то влияние сеточного напряжения (поле сетки) на пространственный заряд у поверхности катода значительно сильнее влияния анодного напряжения (поля анода), даже при Uc<<Ua.

Если на сетку подать положительный потенциал относительно катода, то в лампе на электроны будут действовать два электри­ческих ускоряющих поля - поле анода и поле сетки. В результате их совместного действия анодный ток лампы увеличивается. Если на сетку подать отрицательный потенциал, то поле сетки станет тор­мозящим, будет отталкивать часть электронов обратно к катоду, и анодный ток уменьшится.

Можно подать такой отрицательный потенциал, что поле сетки оттолкнет все электроны и ни один из них не попадет на анод, анодный ток станет равным нулю, в этом случае говорят, что лампа "заперта".

Наименьшее отрицательное напряжение на сетке Uc = Еco, при котором анодный ток лампы равен нулю, называется напряжением запирания лампы.

Если на сетку лампы подать переменное напряжение неболь­шой величины, то электронный поток, а, следовательно, анодный ток лампы будет изменяться по закону изменения переменного напряже­ния.

Таким образом, можно сделать вывод, что управляющая сетка предназначена для управления потоком электронов внутри лампы, т.е. для управления анодным током лампы. Принцип работы триода основан на возможности управления величиной анодного тока с помощью напряжения, прикладываемого между сеткой и катодом.

Для определения основных параметров триода строят его се­точные и анодно-сеточные характеристики.

Анодно-сеточной характеристикой триода называется график, показывающий зависимость анодного тока Ia от изменения напряжения на сетке И_c при по­стоянном анодном напряжении Ua (рис. 1.6, слайд 56, 14)

Ia=f(Uc) при Ua=const

Сеточная характеристика триода показывает зависимость тока сетки I_с. от изменения напряжения на сетке U_с при постоянном анодном напряжении U_а.

Ic=f(Uc) при Ua=const

При большом отрицательном значении напряжения на сетке (больше Еco) анодный ток в лампе отсутствует, так как поле сет­ки возвращает все электроны обратно к катоду. По мере уменьше­ния отрицательного напряжения на сетке часть электронов под действием положительного напряжения на аноде (поле анода) преодолевает тормозящее поле сетки и попадает на анод. Анодный ток начинает увеличиваться (участок а-б).

При подаче положительного напряжения на сетку электроны притягиваются к аноду под действием двух положительных напряже­ний (двух полей) анода и сетки. Анодный ток продолжает увеличи­ваться, но пропорциональность его роста почти не изменяется, так как положительным потенциал сетки заставляет часть электронов оседать на сетке, появляется сеточный ток Ic, а характе­ристика сохраняет свой прямолинейный участок (до точки в).

Дальнейшееувеличение напряжения на сетке приводит к тому, что электронное облачко около катода полностью рассасывается, и все электроны, вылетевшие с катода, попадают на анод и частично на управляющую сетку. Ток в лампе достигает насыщения (участок в - г). Если увеличивать положительный потенциал на сетке еще больше, то начнется перераспределение тока между сеткой и ано­дом. Сеточный ток начнет резко увеличиваться, а анодный - уменьшаться. Сумма анодного тока и тока сетки называется катодным током.

Iк=Iа+Iс.

Кривая б, в, г является сеточной характеристикой лампы. Две или несколько анодно-сеточные характеристики, снятые при различных анодных напряжениях, называются семейством анодно-сеточных характеристик.

Основными параметрами, характеризующими триод (слайд 15), являются крутизна анодно-сеточной характеристики S, коэффициент уси­ления и внутреннее сопротивление переменному току Ri.

Крутизна характеристики S показывает, на сколько милли­ампер изменится анодный ток при изменении напряжения на сетке на 1 В, если анодное напряжение постоянно:

S существующих триодов изменяется в пределах 1 - 10 мА/В.

Коэффициент усиления триода показывает, во сколько раз изменение сеточного напряжения воздействует на анодный ток сильнее, чем такое же изменение анодного напряжения

при Iа=const.

У современных триодов он колеблется от 2 до 100 и более.

Величина, обратная коэффициенту усиления, называется проницае­мостью лампы Д:

Внутреннее сопротивление триода переменному току R_i - это отношение изменения анодного напряжения к вызванному им измене­нию анодного тока при постоянном напряжении на сетке:

при Uc=const

Внутреннее сопротивление усилительных триодов в зависимос­ти от конструкции меняется от 100 до 70000 Ом.

Параметры триода можно определить по анодно-сеточным характеристикам.

Основные параметры триода связаны соотношением(слайд 16):

. .

т.е. произведение трех основных параметров равно единице (основное уравнение триода). Заменив D через , получим . Пользуясь этими формулами, по любым двум известным параметрам можно определить третий.

Электроды ламп можно рассматривать как обкладки конденса­торов, разделенные диэлектриком, т.е. между электродами триода существует емкости.

В трехэлектродной лампе имеются три междуэлектродные емкос­ти: входная, выходная и проходная (слайд 17).

Емкость между сеткой и катодом Сск называется входной, между анодом и катодом Сак - выходной, а между анодом и сеткой Сас_. - проходной. Величины междуэлектродных емкостей зависят от конструкции триода и составляют 5-10 пФ. Через проходную емкость в усилительном триоде часть колебательной энергии из анодной цепи может попадать в сеточную, вызывая паразитную обратную связь, т.е. самовозбуждение усилителя. Чем выше частота, на которой используется триод, тем больше вероятность самовозбуждения. Наличие большой проходной емкости Сас_. и сравнительно низкий коэффициент усиления являются основными недостатками триода.

Четвертый учебный вопрос