Снос зданий:
ecosnos.ru
Главная  Двухэлектродные лампы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ствие нагрева сетки может происходить и противоположный процесс - очистка ее от активирующих веществ и загрязнений. Под влиянием этих процессов величина контактной разности потенциалов фск с течением времени меняется, поэтому характеристика сеточного тока в начальной области оказывается неустойчивой. В лампах с оксидными катодами косвенного накала запирающее напряжение сетки по сеточному току из-за нестабильности контактной разности потенциалов сетка - катод может колебаться в широких пределах от +0,5 до -2 в, что, естественно, сказывается на стабильности параметров лампы.

В лампах с прямонакальными катодами сетка обычно соединяется с отрицательным концом катода и при нулевом внешнем напряжении {Uc = 0) имеет отрицательный потенциал относительно катода, так как катод неэквипотенциален. Поэтому в таких лампах характеристика сеточного тока имеет правый сдвиг, начинаясь при небольшом положительном напряжении сетки, меньшем, чем напряжение накала (см. рис. 2.12, кривая 2).

Существуют еще по крайней мере три причины, обусловливающие существование сеточного тока при отрицательном напряжении сетки. К ним относятся: ионизация остаточного газа в лампе, термоэлектронная эмиссия сетки и несовершенство изоляции сетки.

Ионный ток сетки

При ионизации остаточного газа, которая всегда имеет место при высоких ускоряющих напряжениях анода, положительные ионы, образующиеся в междуэлектродном пространстве, устремляются в сторону отрицательно заряженных электродов, в том числе на сетку. На поверхности сетки ионы рекомбинируют с электронами, превращаясь в нейтральные атомы, диффундирующие вновь в разрядное пространство. Взамен электронов, потерянных сеткой вследствие рекомбинации, на нее из внешней цепи поступают новые электроны, и в цепи сетки возникает ток, имеющий направление, обратное электронному току. Его называют ионным током сетки.

Величина ионного тока сетки определяется количеством возникающих в лампе положительных ионов, которое зависит от плотности остаточного газа, следовательно, от его давления р, от количества движущихся на анод электронов,

т. е. от величины анодного тока /а, а также от конструкции лампы и свойств наполняющего ее газа. Таким образом, ионный ток сетки

/е; = Лр/а. (2.24)

где А - постоянная, зависящая от конструкции лампы, размеров электродов и рода газа.

Величина = Лр = 0 называется коэффициентом

а

вакуума. В хороню откачанных лампах она имеет порядок 10-6-10-6.

Термоэлектронный ток сетки

Термоэлектронный ток сетки (термоток) возникает при большой мощности накала катода, при близком расположении сетки от катода, а также при перегреве сетки тепловым излучением анода. Величина этого тока зависит от температуры сетки и от ее работы выхода. Для уменьшения термотока стремятся снизить температуру сетки с помощью массивных, хорошо отводящих тепло траверс, с помощью радиаторов и путем улучшения условий теплоизлучения. Иногда с целью уменьшения термотока сетку покрывают золотом. В этом случае барий, испаряющийся с катода и осаждающийся на поверхности сетки, быстро диффундирует в глубь покрытия, не вызывая понижения работы выхода сетки. Работа выхода золота велика (4,99 эв), поэтому термоток сетки получается небольшим.

Ток утечки

Несовершенство изоляции сетки, в первую очередь относительно анода, вызывает появление еще одной компоненты сеточного тока - тот утечки. Он зависит от сопротивления изоляции сетки и от разности потенциалов между сеткой и анодом:

с.у = ----

В исправных лалшах сопротивление изоляции /? з достигает 200 Моя и более, но со временем оно может снизиться вследствие напыления на изоляцию активирующих



веществ с катода, газопоглотителя и металла электродов. В этом случае ток утечки может стать недопустимо большим.

Суммарный ток сетки

На рис. 2.13 пунктиром показаны характеристики всех рассмотренных составляющих тока сетки, определяющие их зависимость от сеточного напряжения. Ионный ток сетки /ci в соответствии с соотношением (2.24) растет с ростом

анодного тока, т. е. при уменьшении отрицательного напряжения сетки. Термо-ток /с.т от напряжения сетки не зависит, так как он является током насыщения вследствие большой величины ускоряющего напряжения f/a-f/c отводящего эмиттиру-емые сеткой электроны на анод. Ток утечки /с.у при уменьшении сеточного напряжения несколько снижается. Характеристика электронного тока сетки Ue была рассмотрена выше. Сплошной линией на рис. 2.13 показана характеристика суммарного тока сетки при отрицательных сеточных напряжениях, состоящего из четырех рассмотренных компонент:


-----i£!L---;

Рис. 2.13. Составляющие сеточного тока при отрицательных напряжениях сетки

/с = /с + /с^ + /с.т+/с.у.

(2.25)

При 11ебольшом отрицательном напряжении сетки ток становится равным нулю. Здесь токи противоположных направлений, идущие на сетку, оказываются равными друг другу по величине и взаимно компенсируются. Такой же величины напряжение устанавливается на сетке, если она изолирована от других электродов (свободная сетка).

При большем отрицательном напряжении сетки ток меняет направление. В соответствии с принятой терминологией его называют обратным током сетки; он представляет собой сумму ионного тока, термоэлектронного тока и тока утечки сетки. Участок АБ характеристики обратного тока сетки (см. рис. 2.13) называется падающим, так как здесь с ростом сеточного напряжения ток сетки уменьшается.

Обратный ток сетки может оказывать существенное влияние на работу электронных ламп (см. § 2.6); поэтому его максимальная величина нормируется (в пределах от 0,1 до 1 мка - в маломощных приемно-усилительных лампах и до 5 мка-в более мощных).

Для измерения обратного тока сетки необходимо иметь высокочувствительный гальванометр, но можно пользоваться и методом добавочного сопротивления, сущность которого состоит в следующем, Пусть на сетку подано отрицательное напряжение смещения Ее сначала непосредственно, а затем через высоко-омный резистор Rc (рис. 2.14). Обратный ток сетки, проходя по этому сопротивлению, создает на нем падение напряжения IcRc- Отрицательное смещение сетки уменьшается на величину Д[/с=/сЯс, что приводит к соответствующему увеличению анодного тока. Если затем, изменяя напряжение смещения Ее, возвратить величину аноднот^ тока к прежнему значению, то получившееся при этом изменение напряжения сеточного источника смещения Д£с = Д^/с = /с^с- Измерив Д£с с помощью вольтметра, найдем обратный ток сетки!

Для того чтобы изменение напряжения ДЕс имело достаточную для измерения величину, сопротивление следует брать не менее 2-г-З Мом.


Рис. 2.14. Измерение обратного тока сеткн маломощных ламп методом добавочного сопротивления

Статические, характеристики триода при полбжйтельном напряжений сетки

а. Режимы токораспределения

При положительном напряжении сетки катодный ток триода распределяется межДу сеТкой и анодом, при этом

(2.26) 73



В

ГУ-89А

1 Ш 800 Uc,B

Рис. 2.15. Характеристики анодного и сеточного токов триода ГУ-89А при положительных напряжениях сетки

Закономерности токораспределения при положительных напряжениях сетки можно уяснить из анодно-сеточных характеристик триода (рис. 2.15). При увеличении положительного сеточного напряжения вначале наблюдается рост анодного тока, но затем при Uc ~ Ug, анодный ток замедляет рост и, достигнув максимума, начинает уменьшаться; сеточный ток продолжает расти.

Зависимость сеточного тока от анодного напряжения хорошо видна на сеточно-анодных характеристиках (рис. 2.16). Сеточный ток имеет максимальное значение при нулевом напряжении анода, а с ростом анодного напряжения он падает вначале относительно быстро, а затем при U >с более медленно. Анодный ток при увеличении анодного напряжения от нуля резко возрастает, а при i/a > рост его становится более медленным.

Анализ экспериментальных данных приводит к выводу о том, что в триоде при положительном напряжении сетки суш,ествуют два характерных режима токораспределения, подчиняющихся различным закономерностям. Один режим- при напряжениях сетки, меньших анодного, здесь с ростом сеточного напряжения растут оба тока - анодный и сеточный. Другой режим - при напряжениях сетки, больщих анодного, когда с ростом сеточного напряжения растет только ток сетки, а анодный ток падает.

Распределение токов между электродами зависит от траекторий движения электронов, которые определяются структурой электрического поля в междуэлектродном пространстве. Но в соответствии с теоремой подобия электри. ческих полей структура поля не нарушается, если потен, циалы всех электродов изменить в одинаковое число раз. Поэтому можно ожидать, что при пропорциональном из менении напряжений относительная доля электронов , по.

падающих на тот или иной электрод, не будет изменяться, т. е. распределение электронов определяется не абсолютным значением напряжений электродов, а отношением этих напряжений:

(2.27)

ГУ-вал


О 1 6 8 10иа,кв

Рис. 2.16. Зависимость анодного и сеточного токов триода ГУ-89А от анодного напряжения

При небольших плотностях пространственного заряда, когда его влияние на поле в лампе еще невелико, эта общая закономерность токораспределения подтверждается на опыте.

б. Распределение катодного тока в режиме прямого перехвата

Траектории электронов в лампе при положительных напряжениях сетки, меньших, чем напряжение анода, показаны на рис. 2.17. Анализ электронных траекторий показывает, что в этом режиме сеточный ток образуется электронами, которые перехватываются витками сетки на пути от катода к аноду. Такой режим токораспределения носит название режима прямого перехва-т а электронов сеткой.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32