превосходят обычные лампы, по электрическим параметрам, долговечности и надежности находятся на уровне лучших образцов. В табл. 3.3 указаны электрические параметры шести типов нувисторов, рассчитанных на работу при анодном напряжении 80-120 в. Кроме указанных в этой таблице ламп, выпускается серия низковольтных нувисторов для анодного напряжения 27 в.

Широкая номенклатура нувисторов и высокий уровень их параметров позволяют создавать на этих лампах надежную, долговечную и высокоэффективную радиоэлектронную аппаратуру различного назначения.

ГЛАВА IV

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЛАМПЫ

§ 4.1. ЛАМПЫ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ

В настоящее время промышленностью выпускается значительное количество электронных ламп, имеющих узкоспециальное назначение, позволяющее лучше использовать возможности электронной техники; к ним относятся, в частности, лампы для преобразования частоты, рассматриваемые в этом г^раграфе.

В технике передачи и приема сообщений широко применяются модулированные колебания, представляющие собой высокочастотные гармонические колебания, амплитуда (фаза или частота) которых изменяется по определенному закону в соответствии с передаваемым низкочастотным сигналом. Например, при амплитудной модуляции амплитуда высокочастотного (несущего) колебания изменяется во времени таким образом, что огибающая его повторяет форму модулирующего сигнала (рис. 4.1, а). Одной из распространенных операций, производимых над модулированными колебаниями в процессе передачи и приема

сообщений, является преобразование частоты, сущность которого заключается в замене несущей частоты модулированного колебания другой, более низкой или более высокой при'сохранении формы и частоты огибающей (рис. 4.1, б).

В теории электрических цепей показывается, что для преобразования частоты некоторого напряжения t/j необходимо выработать новое напряжение U, пропорцио-

Рис. 4.1. Амплитудно-модулпро-ванные колебания (а), преобразованное по частоте несущей амп-литудногмодулированное колебание (б)

нальное произведению величин исходнош Ui и вспомогательного синусоидального напряжения и^.

Эта операция может быть осуществлена с помощью любой из известных нам электронных ламп от диода до пентода, но в ряде случаев лучшие результаты получаются при использовании специальных частотопреобразователь-ных ламп, наиболее совершенной из которых является гептод.

У этой лампы (рис. 4.2) семь электродов: катод, анод и пять сеток ( гепта по-гречески семь). Первая Ci и третья Сд сетки являются управляющими, вторая Cz и четвертая С4 - экранирующими, пятая - защитной. Таким ot-

Рис. 4.2. Схема гептода

Рис. 4.3. Устройство электродной системы гептода

разом гептод представляет собой лампу с двойным управлением. Он выгодно отличается от пентода, имеющего две управляющие сетки, тем, что у него вторая управляющая сетка Q отделена от анода экранирующей сеткой, а это существенно ва еьгсоких частотах для умень-шетя связи между второй входной и выходной цепями лампы. Принцип действия второй управляющей сетки такой же, как в пентоде (см. § 3.6).

Устройство электродной скстемы гептода показано на рис. 4.3. Можно считать, что гептод состоит из двух последовательно включенных ламп - триода и пентода, причем анод триода - экран:.{рующая сетка Cz - является как бы катодом пентода. Для устранения возврата заторможенных перед третьей сеткой электронов в прикатод-ное пространство, приводящего к появлению нежела-

тельной связи между цепями третьей и первой сеток через электронный поток, сетка Cg делается частично сплошной, а траверсы управляющей сетки С3 разворачиваются на 90° по отношению к остальным. При такой конструкции траектории электронов (показанные на рис. 4.3 пунктирными лийиями со стрелкой) отклоняются стоящей на их пути траверсой сетки С3 в сторону от прямолинейного направления, и электроны, возвращающиеся от сетки Сд, перехватываются сплошной частью экранирующей сетки Со, чем устраняется проникновение их в прикатодное пространство.

Анодные характеристики гептода имеют такой же вид, как характеристики высокочастотного пентода (см. рис. 3.14 и 3.15), а характеристики двойного управления такие же, как у пентода с двумя управляющими сетками (см. рис. 3.31).

Гептод характеризуется дифференциальными параметра-

Рис. 4.4. Схема включения гептода для преобразования частоты

dUr.

5я =

а/а

которые определяют связь между малыми изменениями токов и напряжений в лампе.

Схема включения гептода для преобразования частоты показана на рис. 4.4. Напряжение сигнала частота которого должна быть преобразована, подается на сетку Ci- На вторую управляющую сетку Сз поступает вспомогательное синусоидальное напряжение частоты от специального маломощного генератора, называемого гетеродином ( гетерос по-гречески другой). В цепь анода включается колебательный контур LC настроенный на пргобразованную частоту f и имеющий на этой частоте сопротивление R (см. 3.19).

При наличии переменного напряжения третьей сетки

крутизна характеристики по первой сетке будет переменной (см. рис. 3.31). Полагая для упрощения зависимость крутизны S, от напряжения третьей сетки Us линейной, найдем, что

Si = Si

г==51 + Д'дв Г.

(4.1)

где Si - крутизна по первой сетке в исходной точке, т. е. при р = 0;

Л^дв - коэффициент двойного управления (см. 3.31). Переменное напряжение сигнала будем считать также синусоидальным:

Под действием этого напряжения, поданного tfia первую сетку, и под действием переменного напряжения третьей сетки в цепи анода появится переменный ток

к = с + Ss и, = (Si + /Сдв и,.) с + 5з г = Si +

+ дв . с + 5зЫг. (4;2)

Таким образом, в анодном токе имеется составляющая, пропорциональная произведению напряжений с. что, как указывалось, необходимо для преобразования частоты. Найдем, подставив в (4.2) выражения для Uc и Up, преобразованные частоты:

h = 1 sin СОр t + ;Сдв U sin (Dj, / sin (Dc f+

+ 5з^ Р sincop/ или, так как 2sin a sin f> =cos (a - P) - cos (a + P):

к = Si f/.c + -Y mc COS (cOr

-co,)

- i/mc COS (йе + to.) + S3 я.г Sin (4.3)

Полученное выражение показывает, что в анодном токе, Кроме составляющей частоты сигнала и составляющей частоты гетеродина, имеется составляющие разностной частоты tup - сос^и суммарной частоты со + которые и представляют собой преобразованные частоты сигнала.,

На колебательном контуре LC, включенном в анодную цепь, БЬ[деляется напряжение необходи.мой частоты. Обычно контур настраивают на разностную частоту f, более низкую, чем частота сигнала /с:

/ пр = fc / г*

Заметим, что в общем случае, когда связь между крутизной и напряжением третьей сетки нелинейна, в анодном токе, как показывает анализ, присутствует большое количество различных по частоте составляющих (комбинационных частот) вида mf ± п/с, где тип - любые целые числа. Комбинационные частоты могут лежать в полосе пропускания колебательного контура аподной нагрузки и создавать на выходе нежелательные эффекты - интерференционные свисты. Возрастают в этом случае и помехи со стороны соседних по частоте радиостанций. Поэтому при конструировании частотопреобразовате,1ьных ламп стремятся повысить линейность зависимости крутизны Si от напряжения третьей сетки U-

Из (4.3) вьпекает, что амплитуда анодного тока промежуточной частоты

а.шр--О- Ь'

где величина

Д8 -mт

(4.4)

(4.5)

называется крутизной преобразования.

Она определяет амплитуду составляющей анодного тока промежуточной частоты, которая возникает при подаче на первую управляющую сетку напряжения сигнала.

Крутизна преобразования зависит от параметров лампы и от напряжения гетеродина. Для выяснения этой зависимости по-прежнему будем считать связь между Si и линейной, и полагая, что прн подаче переменного напряжения Ы[, на третью сетку крутизна Sj изменяется от Simin до Зхшш из (3.32) найдем, что

а крутизна преобразования

1 гоах~1 min

*1 п\ах 1 min