Входная проводимость лампы.

Если на вход подано переменное напряжение , то появляется входная проводимость лампы. На низких частотах активная составляющая входной проводимости при положительной сетке определяется сеточными токами, а при отрицательной сетке стремится к нулю. Реактивная составляющая входной проводимости определяется емкостями сетка-катод и сетка - анод. На СВЧ активная составляющая входной проводимости даже при отрицательной сетке не равна нулю. Она обусловлена тремя факторами:

1) наличием угла пролета электронов

,

где Z_C1 – расстояние между катодом и первой сеткой; - действующий потенциал в области 1-й сетки;

2) влиянием индуктивности катодного вывода;

3) потерями энергии на СВЧ.

Реактивная составляющая входной проводимости электронной лампы может быть скомпенсирована внешними реактивными элементами, чего нельзя сделать с активной составляющей. Вредное влияние активной составляющей проводимости состоит в следующем:

1) активная проводимость шунтирует входной колебательный контур, снижается добротность и уменьшается коэффициент усиления;

2) уменьшается отношение сигнал-шум;

3) увеличивается входная мощность необходимая для раскачки лампы.

Для расчета входной проводимости будем использовать следующие ограничения:

1) на сетку подано отрицательное смещение, т.е. через нее протекает только ток смещения.

2) Будем рассматривать случай малых амплитуд.

3) Ограничимся углом пролета в пространстве катод-сетка , так как при больших углах пролета эффективность лампы значительно снижается.

4) Пренебрежем пролетными эффектами в пространстве сетка-анод, считая .

Сведем триод к эквивалентному диоду у которого на месте сетки расположена сплошная металлическая поверхность.

Воспользовавшись полученной для диода формулой (2.8)

получим:

,

где - крутизна эквивалентного диода.

Можно переписать выражение для

Ток смещения равен:

Определим какая часть тока смещения эквивалентного диода попадает на сетку.

,

Где Сак – емкость между сеткой и последующим электродом; D₁ – проницаемость первой сетки D₁<<1.

Величина крутизны эквивалентного диода - крутизне по катодному току.

Сопоставляя (3.1) и (3.2) видно, что синусоидальный член дает активную составляющую входной проводимости

(3.3)

А косинусоидальный член реактивную составляющую

С_кс – холодная емкость катод-сетка.

Крутизна характеристики по катодному току ,

и поэтому:

Не зависит от расстояния катод-сетка.

Формула (3.3) учитывает лишь явления в пространстве катод-сетка. Действующий потенциал электрода за первой сеткой в случае тетродов и пентодов не меняется во времени (экранирующая сетка соединена с катодом через большую емкость). При этом переменное электрическое поле между управляющей и экранирующей сеткой определяется только переменным потенциалом первой сетки.

В этом случае в формулу (3.3) вводят коэффициент f (рис 3.1)

Рис 3.1

, где

- отношение расстояний вторая сетка – первая сетка, первая сетка – катод;

- отношение действующих потенциалов в области второй сетки и 1 сетки.

Учет влияния индуктивности катодного вывода.

Схема с учетом индуктивности катодного вывода имеет вид рис 3.2

Рис 3.2

Принимая во внимание, что обычно

,

получим

Формулы показывают, что благодаря влиянию индуктивности катодного вывода активная проводимость возрастает, а динамическое значение емкости уменьшается. Для уменьшения индуктивностей выводов делают дисковые выводы.

Комплексная крутизна лампы.

Комплексную крутизну можно определить как отношение комплексной величины тока в анодной цепи к переменному напряжению на входе лампы

Согласно формуле (2.8) связь между полным током и напряжением определяется формулой

Если то полный ток

Ток смещения у витков управляющей сетки согласно (3.2)

Электронный ток, проходящий через витки i_e сетки, равен разности между полным катодным током и током смещения

(3.4)

Формулу (3.4) можно записать в виде

,

где:

При можно считать: .

Таким образом, в пространстве последняя сетка-анод электронный ток может быть представлен выражением:

, (3.5)

Где S – крутизна по анодному току, - угол пролета от первой сетки до последней перед анодом сетки.

Если выходной резонатор лампы включен между последней сеткой и анодом, то наведенный в резонаторе ток будет равен

, (3.6)

где - угол пролета в пространстве последняя сетка-анод;

- коэффициент связи электронного потока с резонатором.

Дата добавления: 2015-07-12