Электрические цепи электронной лампы

Каждый электрод лампы, кроме катода, имеет свою электрическую цепь, которая называется по типу электрода: анодной цепью, цепью первой сетки и т. д. Соответствующее название дается и току, протекающему по этой цепи, и напряжению, подаваемому по ней на электрод. У обычных типов ламп цепи всех электродов должны замыкаться через катод, так как он один является источником свободных электронов в системе электродов. Так как электроны в междуэлектродном пространстве движутся от катода к другим электродам и направление токов противоположно направлению движения электронов, то все токи во внешних цепях электродов при отсутствии дефектов в лампе идут в направлении от катода. Цепи электродов, кроме пассивных радиотехнических элементов (сопротивлений, контуров и т. д.), содержат источники напряжений, определяющие потенциалы электродов относительно катода. При отсчете потенциалов внутри лампы уровень потенциала катода принято считать за ноль.

Схемы включения электронных ламп различны в зависимости от их назначения. Общим в структуре всех схем является то, что цепи всех электродов в конечном итоге должны сходиться у катода. Для большего удобства включения источников питания и облегчения борьбы с влиянием помех на работу схемы цепи всех электродов подводятся к одной и той же точке схемы, называемой общей. Она может не лежать на катоде непосредственно, а соединяться с ним через ряд радиотехнических элементов. Место общей точки определяется видом схемы; в большинстве случаев ее выбирают прямо на катоде (рис. 1.2).

а	б
Рис. 1.2. Схема включения триода с общей точкой на катоде: а – с катодом прямого накала; б – с катодом косвенного накала

От цепей электродов отличается цепь для нагрева катода, называемая цепью накала, где – напряжение накала, – ток накала, – мощность накала. В зависимости от конструкции катода цепь накала может иметь или не иметь гальванической связи с цепями электродов и общей точкой.

При катоде косвенного накала цепь накала независима от остальной схемы, так как подогреватель электрически изолирован от эмитирующего тела (рис. 1.2, б). Иначе дело обстоит при катоде прямого накала, где к одному из выводов подводится как напряжение накала, так и проводник, идущий от общей точки схемы (рис. 1.2, а). Это существенно влияет на распределение потенциала в междуэлектродном пространстве. У катода косвенного накала ток накала по эмитирующему телу не проходит, и поэтому, если пренебречь незначительным падением напряжения, возникающим на нем за счет ухода электронов, потенциал на его поверхности во всех точках одинаковый, т. е. катод эквипотенциален. В связи с этим и разность потенциалов между ним и остальными электродами по всей его поверхности одна и та же. Катод прямого накала неэквипотенциален, так как по его длине за счет прохождения тока накала имеется падение напряжения. Разность потенциалов между его концами равна напряжению накала.

Вследствие этой неэквипотенциальности разность потенциалов между катодом и остальными электродами не будет постоянной по длине катода, а среднее значение ее будет зависеть от того, к какому концу катода присоединена общая точка схемы. Если она присоединена к концу, имеющему более высокий потенциал, то разность потенциалов будет на величину напряжения накала больше, чем при присоединении к концу с более низким потенциалом. Поясним это на примере диода прямого накала, на который поданы анодное напряжение и напряжение накала . Схема включения с обоими вариантами соединения анодной и накальной цепей приведена на рис. 1.3, а; точка 1 соответствует концу катода с более отрицательным потенциалом; точка 2 – с более положительным.

а б
Рис. 1.3. Влияние выбора общей точки схемы на разность потенциалов
между электродами в лампе с катодом прямого накала:
а – схема включения; б – потенциальная диаграмма

На рис. 1.3, б для этих случаев приведена потенциальная диаграмма лампы, в которой по горизонтали отложена развернутая длина катода ; переменной величиной по оси абсцисс служит расстояние от левого конца катода х. По вертикали отложен потенциал относительно общей точки схемы, принятый за ноль. Если считать, что по длине катода потенциал за счет прохождения тока накала меняется линейно, то линией 11 показано изменение потенциала вдоль катода при присоединении анодной цепи к точке 1, а линией 22 – при присоединении ее к точке 2.

Если теперь на уровне от оси абсцисс провести горизонтальную линию (она соответствует потенциалу анода), то в первом варианте соединения разность потенциалов между анодом и катодом будет определяться расстоянием от этой линии до линии 11, во втором – до линии 22. Таким образом, в лампе с катодом прямого накала при одном и том же анодном напряжении, подаваемом извне, в зависимости от точки присоединения анодной цепи к накалу, можно получить различные значения разности потенциалов между анодом и катодом. Для внесения однозначности в данные, характеризующие электрический режим работы ламп, существует договоренность, что общую точку схемы всегда присоединяют к отрицательному концу катода и что потенциал этого конца принимается за ноль при отсчете потенциалов внутри лампы.

Дата добавления: 2015-07-11