Тетрод.

Тетрод имеет две сетки. Одна из них является управляющей, т. е. выполняет ту же роль, что и сетка в триоде. Вторая сетка чаще всего помещается между управляющей сеткой и анодом. В этом случае она называется экранирующей. Как показывает название, ее назначение — экранировать управляющую сетку от анода. На экранирующую сетку подается положительное постоянное напряжение по отношению к катоду, обычно равное 30—110% от постоянного анодного напряжения. Экранирующую сетку, как правило, всегда

соединяют через большую емкость с землей, поэтому на ней нет переменного напряжения.

Экранирующая сетка на несколько порядков уменьшает емкость между управляющей сеткой и анодом. Это оказывает большое влияние при усилении высокочастотных сигналов, так как устраняет паразит ную обратную связь между входом и выходом усилителя, аналогичную связи через емкость коллекторного перехода, рассмотренную ранее.

Благодаря экранирующей сетке результирующее электрическое поле, ускоряющее электроны, испускаемые катодом, мало зависит от потенциала анода. Поэтому напряжение мало влияет на анодный ток, что хорошо видно из правой части анодной характеристики, представленной на рис. 6.

В левой части анодной характеристики наблюдается провал, вызываемый динатронным эффектом. Последний является следствием вторичной электронной эмиссии анода, проявляющейся в том, что каждый электрон, ускоряемый полем экранирующей сетки, «выбивает» из анода в среднем более одного вторичного электрона. При анодных напряжениях, меньших напряжения экранирующей сетки, вторичные электроны не возвращаются на анод, а идут к. экранирующей сетке, увеличивая ее ток. Так как число электронов, бомбардирующих анод, меньше числа вторичных электронов, не возвращающихся на анод, наблюдается значительное уменьшение анодного тока - провал в анодной характеристике на участке ab. При напряжениях на аноде, превышающих напряжение экранирующей сетки, вторичные электроны возвращаются на анод и динатронный эффект исчезает, хотя вторичная электронная эмиссия остается.

На рис.7,б показано распределение потенциала в тетроде.

А)

Б)

Рис. 7. Структура тетрода (а) и распределение потенциала в нём (б)

Так как при U_A < U_C2 вторичные электроны, выбитые из анода, попадают в ускоряющее поле и устремляются на экранирующую сетку. При этом анодный ток, определяемый разностью приходящих на анод и уходящих с анода электронов уменьшается, а ток экранирующей сетки растет. Возникает динатронный эффект.

Наряду с описанным выше тетродом выпускаются тетроды с катодной сеткой, располагаемой между катодом и управляющей сеткой. Такое расположение сеток при подаче небольшого положительного потенциала на катодную сетку рассеивает облако пространственного заряда. Преимуществом ламп с катодной сеткой по сравнению с триодами является возможность их работы при небольших напряжениях источников питания анода, например при анодных напряжениях 4—6 В.

3.2 Пентод.

Для устранения динатронного эффекта в лампу с экранирующей сеткой вводят еще одну сетку, называемую антидинатронной или защитной. Она располагается между анодом и экранирующей сеткой и соединяется с катодом, в результате чего вблизи анода электрическое поле имеет направление, способствующее возвращению вторичных электронов на анод. На рис. 6.б показаны анодные характеристики пентода, из которых видно, что провал в анодных характеристиках пентода не наблюдается.

Принцип действия антидинатронной сетки заключается в следующем.

Вторичные электроны, выбитые из анода, образуют около анода электронное облачко. Это электронное облачко представляет собой второй пространственный заряд (первый расположен возле катода и создается за счет термоэлектронной эмиссии). Потенциал этого электронного облачка ниже потенциалов экранной сетки и анода. Поэтому вторичные электроны из него могут лететь как на анод, так и на экранную сетку, создавая динатронный эффект. Если в пространство между экранной сеткой и анодом поместить довольно редкую третью сетку, которую соединить с катодом (поэтому её потенциал равен нулю) то:

1. Пролёту первичных электронов к аноду она не мешает. Первичные электроны, вылетевшие из катода и достигшие экранной сетки, имеют достаточную скорость, чтобы долететь до анода и даже выбить вторичные электроны.

2. Вторичные электроны имеют довольно малую энергию (скорость) и либо недолетают до третей сетки (они создают пространственный заряд между третьей сеткой и анодом), либо перехватываются третьей сеткой и стекают на катод. Поэтому пространственного заряда между экранирующей и третьей сеткой нет.

3. Даже при малых анодных напряжениях вторичные электроны, выбитые из анода, полностью тормозятся полем третьей сетки и возвращаются на анод. Динатронный эффект не возникает, поэтому третья сетка и называется защитной или антидинатронной.

На рис.8 показано распределение потенциала в пентоде. Так как защитная сетка обычно соединена с катодом, то в сечении 1, проходящем через виток защитной сетки, создается минимум потенциала, равный нулю. В сечении 2, проходящем посредине между витками защитной сетки, минимум потенциала имеет положительное значение. Поэтому он не представляет препятствия для первичных электронов, движущихся на анод с большой скоростью

А)

Б)

Рис. 8. Структура пентода (а) и распределение потенциала в нём (б)

В то же время вторичные электроны, вылетающие из анода с относительно небольшими скоростями, не могут преодолеть этот минимум потенциала, так как их начальная скорость недостаточна, и возвращаются на анод. В результате динатронный эффект не возникает.

Тетроды, пентоды, а также и некоторые другие многосеточные лампы выполняются как с короткой сеточной характеристикой (резкая отсечка анодного тока), так и с удлиненной характеристикой (варимю), крутизна которой изменяется в широких пределах в зависимости от выбора рабочей точки (Рис. 9).

Рис.9. Короткая и удлинённая сеточные характеристики

Лампы с удлиненной характеристикой находят широкое применение в системах автоматической регулировки усиления (АРУ).

Дата добавления: 2015-07-12