при отсутствии нагрузки и переменного напряжения алодный ток /ао определяется пересечением статической характеристики и перпендикуляра, восстановленного из точки Еа на оси Ua. Если в цепь анода включена нагрузка, то, как и при расчете анодного тока триода по выходным характеристикам, необходимо построить нагрузочную линию. Ток Uo находится по пересечению нагрузочной линии и характеристики.

Рис. 3.13 Рис. 3.14

Расчет тока при переменном напряжении и нагрузке удобно производить, построив предварительно нагрузочную характеристику.

личин нагрузки Ra. Построение нагрузочной характеристики приведено на том же рисунке.

Если = OA, то при отсутствии нагрузки ток определяется отрезком АА\ а при ее наличии - отрезком АА"<АА. Для построения точки А" необходимо провести нагрузочную линию и перенести точку пересечения этой линии со статической характеристики на ординату точки А\ Остальные точки нагрузочной характеристики (например. В") можно найти, повторяя построение для других значений и .

На рис. 3.15 приведено построение зависимости анодного тока от времени для случая, когда Еа = 0. Он типичен для диодов, работающих в выпрямительных схемах. В анодной цепи протекают

импульсы тока с углом отсечки в =(режим В). На нижнем

графике справа показаны основные составляющие анодного тока. Аналогично можно сделать построение и при напряжениях Еа, отличных от нуля.

3.2. СТАТИЧЕСКИЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

►СТАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

Рис. 3.15

/ \ I \\l

Статическими параметрами электронной лампы называются ее параметры в статическом режиме работы. Они характеризуют влияние анодного напряжения и напряжения на управляющей сетке на анодный ток. При работе с токами сетки вводятся также параметры, показывающие влияние напряжений на сеточный ток.

Практически, однако, со ртатическими параметрами сеточного тока не приходится иметь дело, так как напряжение смещения на управляющей сетке всегда имеет отрицательный знак (§ 3.1).

Если анодный ток записать, как ia = f (Wg, Ua), то его приращение dia, соответствующее приращениям dug и dua напряжений на сетке и аноде, может быть представлено в виде

dia =

dia ди.

du +

(3.11)

Отсюда следует, что влияние сеточного напряжения на анодный ток характеризуется параметром

dig ди

(3.12)

Нагрузочной характеристикой диода называется зависимость анодного тока от питающего анодную цепь напряжения и„ при на-

где знак частотной производной показывает, что при определении этого параметра анодное напряжение остается постоянным

{dua = 0). Аналогично влияние анодного напряжения на анодный ток определяется параметром

(3.13)

(знак частной производной имеет тот же смысл).

С учетом выражений (3.12) и (3.13) выражение (3.11) принимает вид

dia = SdUg-\-du. (3.14)

Кроме параметров S и Ri, используется производный параметр

fi = Si?i. (3.15)

Для выяснения его физического смысла положим в выражении (3.14) dia = О, т. е. выберем приращения dUg и dUa такими, чтобы анодный ток не изменился. Тогда сразу получаем

(ЗЛ6>

где знак частной производной показывает, что изменения Ug и «о-связаны условием постоянства анодного тока.

Отсюда следует, что параметр ц характеризует сравнительное-влияние на анодный ток напряжений на сетке и аноде, т. е. показывает, во сколько раз напряжение на сетке действует сильнее на-, анодный ток, чем напряжение на аноде.

Так как лампа имеет нелинейные характеристики, то значения» параметров зависят от напряжений на сетке Eg и аноде Ед, при-которых они определяются (от них зависит величина приращение тока при данном приращении напряжения). Кроме того, они зависят от величины сопротивления, включенного в цепь анода, а при» наличии сеточного тока - и от сопротивления, включенного в цепь, сетки. Поэтому значения параметров, которые приводятся в справочниках, относятся к определенному рабочему режиму (указываются соответствующие значения Eg и Ед) и случаю, когда сопротивления в цепях сетки и анода отсутствуют. Иногда в справочниках приводятся зависимости статических параметров от Eg и Ед. Значения параметров, определяемых при наличии сопротивлений п называемых поэтому нагрузочными, могут быть рассчитаны по известным значениям статических параметров. Параметр 5 носит название крутизны анодного тока (или просто крутизны), Ri - внутреннего сопротивления и ц - коэффициента усиления.

Остановимся подробнее на анализе статических параметров-электронной лампы и методах их расчета. Из выражения (3.12) следует, что крутизна, рассчитываемая при заданных напряжениях Eg и Ед, пропорциональна тангенсу угла наклона касательной» проведенной к управляющей характеристике, снятой при анодно№ напряжении Ед, в точке, где напряжение на сетке равно £g.

Из выражения (3.13) видно, что внутреннее сопротивление, определяемое при заданных напряжениях Eg и Ед, пропорционально котангенсу угла наклона касательной, проведенной к выходной характеристике, снятой при напряжении на сетке Eg в точке, где напряжение на аноде равно Ед.

Рисунок 3.16 иллюстрирует эти положения (пг и п являются масштабными коэффициентами: т равно числу ампер, приходящихся на 1 см оси тока ia, а п - числу вольт, соответствующих 1 см осей напряжений Ug и «„)•

Практически от выражений (3.12), (3.13) и (3.16) переходят к выражениям статических параметров в конечных приращениях:

5==-(u„=const),

(3.17)

- (« = const),

(3.18)

Рис. 3.16

AUa /. .4

Ц = - ila= const),

(3.19)

Отсюда следуют численные определения статических параметров. Численно крутизна показывает, на сколько миллиампер изменится анодный ток, если при постоянном напряжении на аноде напряжение на управляющей сетке изменить на 1 е. У маломощных ламп она исчисляется несколькими единицами или десятками ма/в.

Также внутреннее сопротивление показывает, на сколько вольт следует изменить напряжение на аноде, чтобы при постоянном напряжении на управляющей сетке анодный ток изменился на 1 а. Внутреннее сопротивление триодов равно нескольким единицам или десяткам килоом. У пентодов из-за более слабого влияния анодного напряжения на анодный ток оно равно нескольким сотням килоом.

Наконец, коэффициент усиления показывает, на сколько следует изменить напряжение на аноде, чтобы при изменении на 1 в напряжения на управляющей сетке анодный ток остался постоянным. Коэффициент усиления, не имеющий размерности, у триодов лежит в пределах 4 н- 100. Он является положительной величиной; знак минус появляется потому, что изменения напряжений на аноде и сетке имеют противоположные знаки. У пентодов в V соответствии с большой величиной внутреннего сопротивления коэффициент усиления равен нескольким сотням и даже тысячам.

На рис. 3.17 показано, как найти параметры триода по характеристикам. Через заданную напряжениями Eg и Ед точку /, в ко-

Исследования показывают, что разбросы значений большинства параметров подчиняются нормальному закону, причем этот закон сохраняется и в процессе работы электронных приборов. В последнем случае изменяется положение медианы кривой распределения и несколько возрастает ее дисперсия. На рис. 18.1 представлены типовые кривые распределения параметров электронных ламп различных партий.

Техническими условиями, кроме средних значений параметров, оговариваются также их минимальные н максимальные значения. Для надежных ламп указывается и интервал допустимого положения медиан кривых распределения. Последнее существенно повышает однородность ламп различных партий.

Для характеристики допустимых в настоящее время разбросов значений параметров электронных приборов приведем средние данные по электронным лампам. Допустимые отклонения от среднего значения параметров S и .и лежат в пределах от 20 до 30%, тока анода га от 15 до 40%, тока накала г„ от 8 до 10%, емкостей от 10 до 30% н т.д.

Разбросы значений параметров полупроводниковых приборов пока значительно выше, чем у электронных ламп. Так, у транзистора П401 выходная проводимость Л226 может лежать в пределах от 0,3 до 5 мкмо, входное сопротивление Лцб в интервале от 5 до 50 ом, емкость коллекторного перехода С„ = 3,5-15 пф, обратный ток коллекторного перехода ino = 0,5-10 мка и т.д.

Разброс значений параметров ограничивает возможности замены отказавших приборов и требует от конструктора электронной аппаратуры использования или разработки схем, в которых даже существенные изменения параметров приборов не сказывались бы на ее работе. К таким схемам, в частности, относятся схемы с обратной связью (например, с сопротивлением в катодном выводе электронной лампы).

ЛИТЕРАТУРА

По общим вопросам.

1. Бек к А. Электронные лампы. Теория и конструирование. «Сов. радио», 1958.

2. Власов В. Ф. Электронные и ионные приборы, Связьиздат, 1960.

3. Гапонов В. И. Электроника, т. 1 и 2. Физматгиз, 1960.

4. К а п ц о в Н. А. Электроника. Гостехиздат, 1953.

5. Тягу нов Г. А. Электровакуумные и полупроводниковые приборы. Гос-энергоиздат, 1962.

По электронным лампам.

6. Бергельсон И. Г. и др. Приемо-усилительные лампы повышенной надежности. «Сов. радио», 1962.

7. В а н дер-Зил А. Флуктуации в радиотехнике и физике. Госэнергоиз-дат, 1958.

8. Калинин В. И. и Герштейн Г. М Введение в радиофизику. Госте.х-теорнздат, 1957.

9. Коваленко В. Ф. Введение в радиоэлектронику сверхвысоких частот. «Сов. радио», 1955.

10. Л е в е л л и н Ф. Б. Инерция элеронов. Гостехиздат, 1946.

ill. Царев Б. М. Расчет и конструирование электронных ламп. Госэнер-гоиздат, 1961.

По электронно-лучевым приборам.

12. Г л а 3 е р В. Основы электроинон оптики. Гостехиздат, il957.

13. К ноль М. и Кэйзан Б. Электронно-лучевые трубки с накоплением зарядов. Госэнергонздат, 1955.

14. Пирс Д. Теория и расчет электронных пучков. «Сов. радио», 1956.

15. Телевидение. Под ред. П. В. Шмакова. Связьиздат, 1960.

По приборам СВЧ.

16. Бычков С. И. Магнетрон. Воениздат, 1957.

17. Клистроны. Под ред. Е. Д. Науменко. «Сов. радио», 1952.

18. Кук арии С. В. Современное состояние и тенденция развития приборов СВЧ. «Сов. радио», 1962.

19. Лампы с бегущей волной. Под ред. В. П. Овчарова. «Сов. радио», 1952.

20. Трошанов Н. А. Радиоаппаратура на лампах бегущей волны. Суд-промгнз, 1961.

21. Шевчнк В. Н. Основы электроники сверхвысоких частот. «Сов. радио», 1959.

22. Электронные сверхвысокочастотные приборы со скрещенными полями, т. 1 и 2. Под общ. ред. М. М. Федорова. ИЛ, 1961.

По полупроводниковым приборам.

23. Лоу А. В. и др. Основы полупроводниковой электроники. «Сов. радио», 1958.

24. Миддлбрук Р. Д. Введение в теорию транзисторов. Атомйздат, 1960.

25. Николаевский И. Ф. Эксплуатационные параметры и особенности применения транзисторов. Связьиздат, 1963.

26. Полупроведниковые приборы н их применение, т. 1 - П. Под ред. Я. А. Федотова. «Сов. радио», 1956-1964.

27. Степаненко И. П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. Госэнергонздат, 1963.

28. Транзисторы и полупроводниковые диоды. Под ред. И. Ф. Николаевского. Связьиздат, 1963.

29. Туннельные диоды. Сборник статей под ред. В. И. Фистуля. ИЛ, 1961.

30. Федотов Я. А. Основы физики полупроводниковых приборов. «Сов. радио», 1963.

31. Ш а й в Д. Н. Физические свойства и конструкции полупроводниковых приборов. Госэнергонздат, 1963.

32. Я ко в чу к Н. С. и др. Плоскостные транзисторы. Судпромлиз, 1961.

33. Всрончев Т. А. Импульсные тиратроны. «Сов. радио», 1958.

По ионным приборам

34. Г ей и с А. А. и др. Приборы тлеющего разряда. ГИТЛ УССР, 1963.

. 35. К а г а н о в И. Л. Электронные и ионные преобразователи, т. 1 и 2. Госэнергонздат, 19501955.

36. Кор а блев Л. Н. Лампы с холодным катодом. АН СССР, 1961.

37. Л еб Л. Основные процессы электрических разрядов в газах. Гостехиздат, 1950.

38. Чечик Н. О. и др. Электронные умножители. Гостехиздат, 1957.