Статические характеристики

Основными статическими характеристиками лампового триода являются:

a) анодно-сеточная характеристика;

b) анодная характеристика.

Анодно-сеточная характеристика трехэлектродной лампы, снятая для двух различных анодных напряжений U _A1 и U _A2, приведена на рис. 5.1.12.

I _A U _A2

U _A2 > U _A1

U _A1

- U _c U _c

Рис. 5.1.12. Анодно-сеточная статическая характеристика

лампового триода

Анодно-сеточная статическая характеристика представляет собой зависимость анодного тока лампы от напряжения на сетке при постоянном напряжении на аноде.

Анодная статическая характеристика лампового триода при трех различных напряжениях на управляющей сетке U _c приведена на рис. 5.1.13.

Анодная статическая характеристика представляет собой зависимость анодного тока от анодного напряжения при постоянном напряжении на управляющей сетке.

I _A

+ U _c U _c= 0 – U _c

U_A

Рис. 5.1.13. Анодная статическая характеристика

лампового триода

Любая из рассмотренных характеристик триода позволяет сделать вывод, что ток в анодной цепи триода зависит от напряжения на аноде и от напряжения на управляющей сетке.

Параметры

Основными статическими параметрами триода являются:

a) крутизна характеристики S (мА/В) – параметр, показывающий степень влияния сеточного напряжения на анодный ток лампы при постоянном анодном напряжении:

S = U_A=const

Крутизна может быть определена из анодно-сеточной характеристики как отношение малого приращения анодного тока к соответствующему приращению сеточного напряжения при постоянном анодном напряжении:

S = ;

В зависимости от типа лампы, крутизна характеристики для триода составляет 1 – 10 мА/В.

b) внутреннее сопротивление переменному току R_i (Ом):

R _i = U_С= const;

Внутреннее сопротивление триода можно определить из анодной характеристики лампы как отношение малого приращения анодного напряжения к соответствующему приращению анодного тока при постоянном напряжении на сетке:

R _i = ;

Величина внутреннего сопротивления триодов составляет 0,5 – 100 кОм.

c) коэффициент усиления μ – число, показывающее, во сколько раз изменение напряжения на сетке действует на анодный ток сильнее, чем такое же изменение анодного напряжения. Этот коэффициент определяется выражением:

μ = i_A= const;

Численно коэффициент усиления равен отношению изменения анодного напряжения к изменению напряжения на сетке, вызывающего такое же приращение анодного тока:

μ = ;

Величина коэффициента усиления для триодов составляет:

μ = 10 – 100.

d) проницаемость D, котораяпредставляет собой величину, обратную коэффициенту усиления:

D = ;

Рассмотренные параметры связаны между собой следующим соотношением:

S · R_i · D = 1;

Эта формула называется внутренним уравнением трехэлектродной лампы. Она позволяет по двум известным параметрам находить третий.

Применение

Трехэлектродные лампы широко используются в качестве усилителей и генераторов электрических колебаний.

Схема усилителя с использованием лампового триода приведена на рис. 5.1.14, а диаграмма, поясняющая его работу – на рис. 5.1.15.

~

Рис. 5.1.14. Схема усилителя с использованием лампового триода

I_A

I_ma

I ₀ t

– U_c + U_c

U_mc

Рис 5.1.15. Диаграмма, поясняющая работу лампового усилителя

Переменное напряжение с амплитудой U_mc, подаваемое на сетку лампы, вызывает изменение ее анодного тока. В результате этого, в анодной цепи лампы протекает ток, состоящий из постоянной составляющей I ₀ и переменной составляющей с амплитудой I_ma. Переменная составляющая указанного тока, протекая через сопротивление нагрузки R_н, создает на нем падение напряжения с амплитудой U_ma = I_ma · R_н. Отношение амплитуды выходного напряжения U_ma к амплитуде входного напряжения U_mc представляет собой коэффициент усиления усилительного каскада.

Недостатки триодов

– малый коэффициент усиления;

– большая емкость между анодом и управляющей сеткой, ограничивающая диапазон рабочих частот;

– малая величина внутреннего сопротивления.