Четырехэлектродная электронная лампа (тетрод)

Принцип работы тетрода

Основные недостатки, присущие трехэлектродным лампам, устранены в четырехэлектродных лампах, называемых тетродами.

Для того, чтобы уменьшить емкость между анодом и управляющей сеткой лампы, в тетрод введена вторая сетка, которая расположена между анодом и управляющей сеткой. Эта вторая сетка выполняет роль экрана между анодом и управляющей сеткой, поэтому она называется экранирующей сеткой. В результате этого, силовые линии электрического поля, создаваемого анодом, могут воздействовать на катод только после прохождения обеих сеток. Поскольку в этом случае электрическое поле между анодом и управляющей сеткой ослабляется, то соответственно уменьшается и емкость "анод – управляющая сетка". При этом проницаемость D значительно уменьшается, а коэффициент усиления μ возрастает.

Для того, чтобы экранирующая сетка не уменьшала величины анодного тока, на нее тоже подается положительное напряжение. В этом случае она помогает аноду притягивать электроны. Однако, для того, чтобы экранирующая сетка выполняла роль экрана между анодом и управляющей сеткой, ее нужно соединить с катодом через конденсатор большой емкости. Емкость этого конденсатора должна выбираться такой, чтобы на рабочей частоте конденсатор представлял для переменной составляющей как можно меньшее сопротивление.

Наряду с положительными качествами, тетрод имеет один очень существенный недостаток:

Электроны, движущиеся с большой скоростью, попадают на анод и выбивают с его поверхности вторичные электроны. Это явление называется вторичной эмиссией. Если положительное напряжение на аноде больше, чем на экранирующей сетке, то вторичные электроны вновь будут притягиваться анодом, и нормальная работа лампы при этом не нарушится. Однако, при работе лампы может оказаться, что в некоторые моменты времени напряжение на аноде будет ниже, чем на экранирующей сетке.

Тогда вторичные электроны будут притягиваться этой сеткой, в результате чего между анодом и экранирующей сеткой появится ток в направлении, противоположном направлению анодного тока. При этом суммарный анодный ток начнет уменьшаться, а ток в цепи экранирующей сетки – увеличиваться. Произойдет искажение характеристики лампы. Указанное явление называется динатронным эффектом.

Лучевой тетрод

С целью предотвращения динатронного эффекта создана четырехэлектродная лампа специальной конструкции, называемая лучевым тетродом. В лучевом тетроде предусмотрены специальные экраны, расположенные между экранирующей сеткой и анодом и электрически соединенные с катодом. Эти экраны препятствуют равномерному движению электронов от катода к аноду по всем направлениям. Благодаря применению экранов, электроны движутся к аноду только двумя узкими лучами. Плотность заряда в этих лучах оказывается настолько высокой, что вторичные электроны отталкиваются этими лучами обратно к аноду.