Статические характеристики электронных ламп

Для правильного использования электронной лампы надо знать связь между проходящим током и потенциалами на ее электродах. Такая связь дается характеристиками лампы, которые могут выражаться либо аналитически, либо в виде графиков. На процесс прохождения тока в электронной лампе влияют многие факторы, которые очень трудно учесть теоретически. Поэтому используются характеристики, снятые экспериментально, проще всего представляемые графиками. Если же желательно иметь аналитическое задание характеристики, то встает задача о выборе наиболее простой и удобной аппроксимации экспериментальной зависимости. В настоящее время существует несколько способов аналитического представления характеристик, из которых еще ни один не стал универсальным.

Свойства характеристики, вблизи любой заданной на ней точки, обычно описывают коэффициентами, которые называются параметрами лампы. Естественно, что при пользовании этими параметрами необходимо всегда знать, для каких точек они даны. Характеристики и параметры самой электронной лампы, не связанной с какой-либо схемой, носят название статических.

Простейшей электронной лампой является диод, имеющий всего два электрода; ток в его анодной цепи i _а зависит только, от двух величин: разности потенциалов анода и катода u_аи температуры Т_к:

(65)

Семейство характеристик диода для различных значений Т_к изображено на рис. 2.16.

Рис 2.16. Характеристика двухэлектродной лампы при различных температурах катода. Т_к1>Т_к2>Т_к3

Из общего курса физики известно, что в вакуумном приборе связь тока в цепи анода с его потенциалом описывается формулой

(66)

где С — коэффициент, зависящий от конструкции лампы. Реальная характеристика, однако, лишь приблизительно следует этой зависимости. Отклонения объясняются тем, что при выводе ее принимались некоторые допущения, практически не всегда оправдываемые. К этим допущениям относятся предположения о нулевой начальной скорости электронов, об отсутствии явления насыщения, о равномерном распределении температуры по всему катоду и т.п.

Для трехэлектродных ламп прибавляется дополнительно зависимость анодного тока от потенциала управляющей сетки:

(67)

(обычно Т_к = const).

Так как у триода анодный ток зависит от двух переменных, то характеристики строятся в виде семейства. На оси ординат откладывается i_а, а на оси абсцисс — либо и_c либо и_а. В первом случае характеристики носят название анодно-сеточных и кривые семейства отличаются значениями и_а; во втором — характеристики называются анодными и кривые построены для различных и_c.

Величина R_i иногда называется внутренним сопротивлением переменному току, а чаще просто внутренним сопротивлением лампы.