Файл: Методичка. Электричество. 2 часть.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.04.2021

Просмотров: 612

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

21

анод

то

 

изменение

 

потенциала

 

на

 

сетке

 

оказывает

 

большее

 

влияние

 

на

 

анодный

чем

 

такое

 

же

  

изменение

 

потенциала

 

на

 

аноде

Если

 

к

 

сетке

 

при

-

ложить

 

положительное

 

напряжение

 

относительно

 

катода

то

 

поток

 

элек

-

тронов

испускаемых

 

катодом

будет

 

ускоряться

В

 

случае

если

 

потенциал

 

сетки

 

отрицательный

то

 

поток

 

электронов

 

будет

 

тормозиться

Потенциал

 

сетки

при

 

котором

 

анодный

 

ток

 

равен

 

нулю

называется

 

потенциалом

 

за

-

пирания

 

лампы

Потенциал

 

запирания

 

лампы

 

зависит

 

от

 

анодного

 

напря

-

жения

чем

 

больше

  U

a

тем

 

больший

 

отрицательный

 

потенциал

 

надо

 

соз

-

дать

 

на

 

сетке

чтобы

  «

запереть

» 

лампу

Сетка

 

позволяет

 

управлять

 

режи

-

мом

 

работы

 

лампы

 

и

 

поэтому

 

ее

 

называют

 

управляющей

 

сеткой

 

Основные

 

параметры

 

триода

 

можно

 

определить

снимая

 

так

 

назы

-

ваемые

 

анодные

 

и

 

сеточные

 

характеристики

Если

 

в

 

анодной

 

цепи

 

триода

 

нет

 

нагрузки

  (

сопротивления

), 

то

 

снимаемые

 

характеристики

 

называются

 

статическими

а

 

в

 

случае

 

наличия

 

нагрузки

 

в

 

анодной

 

цепи

 

характеристики

 

называются

 

динамическими

Напряжение

 

между

 

анодом

 

и

 

катодом

 

называют

 

анодным

 

напряже

-

нием

между

 

сеткой

 

и

 

катодом

 – 

сеточным

Зависимость

 

анодного

 

тока

  J

a

 

триода

 

от

 

анодного

 

напряжения

  U

a

 

при

 

постоянном

 

сеточном

 

напряжении

 U

c

 

называется

 

анодной

 

характе

-

ристикой

J

a = 

f (U

a

при

 

U

c

 = const. 

Зависимость

 

анодного

 

тока

  J

от

 

сеточного

 

напряжения

 U

c

 

при

 

по

-

стоянном

 

анодном

 

напряжении

  U

a

 

называется

 

сеточной

 

характери

-

стикой

J

a = 

f (U

c

)

 

при

 

U

a

 = const. 

На

 

рис

. 3 

представлено

 

семейство

 

анодных

 

характеристик

 

триода

 

при

 

трех

 

сеточных

 

напряжениях

На

 

рис

. 4 

представлено

 

семейство

 

сеточных

 

харак

-

теристик

 

триода

 

при

 

трех

 

анодных

 

напряжениях

 

Из

 

рис

. 3 

и

 4 

видно

что

 

триод

так

 

же

 

как

 

и

 

диод

представляет

 

собой

 

пример

 

проводника

 

с

 

нелинейной

 

вольтамперной

 

характеристикой

Однако

 

прямой

 

линией

 

можно

 

считать

 

достаточно

 

малый

 

отрезок

 

всей

 

зависимо

-

сти

Учитывая

 

последнее

по

 

семействам

 

анодных

 

и

 

сеточных

 

характери

-

стик

 

триода

 

можно

 

определить

 

параметры

 

триода

внутреннее

 

сопротивле

-

ние

 

лампы

коэффициент

 

усиления

 

и

 

крутизну

 

сеточной

 

характеристики

 

U

А

 

Рис

. 3

 

J

А

 

U

А

 

J

А

 

J

А

 

U

С

1

=const 

U

С

U

С

U

С

>

 

U

С

>

 

Рис

. 4

 

J

А

 

U

А

 

J

А

 

U

А

3

=const 

+U

С

 

U

А

U

А

>

 

U

А

>

 

U

-U

С

 

U

А


background image

 

22

триода

Этими

 

параметрами

 

определяются

 

свойства

 

триода

 

и

 

его

 

пригод

-

ность

 

для

 

тех

 

или

 

иных

 

целей

Рассмотрим

 

физический

 

смысл

 

и

 

способ

 

оп

-

ределения

 

этих

 

параметров

 

лампы

 

1. 

Внутреннее

 

сопротивление

 

лампы

 R

i

 

определяется

 

как

 

изменение

  

анодного

 

напряжения

 

к

 

изменению

 

анодного

 

тока

 

при

 

постоянном

 

сеточ

-

ном

 

напряжении

:  

.

c

a

i

a

U

dU

R

dJ

æ

ö

ç

÷

÷

ç

÷

è

ø

 

Величина

 

R

i

  

есть

 

сопротивление

 

промежутка

 

анод

 – 

катод

 

и

 

харак

-

теризует

 

быстроту

 

изменения

 

анодного

 

тока

 

при

 

изменении

 

анодного

 

на

-

пряжения

 

при

 

постоянном

 

напряжении

 

на

 

сетке

Внутреннее

 

сопротивление

 

R

i

 

может

 

быть

 

определено

 

как

 

из

 

семей

-

ства

 

анодных

так

  

и

 

сеточных

 

характеристик

Так

 

как

 

R

i

  

определяется

 

при

 

U

c

 = const, 

то

 

этот

 

параметр

 

может

 

быть

 

определен

 

по

 

любой

 

анодной

 

характеристике

 

триода

 

на

 

ее

 

прямолинейном

 

участке

На

 

рис

. 3 

показано

как

 

находятся

 

значения

 

dU

 

и

 

 dJ

a

  

для

 

расчета

 

R

i

По

 

сеточным

 

характеристикам

 

R

i  

 

находят

 

следующим

 

образом

 (

см

рис

. 4). 

Проводят

 

вертикальную

 

прямую

 (

для

 

которой

 

U

c

 = const

), 

пересекающую

 

линейную

 

часть

 

двух

 

сеточных

 

характеристик

снятых

 

при

 

различных

 

U

a

Тогда

 

отрезок

 

этой

 

вертикали

заключенный

 

между

 

сеточными

 

характери

-

стиками

даст

 

величину

 d

J

a

Отношение

 

разности

 

тех

 

анодных

 

напряжений

при

 

которых

 

были

 

сняты

 

данные

 

сеточные

 

характеристики

к

 

этой

 

величи

-

не

 

dJ

a

 

дает

 

значение

 R

i . 

 

2. 

Коэффициент

 

усиления

 

лампы

 

μ

 

имеет

 

следующий

 

физический

 

смысл

Анодный

 

ток

 

в

 

лампе

 

при

 

постоянном

 

накале

 

катода

 

есть

 

функция

 

двух

 

величин

анодного

 

и

 

сеточного

 

напряжений

Однако

 

изменение

 

на

-

пряжения

 

на

 

сетке

 

в

 

значительно

 

большей

 

степени

 

влияет

 

на

 

силу

 

анодно

-

го

 

тока

чем

 

изменение

 

анодного

 

напряжения

Отношение

 

изменения

 

анод

-

ного

 

напряжения

 

к

 

изменению

 

сеточного

 

при

 

J

a

 = const

дающих

 

равные

но

 

противоположные

 

по

 

знаку

 

изменения

 

анодного

 

тока

называется

 

коэф

-

фициентом

 

усиления

 

лампы

:  

a

J

c

dU

a

dU

÷

ø

ö

ç

è

æ

=

_

m

 

Для

 

определения

 

μ

 

на

 

линейном

 

участке

 

сеточных

 

характеристик

 

(

рис

. 4) 

проводится

 

горизонтальная

 

прямая

 (

J

a

 = const

). 

Отрезок

 

этой

 

пря

-

мой

 

между

 

двумя

 

сеточными

 

характеристиками

 

даст

 

значение

 

dU

c

Тогда

 

отношение

 

разности

 

анодных

 

напряжений

  

dU

а

при

 

которых

 

были

 

получе

-

ны

 

эти

 

две

 

сеточные

 

характеристики

к

 

dU

c

 

даст

 

величину

 

коэффициента

 

усиления

 

μ

 

данного

 

триода

 

Из

 

анодных

 

характеристик

  (

по

 

рис

.  3) 

коэффициент

 

усиления

 

μ

 

на

-

ходится

 

аналогично


background image

 

23

1.

 

Крутизна

 

сеточной

 

характеристики

 

определяет

 

быстроту

 

изме

-

нения

 

анодного

 

тока

 

при

 

изменении

 

потенциала

 

сетки

 

при

 

постоянном

 

анодном

 

напряжении

т

е

.:                                        

a

U

c

dU

a

dJ

S

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

=

 

Величина

 

равна

 

тангенсу

 

наклона

 

сеточной

 

характеристики

 

к

 

оси

 

абсцисс

Крутизна

 

имеет

 

размерность

обратную

 

сопротивлению

но

 

обыч

-

но

 

выражается

 

в

 

мА

/

В

указывая

 

тем

 

самым

 

на

 

смысл

 

этого

 

параметра

оп

-

ределяющего

 

зависимость

 

анодного

 

тока

 

от

 

сеточного

 

напряжения

Вычисление

 

крутизны

 

сеточной

 

характеристики

 

аналогично

 

вычис

-

лениям

 

R

 

и

 

 

μ

.  

Описание

 

схемы

  

для

 

снятия

 

анодных

 

и

 

сеточных

 

характеристик

 

триода

 

На

 

рис

.  5 

изображена

 

схема

 

для

 

снятия

 

статических

 

характеристик

 

триода

Эта

 

схема

 

состоит

  

из

 

двух

 

цепей

анодной

 

и

 

сеточной

.  

Первая

 

(

справа

 

от

 

лампы

)  – 

анодная

Источником

 

анодного

 

напря

-

жения

 (+ 250 B) 

является

 

выпрямитель

 

В

1

с

 

которого

 

напряжение

 

подается

 

на

 

нижние

 

клеммы

 

потенциометра

 R

1

С

 

верхней

 

и

 

одной

 

нижней

 

клеммы

 

потенциометра

 

напряжение

 

подается

 

на

 

вольтметр

 V

1

измеряется

 

и

 

затем

 

с

 

вольтметра

 

подается

 

между

 

анодом

 

и

 

катодом

 

лампы

Для

 

измерения

 

анодного

 

тока

 

в

 

эту

 

цепь

 

включен

 

миллиамперметр

  mA. 

Выпрямитель

 

В

1

 

питает

 

нить

 

накала

 

катода

   

переменным

 

напряжением

  6,3 

В

которое

 

в

 

процессе

 

работы

 

не

 

регулируется

 

и

 

подается

 

автоматически

 

при

 

включе

-

нии

 

выпрямителя

 

в

 

сеть

.  

Вторая

 (

левая

 

от

 

лампы

) – 

сеточная

 

цепь

Сеточное

 

напряжение

 

от

 

выпрямителя

 

В

2

 

через

 

потенциометр

  R

2

 

и

 

вольтметр

  V

2

 

подается

 

между

 

сеткой

 

и

 

катодом

 

лампы

Для

 

изменения

 

знака

 

потенциала

подаваемого

 

на

 

сетку

служит

 

пе

-

реключатель

 

полярности

 – 

коммутатор

 

К

схематическое

 

устройство

 

кото

-

рого

 

показано

 

на

 

рис

.  6. 

Пусть

 

сеточное

 

напряжение

 

с

 

потенциометра

  R

2

 

измеряется

 

вольтметром

  V

2

 

и

 

подается

 

на

 

средние

 

клеммы

 

коммутатора

 

Рис

. 5 


background image

 

24

к

 

клемме

  1  – 

положительный

к

 

клемме

  2  – 

отрицательный

 

потенциал

Снимается

 

сеточное

 

напряжение

 

с

 

двух

 

крайних

 

клемм

например

 

c

 

и

 

d

и

 

подается

 

между

 

сеткой

 

и

 

катодом

.  

Для

 

подачи

 

положительного

 

потен

-

циала

 

на

 

сетку

 

лампы

 

необходимо

 

с

 

по

-

мощью

 

рукоятки

 

коммутатора

 

перемк

-

нуть

 

клеммы

 1 

и

 2 

с

 

клеммами

 

c

 

и

 

d.

 

Если

 

же

 

на

 

сетку

 

лампы

 

требуется

 

подать

 

от

-

рицательный

 

потенциал

то

 

необходимо

 

перемкнуть

 

с

 

помощью

 

той

 

же

 

рукоятки

 

клеммы

 1 

и

 2 

с

 

клеммами

 

и

 

b.

 

Следует

 

заметить

что

 

клеммы

 

и

 

b

 

соединены

 

крест

-

накрест

 

с

 

клеммами

 

c

 

и

 

d. 

 

Выполнение

 

работы

 

Внимание

Во

 

избежание

 

поражения

 

электрическим

 

током

 

необ

-

ходимо

 

убедиться

что

 

выпрямители

 

отключены

 

от

 

сети

 

1. 

Собрать

 

схему

 

согласно

 

рис

. 5. 

 

2. 

Установить

 

движки

 

потенциометров

 R

1

 

и

 R

2

 

в

 

положения

соответ

-

ствующие

 

минимуму

 

снимаемого

 

напряжения

 

3. 

Определить

 

цену

 

деления

 

миллиамперметра

 

и

 

вольтметров

 

4. 

После

 

проверки

 

схемы

 

преподавателем

 

включить

 

в

 

сеть

 

выпрями

-

тели

 

В

а

 

и

 

В

с

замкнуть

 

ключи

 

К

1, 

К

2

 

и

 

коммутатор

 

в

 

одно

 

из

 

двух

 

положе

-

ний

Дать

 

лампе

 

и

 

выпрямителям

 

прогреться

 2–3 

минуты

 

1. 

Снятие

 

анодных

 

характеристик

 

триода

 

 

1. 

Снять

 

зависимость

 

анодного

 

тока

 

J

a

 

от

 

анодного

 

напряжения

 

U

a

 

при

 

нулевом

 

потенциале

 

на

 

сетке

 (

U

c

 

= 0). 

Анодное

 

напряжение

 

следует

 

изменять

 

с

 

помощью

 

движка

 

потенциометра

 

R

1

 

от

 0 

до

 150 

В

 

через

 

каждые

 10 

В

 

2. 

Снять

 

зависимость

 

анодного

 

тока

 

J

a

 

от

 

анодного

 

напряжения

 

U

a

 

при

 

отрицательном

 

потенциале

 

на

 

сетке

 (

значение

 

U

c

 

берется

 

по

 

указанию

 

преподавателя

 

3. 

Переключить

 

коммутатор

 

К

 

и

 

снять

 

зависимость

 

анодного

 

тока

 

J

a

 

от

 

анодного

 

напряжения

 

U

a

 

при

 

таком

 

же

 

значении

 

положительного

 

по

-

тенциала

 

на

 

сетке

Результаты

 

измерений

 

занести

 

в

 

табл

. 1. 

Таблица

 1 

Ua,B 

J

a

, mA (

при

 U

c

 = 0) 

J

a

, mA (

при

 U

c

 = –..,B) 

J

a

, mA (

при

 U

c

 = +..,B) 

30 

 

 

 

40 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

т

д

 

 

 

 

4. 

Разомкнуть

 

ключи

 

К

и

 

К

  2

 

и

 

поставить

 

в

 

нейтральное

 

положение

 

коммутатор

 

К

 

 

V

a

 

b

 

1

 

2

 

c

 

d

 

+

 

_

 

к

 

катоду

 

к

 

сетке

 

Рис

.6

 

 

Рис

. 6 


background image

 

25

2. 

Снятие

 

сеточных

 

характеристик

 

триода

 

1.

 

Замкнуть

 

ключ

 

К

2

 

и

 

с

 

помощью

 

потенциометра

  R

2

 

установить

 

максимально

 

возможное

  (

по

 

абсолютной

 

величине

сеточное

 

напряжение

 

U

с

Коммутатор

 

К

 

включить

 

так

чтобы

 

на

 

сетку

 

лампы

 

было

 

подано

 

мак

-

симально

 

возможное

 

отрицательное

 

напряжение

 (~ – 4 

÷

 –5 

В

). 

2.

 

С

 

помощью

 

реостата

  R

1

 

установить

 

анодное

 

напряжение

 

по

 

ука

-

занию

 

преподавателя

При

 

данном

 

значении

 U

a

 = const  

замкнуть

 

ключ

 

К

1

 

и

 

снять

 

зависимость

 

анодного

 

тока

  J

от

 

напряжения

 

на

 

сетке

 U

c

меняя

 

по

-

следнее

 

через

 0,5 

÷

 1,0 

В

 

от

 – 5 

÷

 –4 

В

 

до

 0 

В

Примечание

в

 

процессе

 

снятия

 

сеточной

 

характеристики

 

анодное

 

напряжение

 

может

 

меняться

 

и

 

его

 

необходимо

 

поддерживать

 

постоян

-

ным

 

с

 

помощью

 

потенциометра

 R

1

.

 

 

Затем

переключив

 

коммутатор

 

К

подать

 

на

 

сетку

 

положительное

 

напряжение

 

и

увеличивая

 

сеточное

 

напряжение

 

от

  0 

до

    +4 

÷

  +5 

В

про

-

должить

 

снятие

 

данной

 

характеристики

3.

 

Снять

 

аналогичные

 

сеточные

 

характеристики

 

триода

 

при

 

других

 

постоянных

 

значениях

 

анодного

 

напряжения

Результаты

 

измерений

 

зане

-

сти

 

в

 

табл

. 2. 

Таблица

 2 

U

с

,B 

J

a

, mA (

при

 U

а

 = 80 

В

J

a

, mA (

при

 U

а

=100 

В

J

a

, mA (

при

 U

а

=120 

В

–5,0 

 

 

 

–4,5 

 

 

 

–4,0 

 

 

 

и

 

т

.

д

 

 

 

 

 

 

+0,5 

 

 

 

+1,0 

 

 

 

и

 

т

д

 

 

 

4.

 

Разомкнуть

 

ключи

 

К

и

 

К

  2

коммутатор

 

К

 

поставить

 

в

 

нейтраль

-

ное

 

положение

Отключить

 

выпрямители

 

от

 

сети

5.

 

Построить

 

графики

 

семейства

 

анодных

 

и

 

сеточных

 

характери

-

стик

как

 

показано

 

на

 

рис

. 3 

и

 4. 

6.

 

По

 

полученным

 

графикам

 

вычислить

 

параметры

 

лампы

: R

i

μ

, S. 

 

Контрольные

 

вопросы

 

1. 

В

 

чем

 

состоит

 

явление

 

термоэлектронной

 

эмиссии

 

и

 

от

 

каких

 

ве

-

личин

 

зависит

 

величина

 

термотока

2. 

Что

 

такое

 

ток

 

насыщения

3. 

Что

 

такое

 

анодные

 

и

 

сеточные

 

характеристики

4. 

Какие

 

параметры

  

триода

 

Вы

 

знаете

,  

и

 

как

 

они

 

находятся

 

по

 

анод

-

ным

 

характеристикам

По

 

сеточным

5. 

Объясните

 

физический

 

смысл

 

коэффициента

 

усиления

 

лампы

6. 

Объясните

 

конструкцию

 

триода

 

и

 

назначение

 

его

 

отдельных

 

частей

7. 

Нарисуйте

 

схему

 

рис

. 5 

и

 

объясните

 

назначение

 

отдельных

 

ее

 

элементов