Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Параметры диода

 

Выделим на анодной характеристике диода (рис. 4) две достаточно близкие друг к другу точки A1 и А2, определив для них значения анодных напряжения и тока. Прямо­угольный треугольник, гипотенуза которого есть отрезок характерис­тики между точками A1 и А2, а катеты равны соответственно изменению (приросту) анодного напряжения ΔUA =и приросту анодного тока ΔIA =называют характеристическим треугольником.

 

Отношение прироста анодного тока к соответствующему приросту анодного напряжения при постоянном напряжении накала называется крутизной характе­ристики диода (мА/В):

S =ΔIA /ΔUA(1)

Из рисунка видно, что крутизна характеристики неодинакова. При малых напряжениях UAток IA нарастает медленно, крутизна характеристики мала. В области средних напряжений нарастание тока происходит быстрее, крутизна характеристики больше. Значительная часть характеристики практически линейна (на рис. 4 от точки A1 до точки А2). В этой области напряжений крутизна характеристики остается неизменной.

При UA> скорость нарастания тока вновь замедляется, и крутизна характеристики уменьшается. В паспорте на лампу указывается крутизна для прямолинейного участка анодной характеристики диода.

Для определения крутизны по ха­рактеристике диода необходимо построить на ее прямолинейном участке характеристический треугольник и найти приросты анодного напряжения и анодного тока, а затем вычислить S по формуле (1). Большая крутизна – достоинство диода.

 

Величина, обратная S, называется внутренним сопротивлением диода, или сопротивлением переменному току (дифференциальным сопротивлением):

Ri = 1/S = ΔUA / ΔIA (2)

 

Величину Riполучают в килоомах, так как при определении Ri прирост напряжения выражают в вольтах, а прирост тока — в миллиамперах. Внутреннее сопротивление так же, как и крутизна характеристики, определяется для прямолинейного участка анодной характеристики диода.

 

Применение диодов. Поскольку диод обладает односторонней (вентильной) проводимостью, его используют для выпрямления переменного напряжения, т.е. преобразования переменного напряжения в постоянное.

Мощные электровакуумные диоды, используемые для целей выпрямления, называют кенотронами.

На рис. приведена схема включения диода и временные диаграммы переменного и выпрямленного напряжений.

 
 

 

 


3 ТРЕХЭЛЕКТРОДНАЯ ЛАМПА – ТРИОД

Принцип работы. Для осуществления процессов усиления и генерирования сигналов в лампу был введен управляющий электрод, получивший название управляющей сетки. Лампа с тремя электродами называется триодом.

В большинстве конструкций ламп сетка представляет собой проволочную спираль из никеля, молибдена или вольфрама, размещенную между катодом и анодом.

Принцип работы триода поясняет схема, в которой, помимо источников питания накала и анодной цепи, имеется источник напряжения GBС,включенный между сеткой и катодом, который образует в пространстве между ними электрическое поле, направление и напряжен-ностькоторого определяются полярностью и значением напряжения источника GBС.

Принапряжении на сетке, равном нулю, т. е. при непосредствен­ном соединении сетки с катодом, в лампе протекает определенный ток.

При положительном напряжении на сетке дополнительное поле ускоряет движущиеся электроны, и анодный ток возрастает тем сильнее, чем больше значение напряжения на сетке.

При отрицатель­ном напряжении на сетке дополнительное поле тормозит движущиеся электроны, анодный ток лампы уменьшается. По мере увеличения отрицательного потенциала сетки все меньше и меньше электронов пролетает сквозь нее к аноду и при определенном отрицательном по­тенциале сетки анодный ток прекращается, лампа, как принято говорить, запирается.

Таким образом, изменяя значение и полярность напряжения на сетке, можно управлять значением анодного тока лампы.

Благодаря сетке в значительной степени экранируется катод от анода, уменьшается влияние поля анода на электронный поток, проходящий между катодом и сеткой. Если учесть, что сет­ка располагается к катоду ближе, чем к аноду, становится очевидным, что для получения одинакового изменения анодного тока потенциал сетки нужно изменять намного меньше, чем потенциал анода.

Часть летящих к аноду электронов оседает на сетке, создавая ток сетки. Так как поверхность витков сетки намного меньше, чем промежутки между ними, то ток сетки при напряжении на сетке, равном нулю, настолько мал, что практически можно считать его равным нулю. При подаче на сетку положительного (относительного катода) напряжения количество оседающих на ней электронов возрас­тает. Таким образом, появляется ток сетки, значение которого возрас­тает с увеличением положительного напряжения.

 

Отметим следующее важное обстоятельство. В любой схеме вклю­чения триода сетка должна иметь непосредственную связь с катодом, так как в противном случае оседающие на ней элек­троны, постепенно накапливаясь, создадут отрицательный (относи­тельно катода) потенциал, в результате чего резко уменьшится элек­тронный поток в лампе. Практически это означает, что сетка и катод в схеме должны быть соединены между собой через какую-либо деталь, проводящую постоянный ток (дроссель, резистор).

 

Характеристики триода

График зависимости анодного тока лампы от напряжения на сетке, снятый при неизменных анодном напряжении и напряжении накала, называется анодно-сеточной характеристикой

 

Напряжение на сетке выражается обычно в вольтах, а анодный ток – в миллиамперах.

Штриховая линия (IC) показывает зависимость тока сетки от напряжения на ней. При больших положительных напряжениях на сетке часть электронов, пролетев сквозь нее, возвращается назад. Вследствие этого, когда положительное напряжение на сетке близко к анодному, ток сеткирезко возрастает, а анодный ток умень­шается.

Таким образом, изгиб анодно-сеточной характеристики в верхней ее части объясняется не тем, что анодный ток достигает значения тока насыщения, а тем что происходит перераспределение электронного потока: большая часть его перехватывается управляющей сеткой.

 

Отрицательное напряжение UЗАП, при котором анодный ток в лампе прекращается, называется напряжением запирания.

Если витки сетки намотаны густо и она близко расположена к катоду, то напряжение запирания будет малым (характеристика сдвинута вправо) и, соответственно, наоборот.

Очевидно, для ламп с «правыми» характеристиками типичным будет режим работы в области положительных напряжений на сетке, т. е. режим, при котором будут протекать токи сетки, и наоборот, для ламп с «левыми» характеристиками при обычных режимах работы токи сетки можно практически не принимать во внимание.

Если анодно-сеточные характеристики снять при нескольких различных анодных напряжениях, то получится семейство анодно-сеточных характеристик (рис. а).

 

 

Для каждого из значений напряжения на сетке анодный ток, очевидно, будет больше в том случае, когда анодное напряжение больше. Поэтому характеристика при более высоком анодном напряжении (= 300 В) сдвигается влево относительно характеристики, снятой при более низком анодном напряжении (= 250 В).

В лампах с густой и расположенной близко к катоду сеткой влияние анодного напряжения на значение анодного тока весьма мало, поэтому в таких лампах даже при больших изменениях анодного напряжения анодно-сеточные характеристики сдвигаются относительно мало.

При расчетах удобно пользоваться другим видом характеристик — анодными характеристиками,выражающими зависимость анодного тока от анодного напряжения при неизменных напряжении накала и напряжении на сетке.

Несколько анодных характеристик, снятых при различных напря­жениях на сетке, образуют семейство анодных характеристик (рис. б). При отрицательных напряжениях на сетке анодный ток по­является только тогда, когда анодное напряжение достигает опреде­ленного значения, и возрастает при дальнейшем увеличении анодного напряжения.

При напряжении на сетке, равном нулю, анодный ток появляется в лампе при положительном напряжении на аноде (график характе­ристики начинается от начала координат). При положительном потен­циале сетки анодная характеристика также начинается от начала координат, но при малых положительных напряжениях на сетке на­растание анодного тока происходит более круто.

Это объясняется тем, что с появлением положительного потенциала на аноде к нему устремляются не только электроны из пространственного заряда, но и часть электронов, поступивших ранее на сетку.

Характеристики, полученные путем изменения напряжения на одном из электро­дов лампы при неизменных напряжениях на других ее электродах, называются статическими характеристиками.

 

Параметры триода характеризуют зависимость анодного тока от напряжения на его электродах. К ним относятся: крутизна характе­ристики, внутреннее сопротивление и коэффициент усиления.

 

Выделенные на рис. (а, б) треугольники (ABC) показывают, что одинаковый прирост анодного тока (ΔIA) можно получить либо изменением напряжения на сетке (ΔUС ), либо измене­нием анодного напряжения (ΔUА), при этом ΔUА» ΔUС.

 

Отношение прироста анодного тока к соответствующему приросту напряжения на сетке при постоянном напряжении на аноде (см. рнс. а) называется кру­тизной характеристики лампы:

S =ΔIA /ΔUC |Ua=const (3)

Отношение прироста анодного напряжения к вызванному им приросту анодного тока при постоянном напряжении на сетке (см. рнс. б) называется внутрен­ним сопротивлением лампы:

Ri = 1/S = ΔUA / ΔIA |Uс=const (4)

 

Это сопротивление часто называют сопротивлением переменному току (дифференциальным сопротивлением), подчеркивая тем самым, что речь идет о сопротивлении измене­ниям тока.

 

Как видно из характеристик (см. рис. а), для получения одного и того же прироста анодного тока требуется в несколько раз больший прирост анодного напряжения, чем сеточного.

 

Относительное число, показывающее, во сколько раз прирост анодного напря­жения, необходимый для получения заданного прироста анодного тока, больше, чем прирост напряжения на сетке, необходимый для такого же изменения анод­ного тока, называется коэффициентом усиления триода:

μ= ΔUA / ΔUС |ΔIа=const (5)

 

Коэффициент усиления показываает, во сколько раз анодный ток более чувствителен к изменению потенциала сетки, чем к такому же изменению потенциала анода.

Из сказанного следует, что при подключении к участку сетка — катод источника переменного напряжения с амплитудой ΔUСанодный ток триода будет изменяться так же, как при подключении последовательно с анодной батареей источника переменного напряжения с амплитудой μΔUС.

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:810

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.