- •Обработка результатов измерений
- •Сеточные характеристики триода.
- •Анодно-сеточные характеристики и значения крутизны.
- •Режим колебаний 1-го рода.
- •Режим колебаний 2-го рода. Расчет углов отсечки.
- •Построение графиков зависимостей Ia(ωt) для режимов 1го рода:
- •Построение графиков зависимостей Ia(ωt) для режимов 2го рода:
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра радиотехнической электроники
ОТЧЕТ
по лабораторной работе № 3
по теме: «Исследование процесса модуляции электронных потоков в вакуумных электронных приборах»
Студент гр. 9201 |
|
Рауан М.С. |
Преподаватель |
|
Тупицын А.Д. |
Санкт-Петербург
2021
Цель работы: изучение квазистатических способов модуляции (управления) тока в пентоде в режимах 1-го и 2-го родов, а также влияния сопротивления анодной нагрузки на управляющую характеристику лампы.
Основные понятия, термины и определения.
Модуляция электронного потока – это изменение во времени по заданному закону его параметров, определяющих выполнение основной функции ВЭПУ. Модуляция осуществляется при взаимодействии электронного потока с переменным электромагнитным полем (или с его составляющими – электрическим либо магнитным полем), которое изменяет характер движения электронов (их траектории) и тем самым вызывает отклонение параметров электронного потока от исходных значений. Следовательно, способы модуляции можно классифицировать как по типу модулирующих полей (электрические, магнитные), так и по названию изменяемых параметров потока.
Способы модуляции, реализуемые при условии << , называются квазистатическими, а при ≥ – динамическими ( – время пролета эл-нов между электронами, – период модулирующего напряжения).
В триодном усилителе модулирующее устройство совмещено с преобразующим устройством (рис. 1), поэтому в его анодную цепь всегда включено активное сопротивление , на котором анодный ток создает падение напряжения (рис. 2.1). В связи с этим анодное напряжение становится равным и выражение для катодного тока примет вид
Рис. 1. Рис. 2.
Падение напряжения на сопротивлении понижает действующий потенциал, а вместе с ним и катодный ток, причем тем больше, чем выше значение . Этот результат следует рассматривать как проявление внутренней обратной связи выходной цепи с входной, приводящей к уменьшению крутизны наклона управляющей характеристики от и одновременно к ее спрямлению (рис. 2).
Режимы модуляции катодного тока:
Режимы 1-го рода, характеризующиеся тем, что модулирующее электрическое поле в промежутке взаимодействия сохраняется положительным в течение всего периода его изменения, поэтому конвекционный ток проходит через модулирующее устройство также в течение всего периода;
Режимы 2-го рода, характеризующиеся тем, что модулирующее электрическое поле в указанном промежутке сохраняется положительным только в часть периода, равную , поэтому ток проходит через модулирующее устройство только в течение данной части периода. Режимы 2-го рода называют также режимами с «отсечкой» катодного тока, а величину – углом отсечки. Таким образом, если первая группа характеризуется равенством , или , то вторая – неравенством (здесь – длительность импульса тока).
С целью конкретизации (уточнения) режимов модуляции внутри каждого рода колебаний вводятся классы колебаний. В группе режимов 1-го рода таковыми являются классы . Наибольшее распространение получил класс , который характеризуется использованием только прямолинейного участка управляющей характеристики, лежащего в области . Благодаря этому обеспечивается минимальное искажение формы катодного (и анодного) тока по отношению к форме управляющего напряжения. В этом заключается главное достоинство класса .
Рис. 3. Класс А.
В классе используется весь участок управляющей характеристики, лежащий в области , а в классе – вся управляющая характеристика.
В группе режимов 2-го рода выделяют также три класса колебаний, различающиеся значениями угла отсечки: класс , класс ( ) и класс ( ).
Углы отсечки анодного и сеточного токов определяются выражениями
Следует заметить, что отсечка сеточного тока будет иметь место не только в режимах колебаний 2-го рода, но и в режиме колебаний 1-го рода класса .
Рис. 4. Три класса модуляции режимов управления 2-го рода.
Схема измерительной установки.
Рис. 5.
Таблица 1 - Технические характеристики триода 6Н3П
Наибольшее напряжение накала, В |
7.0 |
Наименьшее напряжение накала, В |
5.7 |
Наибольшее напряжение на аноде, В |
300 |
Наибольшая мощность, рассеиваемая на аноде, Вт |
1.5 |
Наибольший ток катода, мА |
18 |
Наибольшее постоянное напряжение между катодом и подогревателем, В |
100 |
Наибольший ток утечки между катодом и подогревателем, мкА |
20 |
Обработка результатов измерений
Сеточные характеристики триода.
Таблица 2 - Сеточные характеристики при
|
0 |
-0,1 |
-0,2 |
-0,3 |
-0,4 |
-0,5 |
-0,6 |
-0,7 |
|
0,076 |
0,043 |
0,025 |
0,015 |
0,009 |
0,005 |
0,001 |
0 |
Таблица 3 - Сеточные характеристики при
|
0 |
-0,1 |
-0,2 |
-0,3 |
-0,4 |
-0,5 |
-0,6 |
-0,7 |
-0,8 |
|
0,103 |
0,072 |
0,048 |
0,030 |
0,015 |
0,008 |
0,002 |
0,001 |
0 |
Таблица 4 - Сеточные характеристики при
|
0 |
-0,1 |
-0,2 |
-0,3 |
-0,4 |
-0,5 |
-0,6 |
-0,7 |
-0,8 |
-0,9 |
|
0,148 |
0,105 |
0,079 |
0,054 |
0,030 |
0,015 |
0,003 |
0,002 |
0,001 |
0 |
Рис. 6. Сеточные характеристики триода.
Анодно-сеточные характеристики и значения крутизны.
Таблица 5 - Характеристики и значение крутизны при
|
0 |
-1 |
-2 |
-3 |
-4 |
-5 |
-6 |
-6,5 |
||||||
|
23,7 |
15,2 |
8,3 |
3,5 |
1,2 |
0,2 |
0,02 |
0 |
||||||
|
8,5 |
6,9 |
4,8 |
2,3 |
1 |
0,18 |
0,04 |
Пример расчета:
Таблица 6 - Характеристики и значение крутизны при
|
0 |
-1 |
-2 |
-3 |
-4 |
-5 |
-6 |
-6,5 |
||||||
|
10 |
6,5 |
4,3 |
2,3 |
0,8 |
0,21 |
0,03 |
0 |
||||||
|
3,5 |
2,2 |
2 |
1,5 |
0,59 |
0,18 |
0,06 |
Таблица 7 - Характеристики и значение крутизны при
|
0 |
-1 |
-2 |
-3 |
-4 |
-5 |
-6 |
-6,5 |
||||||
|
3,38 |
2,47 |
1,7 |
1,07 |
0,5 |
0,14 |
0,01 |
0 |
||||||
|
0,91 |
0,77 |
0,63 |
0,57 |
0,36 |
0,13 |
0,02 |
Рис. 7. Анодно-сеточная характеристика.
Рис. 8. Зависимость крутизны от величины напряжения.
Режим колебаний 1-го рода.
Таблица 8 - Характеристики при
|
15 |
31 |
60 |
84 |
|
1 |
2 |
4 |
8 |
|
6,4 |
6,6 |
6,4 |
6,2 |
|
0 |
0 |
0,06 |
0,28 |