4 лаба
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА) Кафедра РТЭ
ОТЧЕТ по лабораторной работе №4
по дисциплине «Вакуумная и плазменная электроника» Тема: Изучение закономерностей токораспределения в электронных
лампах с сетками
Студент гр. 6209 |
|
Тойкка А.С. |
|
Преподаватель |
|
|
Шевченко С.А. |
Санкт-Петербург
2018
Цель работы.
исследование режимов и характеристик токораспределения в триодах с
положительным потенциалом на сетке
Основные справочные данные исследуемых триодов с
термокатодами.
Uamax= 200 В
Измерительные схемы.
Рисунок 1- Измерительная схема для триода с термокатодом
2
Краткие теоретические сведения
Рисунок 2 – Схема тетрода
Рисунок 3 – Схема пентода Введение в триод экранной сетки С2 между анодом и управляющей сеткой
C1 и переход к тетроду обеспечивают экранировку управляющей сетки от переменного поля анода и, таким образом, повышают рабочую частоту и коэффициент усиления ламповых усилителей. Для обеспечения необходимой силы катодного тока на экранную сетку должен быть подан постоянный положительный потенциал Uc2 0,2...0,5 Uа . При Uс1 0 распределение катодного тока происходит между экранной сеткой и анодом. При потенциалах анода Uа Uc2 в тетроде существует режим прямого перехвата, аналогичный триодному. Коэффициенты и так же, как и в триоде, зависят от геометрии электродов и отношения потенциалов Uа / Uc2 . В режиме возврата Uа Uc2 процесс токораспределения в тетроде усложняется. Электроны, эмитированные катодом, выбивают из анода вторичные электроны, которые при Uа Uc2 направляются на экранную сетку C2 . В результате анодный ток будет
определяться разностью токов первичных Ia' и вторичных Ia" электронов, а ток экранной сетки Ic2 Ic2' Ia" , где Ic2' ток первичных электронов экранной сетки. Описанный эффект называется анодным динатронным эффектом.
3
Рисунок 4 –Статические характеристики тетрода Для подавления динатронного эффекта в тетродах между анодом и
экранной сеткой размещается третья, антидинатронная сетка, превращающая тетрод в пятиэлектродную лампу пентод. При потенциале третьей сетки, близком к нулю, между анодом и экранной сеткой пентода образуется потенциальный барьер, не допускающий перехода вторичных электронов, обладающих малыми энергиями, с анода на экранную сетку и, следовательно, возникновения динатронного эффекта. Одновременно этот потенциальный барьер сдвигает границу перехода от одного режима токораспределения к другому в сторону больших значений Uа / Uc2 . Описанный механизм действия антидинатронной сетки иллюстрируется статическими характеристиками пентода.
Рисунок 5 – Статические характеристики пентода
4
Обработка результатов эксперимента.
Тетрод.
Нахождение катодного тока:
= + 2 = 7 + 10 = 17 мА (для = 0 , = 20 )
Нахождение коэффициента токопрохождения:
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
= |
|
= |
|
|
= 0,41 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 – Сводная таблица для тетрода при Uc= 0 B |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ua, B |
|
|
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
200 |
||
Ia, mA |
|
|
0 |
7 |
7 |
7 |
7,2 |
8,4 |
10,4 |
11 |
11,4 |
11,8 |
12,2 |
||
Iс2, mA |
|
|
20 |
10 |
11 |
12 |
11 |
8 |
4 |
3 |
2 |
1 |
1 |
||
Ik, mA |
|
|
20 |
17 |
18 |
19 |
18,2 |
16,4 |
14,4 |
14 |
13,4 |
12,8 |
13,2 |
||
δ |
|
0,00 |
0,41 |
0,39 |
0,37 |
0,40 |
0,51 |
0,72 |
0,79 |
0,85 |
0,92 |
0,92 |
|||
Ua/Uc |
|
|
0 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2 |
||
Таблица 2 – Сводная таблица для тетрода при Uc= -1 B |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ua, B |
|
|
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
200 |
||
Ia, mA |
|
|
0 |
4,8 |
4,8 |
4,8 |
5 |
6 |
7,8 |
8 |
8,4 |
8,9 |
9 |
||
Iс2, mA |
|
|
15 |
7 |
8 |
8 |
7 |
6 |
3,5 |
2,7 |
2 |
1 |
0,5 |
||
Ik, mA |
|
|
15 |
11,8 |
13 |
13 |
12 |
12 |
11,3 |
10,7 |
10,4 |
9,9 |
9,5 |
||
δ |
|
0,00 |
0,41 |
0,38 |
0,38 |
0,42 |
0,50 |
0,69 |
0,75 |
0,81 |
0,90 |
0,95 |
|||
Ua/Uc |
|
|
0 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2 |
||
Таблица 3 – Сводная таблица для тетрода при Uc= -2 B |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ua, B |
|
|
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
200 |
||
Ia, mA |
|
|
0 |
3 |
3 |
3 |
3,4 |
4 |
5,4 |
5,6 |
5,8 |
6 |
6,2 |
||
Iс2, mA |
|
|
10 |
5 |
6 |
6 |
6 |
4 |
1 |
0,8 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
||
Ik, mA |
|
|
10 |
8 |
9 |
9 |
9,4 |
8 |
6,4 |
6,4 |
6,4 |
6,5 |
6,6 |
||
δ |
|
0,00 |
0,38 |
0,33 |
0,33 |
0,36 |
0,50 |
0,84 |
0,88 |
0,91 |
0,92 |
0,94 |
|||
Ua/Uc |
|
|
0 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2 |
||
5
Таблица 4 – Сводная таблица для тетрода при Uc= -3 B
Ua, B |
|
|
0 |
|
|
20 |
|
|
40 |
|
|
60 |
|
|
80 |
100 |
|
120 |
|
140 |
|
160 |
|
180 |
|
200 |
|||||||||||
Ia, mA |
|
|
0 |
|
1,6 |
|
1,6 |
|
1,8 |
|
1,8 |
|
2 |
|
|
3 |
|
3,4 |
|
3,6 |
|
3,8 |
|
4 |
|||||||||||||
Iс2, mA |
|
|
7 |
|
|
4 |
|
|
4 |
|
|
4 |
|
|
4 |
|
3 |
|
0,8 |
|
0,6 |
|
0,4 |
|
0,3 |
|
0,2 |
||||||||||
Ik, mA |
|
|
7 |
|
5,6 |
|
5,6 |
|
5,8 |
|
5,8 |
|
5 |
|
3,8 |
|
|
4 |
|
|
4 |
|
4,1 |
|
4,2 |
||||||||||||
δ |
|
0,00 |
|
0,29 |
|
0,29 |
|
0,31 |
|
0,31 |
0,40 |
|
0,79 |
|
0,85 |
|
0,90 |
|
0,93 |
|
0,95 |
||||||||||||||||
Ua/Uc |
|
|
0 |
|
0,2 |
|
0,4 |
|
0,6 |
|
0,8 |
|
1 |
|
1,2 |
|
1,4 |
|
1,6 |
|
1,8 |
|
2 |
||||||||||||||
Таблица 5 – Сводная таблица для тетрода при Uc= -4 B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Ua, B |
|
0 |
|
20 |
|
|
40 |
|
|
60 |
|
|
80 |
|
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
200 |
|
||||||||||||||||
Ia, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mA |
|
0 |
|
0,1 |
|
|
0,1 |
|
|
0,4 |
|
|
0,6 |
|
|
1 |
|
1,6 |
|
1,7 |
|
1,8 |
|
1,9 |
|
2 |
|
||||||||||
Iс2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mA |
|
3 |
|
2 |
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
1 |
|
0,2 |
|
0,2 |
|
0,2 |
|
0,1 |
|
0,1 |
|
||||||||||
Ik, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mA |
|
3 |
|
2,1 |
|
|
2,1 |
|
|
2,4 |
|
|
2,6 |
|
|
2 |
|
1,8 |
|
1,9 |
|
2 |
|
2 |
|
2,1 |
|
||||||||||
δ |
|
0,00 |
0,05 |
|
0,05 |
|
0,17 |
|
0,23 |
|
0,50 |
0,89 |
0,89 |
0,90 |
0,95 |
0,95 |
|
||||||||||||||||||||
Ua/Uc |
|
0 |
|
0,2 |
|
|
0,4 |
|
|
0,6 |
|
|
0,8 |
|
|
1 |
|
1,2 |
|
1,4 |
|
1,6 |
|
1,8 |
|
2 |
|
||||||||||
Анодные характеристики
Ia, mA
12
10 |
|
|
|
|
8 |
|
|
|
Uc= 0 B |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
Uc= -1 B |
4 |
|
|
|
Uc= -2 B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uc= -3 B |
2 |
|
|
|
Uc= -4 B |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
Ua, B
Рисунок 6 – Анодные характеристики тетрода
6
Ic2, mA |
Сеточно-анодные характеристики |
25
20
15 
Uc= 0 B
Uc= -1 B
Uc= -2 B
10
Uc= -3 B
Uc= -4 B
5
0
0 50 100 150 200
Ua, B
Рисунок 7 – Сеточно-анодные характеристики
Коэффициент токопрохождения
δ
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6 |
|
|
|
Uc= 0 B |
0,5 |
|
|
|
Uc= -1 B |
0,4 |
|
|
|
Uc= -2 B |
|
|
|
|
|
0,3 |
|
|
|
Uc= -3 B |
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
Uc= -4 B |
|
|
|
|
|
0,1 |
|
|
|
|
0,0 |
|
|
|
|
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
Ua/Uc
Рисунок 8 – Коэффициент токопрохождения
7
Пентод.
Таблица 6 – Сводная таблица для пентода при Uc= 0 B
Ua, B |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
|
140 |
160 |
180 |
200 |
Ia, mA |
0 |
0,68 |
8 |
8,4 |
8,7 |
9 |
9,4 |
|
9,5 |
9,6 |
9,7 |
9,8 |
Iс2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mA |
20 |
10 |
8 |
8 |
7 |
7 |
6 |
|
6 |
6 |
6 |
6 |
Ik, mA |
20 |
10,7 |
16 |
16,4 |
15,7 |
16 |
15,4 |
|
15,5 |
15,6 |
15,7 |
15,8 |
δ |
0,00 |
0,06 |
0,50 |
0,51 |
0,55 |
0,56 |
0,61 |
|
0,61 |
0,62 |
0,62 |
0,62 |
Ua/Uc |
0 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
|
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2 |
Таблица 7 – Сводная таблица для пентода при Uc= -1 B |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ua, B |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
|
140 |
160 |
180 |
200 |
Ia, mA |
0 |
5 |
5,8 |
6,2 |
6,4 |
6,6 |
6,8 |
|
7 |
7,2 |
7,4 |
7,6 |
Iс2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mA |
16 |
7 |
6 |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
5 |
5 |
5 |
4 |
Ik, mA |
16 |
12 |
11,8 |
11,2 |
11,4 |
11,6 |
11,8 |
|
12 |
12,2 |
12,4 |
11,6 |
δ |
0,00 |
0,42 |
0,49 |
0,55 |
0,56 |
0,57 |
0,58 |
|
0,58 |
0,59 |
0,60 |
0,66 |
Ua/Uc |
0 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
|
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2 |
Таблица 8 – Сводная таблица для пентода при Uc= -2 B |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ua, B |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
|
140 |
160 |
180 |
200 |
Ia, mA |
0 |
3,6 |
3,8 |
4 |
4,2 |
4,3 |
4,4 |
|
4,5 |
4,6 |
4,7 |
4,8 |
Iс2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mA |
11 |
4 |
4 |
4 |
4 |
3 |
3 |
|
3 |
3 |
3 |
3 |
Ik, mA |
11 |
7,6 |
7,8 |
8 |
8,2 |
7,3 |
7,4 |
|
7,5 |
7,6 |
7,7 |
7,8 |
δ |
0,00 |
0,47 |
0,49 |
0,50 |
0,51 |
0,59 |
0,59 |
|
0,60 |
0,61 |
0,61 |
0,62 |
Ua/Uc |
0 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
|
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2 |
Таблица 9 – Сводная таблица для пентода при Uc= -3 B |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ua, B |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
|
140 |
160 |
180 |
200 |
Ia, mA |
0 |
2 |
2,2 |
2,4 |
2,6 |
2,8 |
2,9 |
|
3 |
3,1 |
3,2 |
3,3 |
Iс2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mA |
7 |
3 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
|
2 |
1,9 |
1,8 |
1,8 |
Ik, mA |
7 |
5 |
5,2 |
5,4 |
4,6 |
4,8 |
4,9 |
|
5 |
5 |
5 |
5,1 |
δ |
0,00 |
0,40 |
0,42 |
0,44 |
0,57 |
0,58 |
0,59 |
|
0,60 |
0,62 |
0,64 |
0,65 |
Ua/Uc |
0 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
|
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2 |
8
Таблица 10 – Сводная таблица для пентода при Uc= -4 B
Ua, B |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
200 |
Ia, mA |
0 |
0,8 |
0,9 |
1 |
1 |
1,1 |
1,1 |
1,2 |
1,2 |
1,3 |
1,3 |
Iс2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mA |
4 |
1,5 |
1,3 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,1 |
1,1 |
1 |
0,9 |
0,8 |
Ik, mA |
4 |
2,3 |
2,2 |
2,2 |
2,2 |
2,3 |
2,2 |
2,3 |
2,2 |
2,2 |
2,1 |
δ |
0,00 |
0,35 |
0,41 |
0,45 |
0,45 |
0,48 |
0,50 |
0,52 |
0,55 |
0,59 |
0,62 |
Ua/Uc |
0 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2 |
Анодные характеристики пентода
Ia, mA
10 |
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
Uc= 0 B |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
Uc= -1 B |
4 |
|
|
|
Uc= -2 B |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
Uc= -3 B |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
Uc= -4 B |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
Ua, B
Рисунок 9 – Анодные характеристики пентода
Сеточно-анодные характеристики
Ic2, mA
20 |
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
14 |
|
|
|
|
12 |
|
|
|
Uc= 0 B |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
Uc= -1 B |
8 |
|
|
|
Uc= -2 B |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
Uc= -3 B |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
Uc= -4 B |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
Ua, B
Рисунок 10- Сеточно-анодные характеристики пентода
9
Коэффициент токопрохождения
δ
0,7
0,6
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Uc= 0 B |
0,4 |
|
|
|
Uc= -1 B |
|
|
|
|
|
0,3 |
|
|
|
Uc= -2 B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uc= -3 B |
0,2 |
|
|
|
Uc= -4 B |
0,1 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
Ua/Uc
Рисунок 11 – Коэффициент токопрохождения пентода
10