Исследование вакуумного триода (Лабораторная работа № 7), страница 2

причем

Эти значения анодного напряжения задает преподаватель. При снятии каждой сеточной характеристики следует увеличивать сеточное напряжение U_счерез каждый вольт, начиная от того отрицательного значения сеточного напряжения, при котором для данного напряжения   мощность,    рассеиваемая на аноде, и кончая тем значением сеточного   напряжения, при котором  (Для всех выбранных анодных напряжений максимально допустимые анодные токи  необходимо заранее вычислить). Полученные экспериментальные данные сводим в таблицу 2. По данным таблицы 2 построим ста­тические сеточные характеристики. Методом характеристических треугольников определим в пяти точках статической сеточной характеристики, снятой при анодном напряжении , ос­новные параметры триода S, µ, R_i и D, имея в ви­ду, что одна из точек должна соответствовать номинальному режиму работы триода. Результаты вычислений запишем в табли­це 2. Строим кривые, характеризующие зависимость этих   величин от сеточного напряжения при анодном напряжении .

Проверим справедливость формулы Баркгаузена  для номинальной рабочей точки триода.

в) Снятие динамических сеточных характеристик триода.

Снимем экспериментально семейство динамических сеточных характеристик  при при , где  приложенное к анодной цепи напряжение, которое теперь уже не совпадает с напряжением между катодом и анодом U_а. Снимая эти характеристики, будем задавать нагрузочному сопротивление R_нпоочередно следуем частные значения R₁, R_ном, и R₂, отвечавшие условию

R₁<R_ном< R₂,

где R_ном= R_iном. Под R_iном понимается то частное значение внутреннего сопротивления триода R_i, которое соответствует средней точке прямолинейного участка статически сеточной характеристики, снятой при анодном              напряжении . Снимая динамические характеристики, следует увеличивать сеточное напряжение U_cчерез каждый вольт, начиная от того отрицательного значения U_cпри котором анодный ток равен нулю. Полученные численные данные помещаем в   таблице 3 и строим график.

Методом характеристических треугольников определяй в пяти точках динамической сеточной характеристики, снятой при и сопротивлении  крутизну S_d характеристики и вычислим коэффициенты усиления в динамичес­ких режимах . Результаты вычислений заносим в таблицу 3 и строим кривые, характеризующие зависимость этих величин от сеточного напряжения. Последние кривые нанесем на тот же рисунок, что и соответствующие статические характе­ристики. Руководствуясь таким же методом, определим  графически S_dи вычислим для той точки каждой из динамических сеточных характеристик, снятых при разных значениях наг­рузочного сопротивления , которая соответствует   сеточному напряжению U_{с ном}. На основании полученных значений S_d и , построим соответствующие кривые как функции сопротивле­ния   R_н.

Крутизну динамической характеристики и коэффициент   уси­ления можно вычислить также по формулам

 и        . (I)

Расчет произведем для средней точки прямолинейного участи динамической сеточной характеристики, соответствующей сопро­тивлению и напряжению , постановив в вышеприведенные формулы вместо Sи µ их численные значения, найденные при исследовании соответствующего статического режима, а вместо и R_i те их численные значения, которые относятся к заданному режиму работы триода. Сопоставим найденные таким путем по статическим сеточным характеристикам численные значения S_dи  с численными значениями этих показателей, полученными непосредственно я динамических сеточных характеристик.

г) Построение статических, и динамических сеточных xapaктеристик по семейству статических анодных характеристик.

Имея семейство статических анодных характеристик, лег» графически определять статические и динамические сеточные характеристики триода для интересующего режима работы. Эту задачу необходимо выполнить либо по статическим анодным характеристикам пункта а) настоящей работы, либо по статическим характеристикам, которые предлагает преподаватель. Построение выполним для номинального режима лампы, т.е. когда  и . Для построения динамически сеточных характеристик пересечем анодные характеристики линей нагрузки

соответствующей сопротивлению и . Оба эти условия вполне определяют положение линии нагрузке Первое условие задает наклон линии нагрузки, т.к.   

где     b – масштаб по оси абсцисс (В/мм),          

а - масштаб по оси ординат (А/мм),   

 - сопротивление (Ом).         

Второе условие задает точку пересечения лиши нагрузки с осью абсцисс По точкам пересечения статических анодных ха­рактеристик с линией нагрузки построим динамическую характе­ристику для . По точкам же пересечения стати­ческих анодных характеристик с линией нагрузки; соответству­ющей условию  и =0, можно построить статическую сеточную характеристику. Эту характеристику сопос­тавим с сеточной характеристикой, полученной эксперименталь­но.

5. Дополнительные вопросы и задачи

а)  Чем обусловлена работа выхода электрона с   поверхнос­ти металла?

б)  Каким основным законам подчиняется термоэлектронный ток в диоде и триоде?

в)  Во сколько раз увеличится анодный ток диода в   режиме пространственного заряда, если анодное напряжение повысить в 4 раза?

г) Рассчитать весь ток эмиссии вольфрамового катода при температуре 2600°К, если его эмиттирующая поверхность равна 2 см².

д) Каковы преимущества катодов косвенного накала?

е) Что называется действующим напряжением триода?

з) Определите основные параметры триода S,R_i, µ и Dдля статического режима. Каков их физический смысл?

ж) В чем разница между внутренним сопротивлением триода и его сопротивлением постоянному току?

и) Вывести формулу Баркгаузена для статического режима триода.

к) Вывести соотношения (I).

л) Вывести формулу Баркгаузена для динамического режима

триода.

м) Объяснить принцип действия простейшего  усилителя напряжения и мощности.

6. Литература

1. С.Г. Калашников. Электричество. 1964, стр. 375-398.

2. В.Н. Дулин. Электронные приборы. 1969, стр. 7-77.