Ольга Косарева - Шпаргалка по общей электронике и электротехнике

Двойное управление анодным током сводится к тому, что изменение напряжения одной управляющей сетки изменяет крутизну характеристики по другой управляющей сетке. Вследствие изменения крутизны – основного параметра, характеризующего управляющее действие сетки, под влиянием напряжения другой управляющей сетки лампа является параметрическим прибором, пригодным для преобразования частоты.

Процесс преобразования частоты в лампе с двойным управлением можно пояснить с помощью семейства характеристик гептода. Так как анодный колебательный контур настроен на промежуточную частоту и на частотах сигнала и гетеродина имеет малое сопротивление, то для колебаний этих частот лампа практически работает в режиме без нагрузки и изменения анодного тока определяются из статических характеристик.

Важнейшим параметром, характеризующим часто-топреобразовательные лампы, является крутизна преобразования. Она представляет собой отношение амплитуды первой гармоники переменной составляющей промежуточной частоты, полученной в анодном токе, к амплитуде напряжения сигнала. При этом напряжения на экранирующих и защитной сетках и аноде постоянны.

Крутизна преобразования растет с увеличением амплитуды напряжения гетеродина.

Многие частотопреобразовательные лампы имеют удлиненные характеристики для осуществления автоматической регулировки усиления преобразовательного каскада. Но тогда при приеме сильных сигналов, т. е. при смещении рабочей точки на нижние нелинейные участки характеристики, резко возрастают амплитуды комбинационных колебаний, которые могут быть причинами помех в приемнике.

В современной аппаратуре используют комбинированные лампы, имеющие в одном баллоне две, а иногда три или четыре отдельные системы электродов. Применение таких ламп уменьшает габариты аппаратуры и упрощает монтаж. На схематических изображениях комбинированных ламп для упрощения часто показывают только один подогреватель и один катод. Во многих лампах, особенно предназначенных для высоких частот, ставят экраны, устраняющие паразитную емкостную связь между отдельными системами электродов.

Конструктивное выполнение электродов комбинированных ламп бывает различным. Часто встречаются отдельные электродные системы с экраном. В некоторых лампах делают общий катод, а электронные потоки, идущие от разных частей его поверхности, используются каждый в своей системе электродов. Возможна установка вдоль общего катода электродных систем с разделительными экранами.

Увеличение крутизныдостигается уменьшением расстояния «сетка – катод» до нескольких десятков микрон. Но изготовление ламп с малым расстоянием «сетка – катод» сложно и недостаточно надежно, так как имеется опасность замыкания сетки с неровной поверхностью оксидного катода. Другим методом повышения крутизны является применение катодной сетки, расположенной между управляющей сеткой и катодом и имеющей некоторый положительный потенциал. Электроны, испускаемые катодом, ускоряются катодной сеткой, пролетают в ее просветы и создают на очень малом расстоянии от управляющей сетки область повышенной плотности объемного заряда и второй потенциальный барьер. На его высоту напряжение управляющей сетки влияет очень сильно. В результате управляющая сетка может весьма эффективно управлять электронным потоком.

Значительное повышение крутизны достигается в лампах со вторичной эмиссией. Исследования по применению вторичной эмиссии в лампах велись давно, но долго не удавалось сконструировать такие лампы, работающие устойчиво и создающие не слишком большие собственные шумы. Причина этих шумов – неравномерность процесса вторичной эмиссии. Найдены новые сплавы тяжелых металлов с легкими, например меди с бериллием, которые дают высокую и устойчивую вторичную эмиссии. При их использовании шумы снижаются, хотя они все же больше, чем в обычных лампах.

Лампы со вторичной эмиссией имеют дополнительный электрод – вторично-эмиссионный катод (динод). В него подается положительный потенциал, меньший, чем на анод. Первичные электроны, летящие с катода, ударяют во вторично-эмиссионный катод и выбивают из него вторичные электроны, которые летят к аноду, имеющему более высокий положительный потенциал. Поток вторичных электронов в несколько раз больше, чем поток вторичных электронов. Именно потому крутизна лампы получается высокой.

Ток вторично-эмиссионного катода незначительно меньше анодного тока и во внешней части цепи имеет направление, обратное анодному току. Крутизна лампы по току вторично-эмиссионного катода обычно незначительно меньше, чем крутизна по анодному току. Электроны анодного тока движутся по проводнику внешней части анодной цепи от анода, а электроны тока вторично-эмиссионного катода во внешней цепи движутся по направлению к этому катоду, так как внутри лампы от него уходит больше вторичных электронов, чем приходит к нему первичных.

При подаче на сетку переменного напряжения вследствие противоположности направлений токов анода и вторично-эмиссионного катода на нагрузочных резисторах, включенных в цепи этих электродов, получают усиленные переменные напряжения, находящиеся в противофазе.

Обычный каскад усиления переворачивает фазу напряжения. А в цепи вторично-эмиссионного катода получается усиленное напряжение, совпадающее по фазе с переменным напряжением сетки. Это свойство позволяет весьма просто осуществить положительную обратную связь между цепями вторично-эмиссионного катода и управляющей сетки для генерации колебаний различной формы, увеличения усиления, уменьшения ширины полосы частот пропускаемых колебаний и других целей.

Выпускаются сверхминиатюрные приемно-усили-тельные металлокерамические триоды и тетроды, называемые нувисторами.Они предназначены для усиления, генерирования и преобразования частоты. Они имеют миниатюрный металлокерамический баллон.

Различают самостоятельные и несамостоятельные разряды в газе. Самостоятельный разрядподдерживается за счет действия только электрического напряжения. Несамостоятельный разрядможет существовать при условии, что, помимо электрического напряжения, действуют еще какие-либо внешние ионизирующие факторы. Ими могут быть лучи света, радиоактивное излучение, термоэлектронная эмиссия накаленного электрода и др. Рассмотрим основные виды электрических разрядов, встречающиеся в ионных приборах.

Темный (или тихий) разряд является несамостоятельным. Он характеризуется плотностями тока порядка микроампер на квадратный сантиметр и весьма малой плотностью объемных зарядов. Поле, созданное приложенным напряжением, при темном разряде практически не изменяется за счет объемных зарядов, т. е. их влиянием можно пренебречь. Свечение газа отсутствует. В ионных приборах для радиоэлектроники темный разряд не используется, но он предшествует началу других видов разряда.