Справочник молодого радиста © Издательство «Высшая школа»

Вид материала

Справочник

Содержание Рис. 29. Устройство электронных ламп и их условное обозначение Рис. 30. Характеристики триода Анодно-сеточные характеристики Анодные характеристики Внутреннее сопротивление лампы Крутизна характеристики S Статический коэффициент усиления Крутизна преобразования Мощность, рассеиваемая на аноде Выходная мощность Входная емкость Проходная емкость Коэффициент широкополосности Re — сопротивление в цепи сетки, МОм; Ра, ps Рис. 31. Цоколевка диодов Рис. 32. Цоколевка триодов

Подобный материал:

• І. П. Основи дефектоскопії-К.: «Азимут-Україна», 2004. 496 с. Ермолов И. Н., Останин, 1049.75kb.
• Методические указания к выполнению контрольных работ Для студентов, 327.25kb.
• Справочник молодого шлифовщика профессионально-техническое образование оглавление, 7551.93kb.
• Бюллетень новых поступлений за ноябрь 2006 года, 1839.04kb.
• Высшая Школа Экономики. Высшая школа менеджмента программа, 87.79kb.
• История» 4-е издание Издательство Московского университета «Высшая школа» 2003, 12721.75kb.
• Справочник по математике для экономистов (под ред. В. И. Ермакова)- м., Высшая школа,, 19.91kb.
• Экономика для менеджеров, 2536.52kb.
• Высшая Школа Экономики программа, 326.6kb.
• Организация работы, 73.56kb.

Глава IV. ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫ


§ 20. Краткие сведения


Устройство. К электровакуумным относят электротехнические приборы, токопрохождение в которых обусловлено движением сво­бодных электронов в вакууме или среде разреженного газа. По прин­ципу действия и физическим явлениям, происходящим в электровакуумных приборах, их подразделяют на электронные высбковакуум-ные и ионные с низким вакуумом.

Наиболее распространенная двухэлектродная лампа — диод (рис. 29, а) представляет собой баллон (колбу) 1 из стекла, метал­ла или металлокерамики, внутри которого создан вакуум и помеще­ны два электрода — катод 3 и анод 2. По числу электродов (обы-шо увеличиваемых числом сеток 4) различают трех-, четырех- и пяти-электродные лампы, называемые соответственно триодами (рис. 29,6), тетродами и пентодами. Более сложные лампы — семиэлект-родные гептоды — содержат кроме анода и катода пять сеток.

Катод в электронной лампе служит источником электронов. В современных электронных приборах преимущественно распростра­нены термокатоды, испускающие электроны при нагревании. Термо-

катоды подразделяют на однородные (из чистых металлов или спла­вов) и активированные, поверхность которых покрыта слдем ок­сидной пасты, состоящей из окислов щелочноземельных металлов (бария, стронция, кальция), которые легко отдают свободные элек­троны.

По типу цепи накала термокатоды разделяют на катоды пря­мого и косвенного накала (подогревные). В прямонакальном като­де электроны испускаются самой нитью накала, а в подогревном — металлической трубочкой, покрытой активатором, внутри которой находится нить накала. Прямонакальные катоды маломощных ламп питаются постоянным током, а подогревные могут питаться также переменным током, поскольку они имеют большую массу и тепло­вую инерцию.



Рис. 29. Устройство электронных ламп и их условное обозначение: а — диода, б — триода

Электроны, эмитгируемые разогретым катодом лампы, попада­ют в электрическое-поле, действующее в пространстве между ано­дом и катодом. При наличии ускоряющего поля, создаваемого при­ложенной между анодом и катодом разностью потенциалов, элект­роны будут двигаться к аноду.



Рис. 30. Характеристики триода: а — анодно-сеточные, б — анодные

Аноды ламп изготовляют из металлов с высокой температурой плавления, допускающих высокую рабочую температуру. Обычно в лампах применяют черненые аноды, обладающие хорошим теплоиз­лучением.

Сетка расположена между анодом и катодом. На сетку отно­сительно катода обычно подают отрицательный или положительный потенциал, с помощью которого управляют электронным током в лампе. Чтобы сетка не преграждала путь движению электронов, ее выполняют спиральной или решетчатой из тугоплавких металлов (никеля, молибдена, вольфрама) и покрывают защитными слоями.

Характеристики ламп. Характеристики лампы выражают зави­симость токов от напряжений в различных ее цепях. Свойства при-емно-усилительных ламп оценивают по анодно-сеточным или анод­ным характеристикам.

Анодно-сеточные характеристики (рис. 30) выражают зависи­мость анодного тока от напряжения на сетке при постоянном напряжении на аноде и других электродах лампы. Для триодов эта зависимость записывается I_а=ф(Uс) при U_а=const Несколько анодно-сеточных характеристик, снятых при различных постоянных значениях анодных напряжений и напряжений на других электро­дах, образуют семейство, более полно отражающее зависимость то­ков от напряжений на электродах лампы.

Анодные характеристики (рис. 30,6) выражают зависимость анодного тока от напряжения на аноде при постоянном напряжении на сетке, и других электродах лампы Для триодов эта зависимость записывается Ia = Ф(U_a) при U_c=const. Несколько анодных харак­теристик, снятых при иных постоянных значениях напряжений на управляющей и других сетках (для многосеточных ламп), состав-ляют семейство анодных характеристик, позволяющих выбрать ре­жим и произвести графический расчет усилительного каскада (опре­делить оптимальную нагрузку, усиление, выходную мощность и т.д.).

Электрические параметры Свойства электронных ламп харак­теризуются их параметрами, которые связывают изменение анодно­го и сеточного тока с изменениями напряжений в их цепях. Основ­ные электрические параметры приемно-усилительных и генераторных ламп приведены ниже.

Внутреннее сопротивление лампы 7?, представляет собой сопро­тивление промежутка анод — катод лампы для переменной составля­ющей анодного тока и определяется по формуле

Ri=ДU_а/ДI_а при U_с = const,

где ДUa — изменение напряжения на аноде, В, ДI_а — изменение анодного тока, мА.

Крутизна характеристики S показывает, на сколько миллиам­пер изменяется анодный ток лампы при изменении напряжения на управляющей сетке на 1 В при постоянных напряжениях на аноде и остальных сетках (у многоэлектродных ламп).



где ДIа — изменение анодного тока, мА, ДU_c1 — изменение сеточно­го напряжения, В

Характеристики, которые снимаются без нагрузки в анодной цепи лампы, называются статическими. При наличии нагрузки в анодной цепи (квазистатический режим) анодный ток будет изме­няться меньше, поэтому крутизна характеристики в нагрузочном ре­жиме также уменьшится и может быть определена по статическим S я Ri параметрам.



где R_а — анодная нагрузка

Статический коэффициент усиления ц показывает, во сколько раз изменение напряжения на первой сетке сильнее действует на анодный ток, чем изменение анодного напряжения. Коэффициент усиления определяется отношением изменения анодного напряже­ния к изменению сеточного напряжения, одинаково воздействующих на электронный ток



где ДUа и ДU_C1 — изменения напряжений на аноде и первой сетке лампы

По коэффициенту усиления можно судить, какое изменение анод­ного напряжения по своему воздействию на анодный ток равноцен­но изменению на 1 В напряжения на первой сетке.

Для определения параметров лампы ДI_а, АU_а и ДU_c1 обычно находят по анодно-сеточным или анодным характеристикам (рис, ЗО.а.б).

Коэффициент усиления ц, крутизна характеристики 5 и внут­реннее сопротивление Ri связаны между собой соотношением, на­зываемым уравнением связи параметров лампы: ц=$R«. В нагру­зочном режиме коэффициент усиления зависит от величины анодной нагрузки R_а и находится по формуле



Крутизна преобразования 5_ПР — параметр частотно-преобразова­тельных ламп, показывающий, какую амплитуду тока промежуточ­ной частоты создает в лампе напряжение сигнала .с амплитудой 1 В.

Мощность, рассеиваемая на аноде, определяется по формуле Pa=IaUn, где Iа и U_а — постоянные составляющие анодного тока и анодного напряжения лампы при выбранном режиме работы.

Выходная мощность Р„ых характеризует полезную мощность, отдаваемую лампой во внешнюю цепь.

Эквивалентное сопротивление шумов R_ш характеризует уровень внутриламповых шумов усилительных и преобразовательных ламп, Под R_ш обычно понимают такое условное омическое сопротивление резистора, на зажимах которого вследствие теплового движения электронов возникает напряжение тепловых шумов, эквивалентное напряжению внутренних шумов лампы, пересчитанному для цепи сетки. Это сопротивление (кОм) при средней комнатной температу­ре на низких частотах приближенно определяется: для диодов R_ш» 0,65Ri=0,65/S; для триодов R_ш =(2,5 — 3) /S; для экранированных ламп Rш=2,5 I_а(1+8 I_с2/S)/S(Iа+Iс2), где 5 — крутизна характерис­тики лампы; I_а и I_С2 — токи анода и экранирующей сетки.

Входная емкость С_вх — емкость управляющей сетки относитель­но других электродов, на которых при работе лампы отсутствует напряжение частоты сигнала, приложенного к цепи управляющей сетки. В триодах — это емкость управляющей сетки относительно соединенных вместе катода и баллона лампы. Для пентодов вход­ная емкость равна емкости управляющей сетки относительно соеди­ненных между собой катода, баллона, второй и третьей сеток.

Проходная емкость С_пр — емкость между управляющей сеткой и анодом лампы (для схем с общим катодом). Через эту емкость возникает связь между сеточной и анодной цепями. В усилительных каскадах такая связь нежелательна, так как иногда приводит к са­мовозбуждению каскадов

Выходная емкость С_ВЫХ — емкость анода относительно других электродов, на которых при работе лампы отсутствует переменное напряжение частоты сигнала, действующее в цепи анода. В триодах выходная емкость определяется емкостью анода относительно като­да и баллона, соединенных вместе. Для пентода выходная емкость равна емкости анода относительно соединенных между собой като­да, баллона, второй и третьей сеток.

Коэффициент широкополосности характеризует пригодность лампы для широкополосного усиления и определяется как отноше­ние крутизны характеристики лампы к сумме ее входной и выходной емкостей у=S/(С_Вх+С_ВЫХ),


§ 21. Условные обозначения


Приемно-усилительные лампы, выпускаемые в СССР, имеют обозначения, состоящие из четырех элементов: первый эле­мент — число, обозначающее (округленно) напряжение накала в вольтах; второй элемент — буква, обозначающая тип прибора (Д — диоды, X — двойные диоды, Ц — маломощные кенотроны, относя­щиеся к категории приемно-усилительных ламп, С — триоды, Н — двойные триоды, Г — диод-триоды, Э — тетроды, П — выходные пентоды и лучевые тетроды, Ж — пентоды с короткой характерис­тикой, К — пентоды с удлиненной характеристикой, Р — двойные тетроды и пентоды, Б — диод-пентоды, . Ф — триод-пентоды, И — триод-гептоды, А — частотно-преобразовательные лампы, В — лампы со вторичной эмиссией, Л — лампы с поперечным отклонением луча, Е — электронно-световые индикаторы настройки); третий элемент — число, обозначающее порядковый номер данного типа лампы; чет­вертый элемент — буква, характеризующая конструктивное оформ­ление лампы (С — .в стеклянной оболочке с цоколем или без него диаметром более 24 мм, К — в керамической оболочке, Д — в метал-лостеклянной оболочке с дисковыми впаями, П — в стеклянной обо­лочке миниатюрные диаметром 19 и 22,5 мм, Г, Б, А — в стеклян­ной оболочке сверхминиатюрные диаметром соответственно свыше 10 мм, до 10 мм, от 4 до 6 мм).

Лампы в металлической оболочке четвертого элемента обозна­чения не имеют. Обозначение приборов, отличающихся от основных типов какими-то свойствами, дополняется пятым элементом: буквой В — для ламп повышенной надежности и механической прочности, буквой Е — для ламп повышенной-долговечности (5 тыс. ч и более), буквой Д — для особо долговечных ламп (10 тыс. ч и более), бук­вой И — для ламп, предназначенных для импульсной работы.

Стабилизаторы имеют трехэлементную систему обозначе­ния: первый элемент — буквы, обозначающие тип прибора (СГ — ста. билизатор напряжения, СТ — стабилизатор тока); второй элемент — число, обозначающее порядковый номер типа прибора; третий эле­мент — буква, обозначающая тип конструктивного оформления.

Электронно-лучевые приборы обозначают по четы-рехэлементной системе: первый элемент — число, соответствующее величине диаметра или диагонали экрана в сантиметрах; второй элемент — буквы, указывающие тип прибора (ЛО — осциллографи-ческие трубки и кинескопы с электростатическим отклонением луча, Л К — кинескопы с электромагнитным отклонением луча); третий элемент — число, обозначающее порядковый номер типа трубки; четвертый элемент — буква, указывающая тип люминофора экрана (А — синий, Б — белый, В — желто-оранжевый, И — зеленый, М — голубой).

Примеры обозначения электровакуумных приборов: 6СЗП — на­пряжение накала 6,3 В, триод, третий тип, миниатюрная лампа; 61 ЛЮБ. — диагональ экрана 61 см, кинескоп с электромагнитным отклонением луча, первый тип, белый экран.


§ 22. Параметры


В справочник вошли в основном миниатюрные лампы широкого применения. Все лампы подразделены на группы по числу электро­дов и преимущественной области применения, например кенотроны,

демпферные и детекторные диоды, триоды, пентоды, выходные тет­роды и т. д. В таблицах приведены рекомендуемый режим работы ламп и их основные параметры. Для комбинированных ламп (двой­ные диоды и триоды и т.п.) параметры относятся к половине лампы (одному аноду). Расположение внешних выводов (штырьков) на каждом цоколе лампы соответствует виду снизу на него (счет ве­дут по часовой стрелке).

В таблицах даны следующие сокращения и условные обозначе­ния параметров:

S — крутизна характеристики, мА/В;

S_пр — крутизна преобразования, мВ/В;

S_r — крутизна гетеродинной части лампы, мА/В;

м — коэффициент усиления;

Ri — внутреннее сопротивление, кОм;

R_ш — эквивалентное сопротивление внутриламповых шумов, Ом; R_к — сопротивление резистора автосмещения, Ом;

R_а — сопротивление анодной нагрузки, кОм;

Re — сопротивление в цепи сетки, МОм;

Р_а, ps, рк.с — максимально допустимая мощность рассеивания на аноде, экранирующей и катодной сетках, Вт;

Рвых — выходная мощность, Вт;

С_а—к — емкость анод — катод у диодов, пФ;

С_вх — входная емкость, пФ;

Y — коэффициент широкополосности, мА/(В-пФ);

U„ — напряжение накала, В;

U_a — напряжение на аноде, В;

U_c, U_c1 — напряжение на управляющей сетке, В;

U_c2 — напряжение на экранирующей сетке, В;

Uобр — амплитуда обратного напряжения между анодом и ка­тодом, В;

Iа — ток анода, мА; Iк — ток катода, мА; Iс2 — ток экранирующей сетки, мА; Iо — средний выпрямленный ток (на один анод), мА; Iт — амплитуда тока через вентиль (для кенотрона на один анод), мА;

Iн — ток накала, А;

УМНЧ — усиление мощности низких частот;

УННЧ — усиление напряжения низких частот;

УМВЧШ — широкополосное усиление мощности высоких частот;

УНВЧ — усиление напряжения высоких частот;

УВЧ — усиление высоких частот;

ГВЧ — генерирование высоких частот;

УСВЧ — усиление сверхвысоких частот;

ГСВЧ — генерирование сверхвысоких частот;

Дет — детектирование;

- ГИ — генерирование импульсов;

УНВЧШ (И) — широкополосное (импульсное) усиление напря­жения высоких частот;

ВУ — усиление видеосигналов;

ВЧ — высокочастотный;

В В — высоковольтный;

БСР, БКР — работа соответственно в блоке строчной и кадро­вой развертки телевизионных приемников;

95

Пр. Ч — преобразование частоты.



Рис. 31. Цоколевка диодов: А — анод, КП — катод-подогреватель, П — подогреватель

Диоды. Двухэлектродные электровакуумные приборы . (диоды) предназначенные для выпрямления переменного тока, называются кенотронами. Они содержат катод прямого или косвенного накала и один (для однополупериодного выпрямления) или два (для двух-полупериодного выпрямления) анода. В радиотехнических устройст­вах широкого применения, питаемых от сети переменного тока и потребляющих сравнительно небольшую (десятки, сотни ватт) мощ­ность, используют маломощные кенотроны. Среди маломощных ке­нотронов выделяют многочисленную группу, предназначенную для выпрямления невысоких напряжений (до 1000 В) и токов в десят­ки — сотни миллиампер.


Таблица 58

Тип диода	Число анодов	Uн,в	Iн, А	I0 ма	Iт, мА	Uобр, в	Ri.кОм	Са-к,пф	Назначение
1Ц11П	1	1,2	0,2	0,3	2	20000	20	1	ВВ телевизион­ные кенотро­ны
1Ц21П	1	1,4	0,69	0,6	40	25000		-3
ЗЦ18П	1	3,15	0,21	1,5	15	25000	15	1,5
ЗЦ22С	1	3,15	0,4	2	30	36 000	—	2,5
5ЦЗС	2	5	3	125	750	1700	0,2	—	Кенотроны
5Ц4С	2	5	2	62,5	375	1350	0,15	—
5Ц12П	1	5	0,77	50	350	5000	0,4	—
6Ц4П	2	6,3	0,6	37	300	1000.	0,25	—
6ЩЗЙ	1	6,3	1,05	120	450	- 4500	0,1	5
6Ц10П	- 1	6,3	0,95	120	900	1600	0,1	—	Демпферные диоды
6Ц19П	1	6,3	1,1	120	450	4500	0,1	—
6Д14П	1	6,3	1,1	150	600	5600	0,09	—
6Д20П	1	6,3	1,9	90	600	6500	—	9
6Д22С	1	6,3	1,9	300	1000	6000	—	—
6Х2П	2	6,3	0,3	18,5	90	450	0, 16	3,6	Детекторные ДИОДЫ

Для демпфирования колебательного процесса выходного транс­форматора строчной развертки телевизионных приемников выпуска­ют демпферные диоды. Выпрямление импульсных напряжений осу­ществляется высоковольтными кенотронами, рассчитанными на ра­боту при обратных напряжениях в десятки киловольт и малых токах (до сотен микроампер) и обладающими малой междуэлектродной емкостью и высокой экономичностью катода. Для детектирования и выпрямления переменного тока используют маломощные детектор­ные и выпрямительные диоды, рассчитанные на работу при относи­тельно небольших (до 500 В) анодных напряжениях и малых (де­сятки миллиампер) токах. Детекторные диоды имеют малые разме­ры электродов и обладают небольшой междуэлектродной емкостью, что позволяет применять их на высоких частотах.

Параметры кенотронов, демпферных и детекторных диодов при­ведены в табл. 58, а их цоколевка — на рис. 31.

Триоды. В зависимости от назначения трехэлектродные лампы (триоды) отличаются друг от друга характеристиками, пара­метрами и конструктивным оформлением. Различают триоды для усиления напряжвшя низких или высоких частот и триоды для уси­ления мощности.

Триоды для усиления напряжения низкой частоты УННЧ обла­дают большим коэффициентом усиления (ц=25-100), относительно высоким (десятки килоом) внутренним сопротивлением, сравнитель­но небольшой (2 — 4 мА/В) крутизной характеристики. В ряде совре­менных триодов, предназначенных для УННЧ, за счет уменьшения расстояния сетка — катод крутизна характеристик значительно уве­личена (до 20 мА/В и более).

Триоды для усиления напряжения высокой частоты УНВЧ об­ладают меньшими междуэлектродными емкостями, чем низкочастот­ные триоды. Благодаря этому в них значительно повышена устой­чивость к самовозбуждению усилительных каскадов на триодах.

Триоды для усиления мощности УМ допускают большую амп­литуду сигнала на сетке и обеспечивают получение большой ампли­туды переменной составляющей анодного тока, обладают значитель­ной крутизной характеристик (более 5 мА/В), относительно малым внутренним сопротивлением (единицы килоом), большой мощностью рассеяния на аноде (Pа>5 Вт).

Наряду с одиночными выпускаются двойные триоды, обладаю­щие идентичностью параметров. При их использовании можно умень­шить габаритные размеры, массу и стоимость аппаратуры.

Параметры триодов приведены в табл. 59, а их цоколевка — на рис. 32.


Таблица 59

Тип триода	IR,A	Ua, в	Iа, ma	Uc, В, или Rк, Ом	S, мА/В	и-	R{, кОм	Ра, Вт	Rш, ком	Cвх, ПФ	Спр, пф	Свых.пф	Назначение
6С2П	0,4	150	14	100 Ом	11,5	48	4,2	2, 5	0,4	5,3	0,19	4,2	УНВЧ
6СЗП	0,3	150	16	100 »	19,5	50	2,5	—	0,2	6,7	2,4	1,65	УНВЧ
6С4П	0,3	150	16	100 »	20	50	2,5	__	0,2	11,4	0,17	3,75	УНВЧ
6С15П	0,44	150	40	30 »	45	52	1,1	6,5	0,1	11	5,5	1,8	УНВЧШ
6С45П-Е	0,44	150	40	30 »	45	52	—	—	0,1	11,5	4	1,9	УНВЧШ
6С58П	0,3	150	27	51 »	36	64	—	5,7	0,11	7,5	2	1,15	УНВЧШ
6Н1П	0,6	250	7,5	600 »	4,35	35	И	2,2	__	3,1	2,2	1,75	УННЧ
6Н2П	0,34	250	2,3	— 1,5В	2	97	47	1	—	2,25	0,7	3,1	УННЧ
6НЗП	0,35	150	8,5	— 2 »	5,9	36	6,25	1,5	__	2,7	1,6	1,55	УВЧ, ГВЧ
6Н6П	0,75	120	30	— 2 »	11	20	1,8	.4,8	—	4,45	3,7	2	УМНЧ
6Н14П	0,35	90	10	— 1,3»	6,8	25	3,2	1,5	__	4,9	1,8	2,9	УНВЧ
6Н15П	0,45	100	9	— 0,5В	5,6	38	6,8	1,6	—	2	1,4	0,4	ГВЧ, УННЧ
6Н23П	0,3	100	15	680 Ом	12,7	32	—	1,8	0,3	3,6	1,5	2,1	УНВЧ, ГИ
6Н24П	0,3	90	15	680 »	12,5	33	—	1,8	—	3,9	2	1,3	УНВЧ
6Н26П	0,62	150	14	100 »	9,5	48	7,5	2,6	5	4	2,5	2,3	УНВЧИ
6Н31П	0,31	90	17	91 »	12,5	31		2					УНВЧШ

Рис. 32. Цоколевка триодов