Рис. 16. Влияние сопротивления ?c на величину сеточного смещения (лам-па 6Н2П, =200 в).

• 10»

=2 • 10 ом.

Для успешного решения подобных задач требуются знания природы сеточного тока, причин его возникновения и степени его влияния иа результат измерения.

Подробный анализ первых двух вопросов можно иайти в литературе, список которой приведен в конце книги. Здесь же будут даны лишь самые необходимые сведения о сеточном токе и рассмотрен расчет катодного повторителя с учетом влияния сеточного тока.

Общий сеточный ток лампы является суммой многих составляющих. В обычных приемно-усилительных радиолампах основное значение имеют следующие четыре из них (рис. 17):

1. Электронный ток сетки, возникающий вследствие того что некоторая часть электронов вылетает с катода с достаточными скоростями, чтобы преодолеть тормозящее поле сеткн и попасть на нее. Для электронной составляющей сетка играет роль анода, поэтому этот ток подчиняется тем же закономерностям, что и анодный ток диода.

С увеличением отрицательного напряжения на сетке электронный ток сетки уменьшается и при £/с=-(2-г-З) в полностью прекращается. При прочих равных условиях электронный ток сетки увеличивается при снижении анодного напряжения.

Поскольку электронный Ток сетки аналогично анодно- му току направлен к катоду, он считается положительным. Все остальные составляющие образуют отрицательный сеточный ток.

2. Ионный ток сетки, появляющийся за счет ионизации молекул остаточных газов в лампе. В обычных режимах работы ламп - это основная составляющая сеточного тока, намного превосходящая все остальные.

Для каждого типа радиолампы отношение ионного то-

Рис. 17. Сеточный ток лампы и основные его составляющие.

/ - электронный ток сеткн; 2 - ионный ток сетки; S - токи утечки по изоляции сетки; i - термоэлектронный ток сетки; 5 - результирующий ток сеткн; 6 - анодный ток лампы.

4-982

Ка сетки к анодному току при неизменном анодном напряжении постоянно. Это напряжение определяется только давлением остатков воздуха в колбе.

При понижении анодного напряжения ионный ток уменьшается и при £/а<7,9 в полностью прекращается. Объясняется это тем, что при этом летящие к аноду электроны имеют уже недостаточную энергию, чтобы ионизировать или хотя бы возбудить атомы даже кислорода, который из всех присутствующих в лампе газов имеет наименьшие потенциалы ионизации и возбуждения.

3. Ток утечки сетки, обусловленный недостаточной электрической изоляцией ее от остальных электродов.

Стекло баллонов лампы не является высококачественным изолятором. Поэтому между сеткой и остальными электродами существуют токи утечки. Величины их зависят от разности потенциалов и сопротивлений между сеткой и соответствующими электродами.

4. Термоэлектронный ток сетки, обусловленный электронами, испускаемыми сеткой вследствие ее разогрева тепловым излучением катода. Эта составляющая сеточного тока заметна у ламп с оксидными катодами.

Другие составляющие сеточного тока имеют гораздо меньшее значение и принимаются во внимание только при работе со специальными электрометрическими лампами.

При некотором значении потенциала сетки отрицательная и положительная составляющие сеточного тока становятся равными по величине и сеточный ток в цепи сетки фактически отсутствует. Такой же потенциал принимает сетка при обрыве ее цепи, поэтому он называется потенциалом «свобпцной» или «плавающей» сетки. Этот потенциал, определяемый динамическим равновесием составляющих сеточного тока, подвержен флуктуациям, и значение его зависит от режима лампы.

Наклон характеристики сеточного тока показывает, как меняется сеточный ток в зависимости от изменения сеточного напряжения. Котангенс угла наклона называется дифференциальным сопротивлением сетки:

-?c.fl = ctga = , (39)

Между точками а и б (кривая б на рис. 17) дифференциальное сопротивление сетки можно принять с некоторым приближением постоянным. В данной области оно отрицательно, потому что уменьшению напряжения на сетке соответствует положительное приращение сеточного тока (отрицательный ток сетки уменьшается).

Таким образом, влияние сеточного тока при усилении переменных напряжений отображается включением между управляющей сеткой и катодом лампы дифференциального сопротивления сетки.

В ламповом каскаде с анодной нагрузкой сопротивление /?с.д включено параллельно сопротивлению Rc утечки сетки. В катодном повторителе вследствие отрицательной обратной связи параллельно сопротивлению Rc будет, очевидно, включено уже сопротивление ЯсдЧ-К), т. е. намного большее (К - коэффициент передачи катодного повторителя).

Так как электронные вольтметры строятся преимущественно по

схемам катодных повторителей, рассмотрим подробнее влияние тока управляющей сетки на работу катодного повторителя и методику определения погрещностей, вызываемых сеточным током (рис. 18).

Кривая А представляет собой обычную динамическую анодно-сеточиую характеристику лампы, а кривая Б - характеристику, снятую при наличии в цепи некоторого сопротивления /?с.

При расчете обычного (/ссО) катодного повторителя из точки на оси ординат, соответствующей гоку /<,о=-£к/к, где величина сопротивления в катодной цепи, а£.,(-значение напряжения, к которому это сопротивле-

ние присоединено, прозо-дится линия нагрузки под углом arctg 1/7?к. Пересечение линии нагрузки с динамической характеристикой А определяет начальное положение рабочей точки (точка /). Чтобы найти рабочую точку при сигнале U, линию нагрузки сдвигают параллельно вправо или влево (в зависимости от знака сигнала) на величину V. Рабочая точка при этом займет, например, положение 4.

При наличии в цепи сетки большого сопротивления Rc начальное положение рабочей точки определяется точкой пересечения

ведя из точки 2 горизонтальную прямую до пересечения с характеристикой А,

"« -3 -г -/

Рис. 18. Графический расчет катодного повторителя при большом сопротивлении в цепи сетки.

Лампа 6НШ; £=150 в; t/„=6,8 в; i?c =2.2 • ом.

получим точку 5. Отрезок 2-5 показывает в соответствующем масштабе падение напряжения, создаваемое сеточным током на сопротивлении утечки сетки, т.е. /сс= с.э-сг. Тогда потенциал катода окажется выше, чем при Rc~Q, на бс!-с2, а напряжение на сетке, таким образом, уменьшится и станет равным Ucs.

Для некоторого другого зн.ачения сопротивления в цепи сетки соответствующая характеристика строится путем умножения величин отрезков по горизонтали между двумя показанными динамическими характеристиками на RJR Так нетрудно построить семейство характеристик для нескольких различных значений сопротивления утечки сетки. По точкам пересечения линии нагрузки с этими характеристиками можно определить зависимость напряжения на катоде лампы от сопротивления в цепи ее сетки.

Результат протекания по сопротивлению Rc тока сигнала /и отображается параллельным переносом линии нагрузки вправо или влево (в зависимости от направления тока) на величину IhRo.