бочая точка перемещается по динамической характеристике Б, крутизна которой птличиа от крутизны характеристики А и зависит от величины сопротивления Rc и положения рабочей точки. Поэтому коэффищент передачи катодного повторителя зависит от величины сопротивления Rc, следствием чего является погрешность измерения тока /и.

Если, например, рабочая точка займет положения 5, то изменение напряжения сеа-ка - катод вместо Vd - Uci будет fee-tcs- Зависимости погрешности от сопротивления и измеряемого тока легко могут быть построены.

В общем случае управляющая сетка лампы катодного повторителя подключается к источнику напряжения U с внутренним сопротивлением Rek- Источник напряжения можно заменить параллельным соединением источника тока /экв = £ ?вя и сопротивления /?вя. Теперь рабочая точка будет находиться иа пересечении линии нагрузки, сдвинутой параллельно себе на величину /экв с динамической характеристикой, соответствующей сопротивлению утечки

: Очевидно, что в этом случае возникает дополнительная

погрешность из-за того, что начальное положение рабочей точки переместится с характеристики, соответствующей сопротивлению Rc на характеристику для сопротивления R.

Таким образом, располагая двумя динамическими анодно-сеточ-ными характеристиками лампы, снятыми при i?c=0 и при некотором Rc, можно графически построить зависимость выходного напряжения катодного повторителя от напряжения на его сетке при любых значениях Rc и определить значения погрешности, которые вызываются сеточным током.

Если приемио-усилительная лампа работает катодным повторителем и поставлена в более или менее обычный режим, когда ток сетки определяется перечисленными выше составляющими и имеет порядок 10-" -10~а, величина этого тока оказывается довольно стабильной. Например, величина /с?с для катодного повторителя, характеристики которого приведены иа рис. 18, отклонялась от своего первоначального значения не более чем ±10% за десятидневный период времени.

Следовательно, указанным графическим расчетом можно определить наибольЩую величину Rc по заданной максимальной погрешности измерения.

Чтобы свести к минимуму сеточный ток, нужно в первую очередь устранить или уменьшить перечисленные выше составляющие. Для этого лампу ставят в так называемый электрометрический режим, характеризующийся низким анодным напряжением, значительным отрицательным смещением и пониженным напряжением накала.

Обычные триоды и пентоды мало пригодны для работы в электрометрическом режиме. В самом деле, потенциал запирания триода fJsm~EJi».. Так как статический коэффициент усиления fi определяется в основном геометрией лампы и мало зависит от режима, то лампа ока.,ывается запертой раньше, чем потенциал анода будет снижен до величины {/ион {UnoH-потевдиал ионизации газа). Поэтому обычные лампы (например, типов 6Н1П, бКШ) можно использовать лишь в облегченном режиме при анодных напряжениях 20- 30 в и напряжении накала 4-5 в. Ток управляющей сетки при этом имеет порядок 1. Ю-* с.

Примерно такой же или несколько меньший сеточный ток показывают лампы прямого накала 2П2П, 2ПШ и т. д. после специальной обработки, которая заключается в следующем.

Нити накала соединяют последовательно и подключают к напряжению 2,4±0,1 в. Одновременно на первую сетку подают напряжение от 5 до 7 в, причем отрицательные полюсы обоих источников соединяют вместе. Остальные электроды свободны. В этом режиме лампу выдерживают от 15 до 45 мин. После обработки лампу 2П2П рекомендуется использовать в триодном включении в режиме: напряжение накала 1,2-1,5 в (подается на ножки 1 я 7, ножка 5 свободна); напряжение анода 18-21 в, напряжение на управляющей сетке - 0,5-j--0,6 в. При этом ток сетки - менее 10~" а, крутизна 0,2-0,25 Male. В основном обработка стабилизует характеристики.

Хорошо работают в электрометрическом режиме лампы - желуди типов 6Ж1Ж и 6К1Ж с управлением по третьей сетке, проницаемость которой высока. В этом случае на аиод лампы и вторую сетку подают напряжение 6 в, на первую сетку 1 в; смещение третьей сетки - 3,75 в, цепь накала питается постоянным напряжением 4 в. При этом анодный ток составляет 50-100 мка, крутизна лампы 40-80 жгеа/е, ток третьей сетки 2,5. 10-"-ЫО- а.

Для измерения малых токов разработаны и выпускаются специальные электрометрические лампы. Данные некоторых из них приведены в табл. 2. Эти лампы имеют очень небольшой статический коэффициент усиления, равный всего 1--3. Для повышения сопротивления изоляции управляющей сетки ее вывод осуществлен отдельно. Мощность накала невелика, материал катода - торированный вольфрам. ,

Таблица 2

С. Саакян, Применение обычных радиоламп в качестве электрометрических, «Радио», 1961, № 8.

в сеточном токе ламп, которые работают в электрометрическом режиме, большую роль играют фотоэлектронная составляющая, возникающая вследствие попадания на сетку различных световых и рентгеновских излучении, а также другие составляющие, например, ток ионной эмиссии с катода и т. п. Чтобы уменьшить эти составляющие, во многих электрометрических лампах имеется так называемая «катодная» сетка, помещенная между управляющей сеткой и катодом. На эту сетку подается небольшое положительное напряжение порядка 1-2 в. Катодная сетка выполняет двоякое иазна-чение. Она как бы увеличивает эффективную поверхность катода, повышая тем самым крутизну лампы, и экранирует управляющую сетку от излучений катода и потока положительных ионов с него.

Интерес представляет работа лампы в режиме «плавающей сетки», когда ток сетки во внешней цепи полностью отсутствует и лампа совершенно не потребляет мощности от измеряемой цепи. Однако работа лампы при этом не всегда оказывается устойчивой; лампа может самопроизвольно запираться или, наоборот, открываться. Кроме того, крутизна сеточного тока вблизи точки «плавающего потенциала» (точка в на рис. 17) очень велика, и уже при небольших отглонениях потенциала сетки от «плавающего потенциала» в сеточной цепи проходит значительный ток. Поэтому допустимые изменения напряжения сетки лампы под воздействием сигнала должны быть Крайне незначительны.

Это условие выполняется в сложных катодных повторителях, которые рассматриваются в следующей главе.

Лоложение точки «плавающего потенциала» зависит и от режима остальных электродов лампы. Например, снижение напряжения накала сдвигает эту точку вправо. Действительно, электронный ток сетки уменьшается за счет уменьшения числа и скоростей вылетающих с катода электронов, а так-же за счет некоторого повышения анодного напряжения (при наличии нагрузки) вследствие снижения анодного тока. Уменьшение анодного напряжения сдвигает эту точку влево, увеличение - вправо.

Лампы, работающие в электрометрическом режиме, требуют бережного и осторожного обращения. Прежде всего баллон лампы должен быть чистым. Его желательно промыть спиртом, затем дистиллированной водой и тщательно высушить. Можно прокипятить лампу в дистиллированной воде в течение I-2 ч. При этом не только удаляются жир и грязь с поверхности, но и происходит выщелачивание стекла, что уменьшает поверхностную проводимость.

Лампу следует помещать в пыле- и светонепроницаемый кожух. Желательно туда же поместить осушитель - силикагель или пяти-окись фосфора РгОб. Вывод управляющей сетки осуществляется через проходной изолятор из фторопласта-4. Лампу можно залить очищенным церезином; тогда изолятор и плотный кожух не нужны.

В однокаскадных усилителях мостового типа и аналогичных им схемах электрометрические лампы применять нельзя, для этого их крутизна и допустимые изменения напряжения на сетке слишком малы. Эти лампы применяют на входе многокаскадных усилителей, охваченных глубокой отрицательной обратной связью, или в сложных катодных повторителях, которые рассматриваются дальше.