Параметры триода, эквивалентные схемы

Параметры триода. Свойства триода, кроме статических вольт-амперных характеристик, оцениваются дифференциальными параметрами (параметрами малого сигнала), аналогичными параметрам полевых транзисторов. В этом случае триод представляется как эквивалентный четырехполюсник, описываемый - параметрами, а его параметрами являются: крутизна (проводимость прямой передачи), внутреннее сопротивление триода (величина, обратная выходной проводимости ), входное сопротивление , проходная проводимость (проводимость обратной передачи) .

Крутизна анодно-сеточной характеристики (проводимость прямой передачи)

при = 0 ( ) (5)

показывает, насколько изменяется анодный ток под действием из­менения напряжения сетки при постоянном напряжении анода.

Современные триоды имеют крутизну анодно-сеточной характе­ристики от I до 10 мА/В. Иногда крутизна может достигать 40 мА/В и более.

Внутреннее сопротивление три­ода

= = при = 0 ( ) (6)

характеризует зависимость анодного тока от анодного напряжения при постоянном напряжении сетки. Иными словами, внутреннее со­противление характеризует степень влияния изменения анодного напряжения на изменение анодного тока, поэтому часто внутрен­нее сопротивление называют сопротивлением переменному току. Внутреннее сопротивление триодов составляет единицы и десятки килоом.

Входное сопротивление триода

= = при = 0 ( ) (7)

связывает изменение сеточного тока с изменением напряжения сет­ки. Это сопротивление чрезвычайно велико при отрицательных на­пряжениях сетки и его следует учитывать лишь при 0. Вход­ное сопротивление также является сопротивлением переменному току и при положительном напряжении сетки составляет сотни ом и единицы килоом.

Проходная проводимость триода (проводимость обратной передачи)

при = 0 ( ) (8)

Наряду с рассмотренными параметрами используется также проницаемость триода (см. формулу 4) и статический коэффициент усиления триода

= - при = 0 ( ), (9)

который характеризует сравнительную степень воздействия анод­ного и сеточного напряжения на анодный ток. Знак минус в фор­муле (9) означает, что для поддержания величины ( = 0) изменения анодного и сеточного напряжений должны быть проти­воположными по знаку. Коэффициент усиления триодов имеет вели­чину порядка единиц и десятков.

Коэффициент усиления является производным параметром. Записав уравнение для дифференциала анодного тока в виде

= + (10)

и положив в нем =0, можно найти - = ,т.е.

= (11)

Уравнение (11) называется внутренним уравнением элект­ронно-управляемой лампы. Оно дает возможность по известным двум дифференциальным параметрам определить третий параметр.

Коэффициент усиления триода связан с ранее введенной проницаемостью простым соотношением, справедливым при ра­венстве нулю сеточного тока. Из формул (4) и (9) следует, что = при = .

Все дифференциальные параметры триода могут быть опреде­лены приближенно для заданного режима с помощью приращений (как и соответствующие параметры полевого транзистора).

В общем случае статические параметры триода, так же как и статические параметры полевого транзистора, являются комплексными ве­личинами, и на высоких частотах их значения не могут быть оп­ределены по статическим характеристикам. Для определения зна­чений параметров на высоких частотах должны быть известны их частотные зависимости.

К параметрам триода относятся также междуэлек­тродные емкости, роль которых на низких часто­тах несущественна и значительно возрастает лишь на высоких частотах, когда сопротивления емкостей становятся достаточно малыми и их шунтирующим действием на соответствующие цепи лам­пы уже нельзя пренебречь.

Особо следует отметить роль проходной емкости С_ас между анодом и сеткой. На низких частотах емкостное сопротивление велико и связь между анодной (выходной) и сеточной (входной) цепями лампы осуществляется лишь посредством электронного по­тока. При увеличении частоты емкостное сопротивление уменьша­ется, связь между входной и выходной цепями лампы (помимо свя­зи через электронный поток) увеличивается и качество работы лампы ухудшается. Емкость С_ас обычно составляет десятые до­ли - единицы пикофарад в маломощных триодах, единицы - десят­ки пикофарад - в мощных триодах.

Наибольшей в триоде, как правило, является входная емкость С_ск между сеткой и катодом (единицы - десятки пикофарад) и наименьшей - обычно выходная емкость С_ак между анодом и ка­тодом (десятые доли - единицы пикофарад).

Электрический режим работы триода характеризуется номиналь­ными параметрами и их предельными значениями - максимально допустимыми параметрами.

Важнейшими максимально допустимыми параметрами триодов яв­ляются:

-мак­симально допустимый ток анода (или катода) - среднее значение и импульсное значение ;

- максимально допустимое напряжение анода ;

- максимально допустимое отрицательное напряжение сетки ;

- максимально допустимая рассеиваемая мощность анода и (в ряде ламп) сетки ;

- пределы изменения напряжения накала и (± 10% от номинального значения).

Эквивалентные схемы. Триод можно пред­ставить в виде нелинейного активного четырехполюсника. Во мно­гих случаях к входу лампы подводятся небольшие переменные на­пряжения, так что изменения напряжений и токов носят линейный характер, при этом триод представляется линейным четырехполюс­ником.

На низких частотах при напряжении < 0 триод может быть представлен эквивалентной схемой с генератором тока (рис.7а) или генератором ЭДС (рис.7б).

Для изучения работы триода при быстрых изменениях напряже­ний и токов в рассмотренные эквивалентные схемы добавляют реактивные и активные элементы, отображающие частотную или вре­менную зависимость параметров лампы.