Электрическое поле в триоде

Внешнее электрическое поле, так же как и в диоде, создается зарядами на элект­родах, появляющимися при подаче на электроды внешних напряжений, а поле пространственного заряда создается объемным отрицательным зарядом и на­веденными положительными зарядами. Величина зарядов, создающих внешнее поле, определяется уравнениями

; (10.6)

; (10.7)

(10.8)

Если φк = 0, то φа = иa, φс = ис, тогда

; (10.9)

; (10.10)

(10.11)

Рассмотрим плоскую модель триода (рис. 10.5, а), полагая, что заряды qa, qc и qк равномерно распределены по поверхностям электродов. Учтем, что потенциал любой точки разрядного промежутка определяется суммарным влиянием заря­дов qa, qc и qк. Если qc = 0, то распределение потенциала внешнего электрического поля аналогично распределению потенциала в диоде. Для того чтобы получить qc = 0, на сетку надо подать напряжение u0з, которое называется напряжением ну­левого заряда. Величина этого напряжения может быть найдена из (10.10) путем подстановки в него qc = 0:

(10.12)

Если заряд сетки qc ≠ 0, то потенциал точек в околосеточном пространстве изме­нится, и поле окажется неоднородным. При qc < 0 потенциал просвета между про­волоками сетки окажется выше потенциала проволок сетки, а при qс > 0 — ниже. Эквипотенциальные линии, соединяющие точки одинакового потенциала, при qc = 0 проходят параллельно плоскости катода, при qc < 0 они прогибаются вниз, а при qc > 0 — вверх. При наличии объемного заряда снижается потенциал всех точек разрядного промежутка, и около катода образуется потенциальный минимум |φт|. На рис. 10.5, б показаны потенциальные диаграммы для различных напря­жений на сетке с учетом объемного заряда. Если ис = и0з, то потенциальная диаг­рамма, характеризующая распределение потенциала по линии, проходящей че­рез середину просвета, проходит выше точки и0з. Если ис > и0з, то заряд сетки положителен, и потенциальная диаграмма по просвету проходит выше точки ис > иОя. Если ис < и0з, то заряд сетки отрицателен, и потенциальная диаграмма проходит ниже точки ис < и0з. На рис. 10.5, б представлены также потенциаль­ные диаграммы при ис = 0 и ис < 0. Из приведенных диаграмм следует, что измене­ние напряжения ис изменяет величину тормозящего потенциала |φт| и катодного тока iк. На распределение потенциала влияет также анодное напряжение, но это влияние более слабое.

Действующее напряжение

Для сравнительной оценки воздействия полей анода и сетки на потенциаль­ный барьер |φт| поле в околокатодной области можно рассматривать как поле, созданное некоторым сплошным электродом, расположенным в плоскости сет­ки. Иначе говоря, триод можно заменить эквивалентным диодом. Напряжение, приложенное к аноду эквивалентного диода, при котором поле в околокатод­ной области будет таким же, как и в триоде, называется действующим напря­жением.

Эквивалентность полей эквивалентного диода и триода определяется при равен­стве зарядов, индуцированных на поверхностях катодов диода и триода. Заряд катода триода равен

(10.13)

где Сск — емкость сетка—катод;

Сак — емкость анод—катод.

Заряд катода диода равен

(10.14)

Где — емкость анод—катод эквивалентного диода.

Из равенства зарядов qт и qд следует:

(10.15)

Введем обозначение;

(10.16)

Тогда

(10.17)

Величина D называется проницаемостью сетки. Она характеризует проникно­вение поля анода в околокатодную область, то есть учитывает ослабление дей­ствия этого поля на потенциальный барьер у катода по сравнению с действием поля сетки. Чем гуще сетка, тем меньше проницаемость. Как правило, D << 1, поэтому:

(10.18)

Введение понятия о действующем напряжении позволяет применить закон сте­пени трех вторых для расчета катодного тока триода:

(10.19)

Пользуясь соотношением (10.19), можно определить величину напряжения запи­рания, при котором катодный ток становится равным нулю:

(10.20)

Таким образом, чем выше анодное напряжение, тем больше отрицательное напря­жение запирания.


0004259882690631.html
0004345265895788.html

0004259882690631.html
0004345265895788.html
    PR.RU™