вакуумка 2 л.р.. Изучение закономерностей ток распределения в электронных лампах с сетками

• Название: Изучение закономерностей ток распределения в электронных лампах с сетками
• Анкор: вакуумка 2 л.р
• Дата: 06.12.2021
• Размер: 313.03 Kb.
• Имя файла: 2.docx
• Тип: Отчет; #293392

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра РТЭ
отчет

по лабораторной работе №2

по дисциплине «Вакуумная и плазменная электроника»

Тема: Изучение закономерностей ток распределения в электронных лампах с сетками

Студент гр. 9204		Лаппо И.А.
Преподаватель		Тупицын А.Д.

Санкт-Петербург

2021

Цель работы: исследование режимов и характеристик ток распределения в различных типах электронных ламп.

Измерительные схемы:

Принципиальные схемы измерения для триода, тетрода и пентода показаны на рис. 1



Рис. 1 Схема исследования 6Н3П



Рис. 2 Схема исследования 6Ж8

Тип и параметры объекта исследования:
1) 6Н3П:
max Uн=7 В max
min Uн=5,7 В
Ua=300 В
max Pa=1,5 Вт
Максимальное постоянное напряжение между катодом и подогревателем:100 В
max Ik=18 мА
максимальный ток утечки между катодом и подогревателем:20 мкА
max Rc=1МОм

2)6Ж8:
Номинальное Uн=6,3 В
номинальный 𝐼н=300±25 мА
max 𝐼𝑎=0.3 мА
𝑈𝑎=250 В
𝑈с2=100 В
𝑈с3=0 B
𝐼𝑎=3±1 мА
𝐼𝑐2=0.8±0.4 𝑚𝐴
Напряжение смещения на С1 = -3 В
Крутизна = 1,65 ± 0,35мА/В

Обработка результатов.

1. 
   Построение графиков статических характеристик для триода, тетрода и пентода:
   

Таблица 1. Анодные и сеточно-анодные характеристики триода.

Uc1=0В		Uc1=2В		Uc1=4В		Uc1=0В		Uc1=2В		Uc1=4В
Ua,В	Ia,мА	Ua,В	Ia,мА	Ua,В	Ia,мА	Ua,В	Ic,мА	Ua,В	Ic,мА	Ua,В	Ic,мА
0	0	0	0	0	0	0	0,18	0	1,1	0	3
10	0,4	2	1,2	2	2	10	0,15	2	1,05	2	2,03
20	0,8	4	2	4	4	20	0,15	4	1	4	2,02
30	1,3	6	2,4	6	5,2	30	0,14	10	0,9	10	2
40	2,4	10	2,9	10	6	40	0,13	20	0,87	20	1,9
50	3,2	40	6,9	34	10	60	0,1	50	0,85	40	1,85
80	6,4	80	12,4	80	17,6	80	0,1	80	0,8	80	1,8

Таблица 2. Анодные и сеточно-анодные характеристики тетрода.

Uc1=0В		Uc1=-2В		Uc1=-4В		Uc1=0В		Uc1=-2В		Uc1=-4В
Ua,В	Ia,мА	Ua,В	Ia,мА	Ua,В	Ia,мА	Ua,В	Ic2,мА	Ua,В	Ic2,мА	Ua,В	Ic2,мА
0	0	0	0	0	0	0	9	0	4,6	0	1,2
4	1,2	0	0,8	0	0,4	10	4,8	10	2,6	4	0,8
10	2	8	2,4	20	0,8	24	5	20	2,2	40	0,9
16	6,6	20	2,8	40	0,8	40	5,2	40	2,3	96	0,8
60	6,4	80	3	100	1	60	5,4	60	2,35	100	0,6
80	6,6	100	3,6	108	1,7	80	5,2	90	1,4	108	0,4
100	8	108	4,6	160	1,78	96	3	100	1,2	200	0,2
110	9,6	120	4,8	200	1,8	100	2,6	106	0,8
120	10	196	5,4			120	1,2	200	0,4
200	11					200	0,7

Таблица 3. Анодные и сеточно-анодные характеристики пентода.

Uc2=0В		Uc2=-2В			Uc2=-4В			Uc2=0В			Uc2=-2В			Uc2=-4В
Ua,В	Ia,мА		Ua,В	Ia,мА		Ua,В	Ia,мА		Ua,В	Ic2,мА		Ua,В	Ic2,мА		Ua,В	Ic2,мА
0	9,2		0	0		0	0		0	0		0	4,6		0	1,4
4	7		0	0,4		0	0,4		4	1,2		10	2		8	0,8
8	6		4	0,8		4	0,8		8	4		20	1,45		20	0,6
14	5		6	2		20	1		16	6		40	1,3		100	1
20	3,2		20	3,2		100	1		20	6,8		100	1,3		200	1
40	2,7		40	3,6		200	1,2		48	8		200	1,2
100	2,6		100	3,8					100	8,4
200	2,4		200	4,2					200	8,8

Рис. 3. Анодная характеристика триода.



Рис. 4. Сеточно-анодная характеристика триода.



Рис. 5. Анодная характеристика тетрода.



Рис. 6. Сеточно-анодная характеристика тетрода.



Рис. 7. Анодная характеристика пентода.



Рис. 8. Сеточно-анодная характеристика пентода.

2. Определение зависимости и построение графиков функций отдельно для триода, для тетрода и для пентода. Определение границы режимов ток распределения .

Таблица 4. Зависимость коэффициента токопрохождения δ от отношения Ua/Uс для триода.

Uc1=2B					Uc1=4B
Ua,В	Ia,мА	Ic,мА	δ	Ua/Uc1	Ua,В	Ia,мА	Ic,мА	δ	Ua/Uc1
0	0	1,1	0	0	0	0	3	0	0
2	1,2	1,05	0,496278	0,5	2	2	2,03	0,496278	0,5
4	2	1	0,664452	1	4	4	2,02	0,664452	1
6	2,4	0,9	0,722222	1,5	6	5,2	2	0,722222	1,5
10	2,9	0,87	0,759494	2,5	10	6	1,9	0,759494	2,5
40	6,9	0,85	0,843882	8,5	34	10	1,85	0,843882	8,5
80	12,4	0,8	0,907216	20	80	17,6	1,8	0,907216	20

Пример расчёта δ для Uc1=2В, Ua=10В:





Рис. 9. Графики зависимости токопрохождения от отношения Ua/Uс для триода.

(𝑈𝑎/𝑈𝑐)кр1≈0,81;

(𝑈𝑎/𝑈𝑐)кр2≈1,41;

Таблица 5. Зависимость коэффициента токопрохождения δ от отношения Ua/Uс для тетрода.

Uc1=-2B					Uc1=-4B
Ua,В	Ia,мА	Ic,мА	δ	Ua/Uc2	Ua,В	Ia,мА	Ic,мА	δ	Ua/Uc2
0	0	4,6	0	0	0	0	1,2	0	0
10	2,4	2,6	0,48	0,1	2	0,4	0,8	0,333333	0,02
20	2,8	2,2	0,56	0,2	40	0,8	0,9	0,470588	0,4
100	3,6	1,2	0,75	1	100	1	0,6	0,625	1
106	4,6	0,8	0,851852	1,06	108	1,7	0,4	0,809524	1,08
200	5,4	0,4	0,931034	2	200	1,8	0,2	0,9	2

Рис. 10. Графики зависимости токопрохождения от отношения Ua/Uс для триода для тетрода.

(𝑈𝑎/𝑈𝑐)кр1≈0,043;

(𝑈𝑎/𝑈𝑐)кр2≈0,15;

Таблица 6. Зависимость коэффициента токопрохождения δ от отношения Ua/Uс для пентода

Uc2=-2B					Uc2=-4B
Ua,В	Ia,мА	Ic,мА	δ	Ua/Uc1	Ua,В	Ia,мА	Ic,мА	δ	Ua/Uc1
0	0	4,6	0	0	0	0	1,4	0	0
6	2	2	0,5	0,06	4	0,8	0,8	0,5	0,04
20	3,2	1,45	0,688172	0,2	20	1	0,6	0,625	0,2
40	3,6	1,3	0,734694	0,4	100	1	1	0,72	1
100	3,8	1,3	0,745098	1	200	1,2	1	0,745	2
			0,777778	2

Рис. 11. Графики зависимости токопрохождения от отношения Ua/Uс для пентода.

(𝑈𝑎/𝑈𝑐)кр1≈0,06;

(𝑈𝑎/𝑈𝑐)кр2≈0,88;

Вывод: в ходе выполнения работы были исследованы анодные и сеточно-анодные характеристики триода, тетрода и пентода. А также были рассмотрены зависимости токосраспределния. В триоде с ростом Uc происходит провисание эквипотенциалей в сторону анода, расфокусировка электронного потока и увеличение поверхности катода, с которой выходят электроны, перехватываемые сеткой, δ при этом уменьшается (рис 9.). Провал на характеристиках тетрода вызван наличием динатронного эффекта (возрастание тока сетки и уменьшение анодного тока за счёт вторичных электронов, выбиваемых с анода). В пентоде такого не происходит, так как там есть потенциальный барьер между анодом и экранирующей сеткой, который не даёт вторичным электронам попасть на сетку.

Вопрос: Объясните обнаруженное увеличение сеточного тока триода при уменьшении анодного напряжения с т. зрения процессов в ВЭП.

При подаче на сетку положительного потенциала Uc>Ua, расфокусирующее действие поля ячеек усилится. При этом траектории электронов, пролетающих близко от проволок сетки, преломляются таким образом, что электроны не могут дойти до анода, т.к. нормальная составляющая их скорости оказывается недостаточной для преодоления тормозящего поля между сеткой и анодом. Такие эл. возвращаются назад и либо сразу попадают на сетку, либо, пройдя сквозь неё в область катода и отразившись от него , вновь начинают двигаться к аноду и перехватываются проволоками сетки.



При понижении Ua вторая составляющая быстро возрастает и становится определяющей.