Меню

Формула для анодного напряжения

Формула для анодного напряжения

В 30-е — 50-е годы (прошлого века), расчет любого лампового каскада было делом совершенно плевым. Радиолюбитель или инженер шел в ближайшую (сельскую, районную, институтскую) библиотеку, брал любую книгу со словами «Усилители» на обложке, открывал на нужной страничке и считал, считал. Что из этого выходило — многие знают, взять хотя бы легендарный зенитно-ракетный комплекс С-75, до сих пор стоящий на вооружении во многих странах, и с помощью которого в Иране в 1991 г. был сбит один из хваленых американских самолвтов-«невидимок» F19 «Стэлс», несмотря на чудовищные помехи и заявленную «невидимость» для радаров. В 70-х годах из-за нашествия транзисторной микроэлектронной техники книги по лампам были убраны на дальние полки библиотек, а в 80-х — 90-х и вовсе списаны и в большинстве своем уничтожены. Сохранившиеся крохи тех колоссальных знаний «золотого века ламп» разбросаны по всей матушке-России в единичных экземплярах, и сегодняшнему самодельщику зачастую бывает сложно найти подходящую методику расчета лампового каскада.

Я постараюсь в доступной и несложной форме без теоретических «изворотов» изложить основы расчета и проектирования каскада усиления напряжения с резистивной анодной нагрузкой, а тем, кто заинтересуется теоретическими тонкостями, могу посоветовать обратиться к книге Г.В. Войшвилло «Усилители низкой частоты на электронных лампах». Копии с этой, а также многих других книг по ламповой тематике и справочные данные на лампы всех типов можно заказать в редакции нашего журнала.

Итак, реостатный каскад усиления с анодной нагрузкой.

Самым наглядным, простым и удобным, но в то же время и весьма точным методом расчета лампового каскада, является графический метод с использованием динамической характеристики (ДХ). Для лампы, работающей в усилительном каскаде ДХ -это зависимость анодного тока от напряжения на сетке при наличии сопротивления нагрузки в анодной цепи и постоянстве напряжения анодного питания. Вид динамической характеристики зависит, в частности, от характера нагрузки, но в целях упрощения будем рассматривать случай, когда нагрузка чисто активная, а скорость изменения напряжения на сетке очень мала по сравнению со скоростью протекания процессов в лампе [1].

Для расчета каскада удобнее всего использовать выходную динамическую характеристику.

На Рис. 1 приведено семейство выходных статических характеристик триода 6С5С. Для построения динамической характеристики необходимо задать два исходных параметра — напряжение источника анодного питания и сопротивление анодной нагрузки. Напряжение анодного питания, в принципе, может быть весьма высоким, важно лишь, чтобы в рабочем режиме разность потенциалов между анодом и катодом не превосходила максимального значения, указанного в справочниках. Сопротивление анодной нагрузки определя-ется несколькими условиями: усилением каскада, допустимыми искажениями, максимальным выходным напряжением и максимальным током анода лампы.

Отложив на оси напряжений величину напряжения источника питания (А), на оси токов величину (В):

и соединив эти точки прямой линией, получим динамическую характеристику.

Рабочая точка лампы выбирается, исходя из необходимого смещения на сетке, которое зависит от требуемого неискаженного выходного напряжения. Следует, однако, помнить, что чем ниже напряжение на сетке относительно катода, тем в более нелинейной области характеристик мы работаем и тем выше искажения. Из опыта конструирования усилительной техники можно сделать вывод о минимально необходимом смещении, т.е. таком, при котором максимальная амплитуда сигнала на сетке не превысит величину Uco -0,5В.

В каскадах предварительного усиления сопротивление анодной нагрузки я, обычно, стараюсь уложить в диапазон (3-10)Rj, где Rj — внутреннее сопротивление лампы. При этом искажения не велики [1], а коэффициент усиления достаточно высок.

Схема реостатного каскада на триоде 6С5С приведена на Рис. 2, а динамическая характеристика, рассчитанная для значений Ua=300 В и Ra=30 кОм, приведена на Рис. 1 (прямая АВ).

Напряжение смещения на сетке выбрано равным -4 В, при этом в точке покоя 0 ток анода равен 5,1 mА, а напряжение на аноде 147 В. Эта характеристика верна для бесконечно малых частот в звуковом же диапазоне сопротивление разделительного конденсатора Сp пренебрежимо мало (т.е. используется относительно большая емкость, иначе получите спад АЧХ на низах) и, поэтому по переменному току каскад нагружен не только на Ra, но и на параллельное ему Rc -сопротивление сетки последующего каскада. Величина этого сопротивления может быть разной (от десятков Мом для маломощных ламп до десятков кОм для мощных выходных). Его максимальная величина обычно указана в справочных данных мощных ламп и превышать ее ни в коем случае нельзя — из-за термоэмиссии сетки, нагреваемой излучением катода, может развиться лавинообразный процесс нарастания анодного тока и лампа выйдет из строя. Небольшая величина этого сопротивления снижает ЭДС термоэмиссии, не позволяя возрастать по-тенциалу сетки и, тем самым ограничивая саморазогрев лампы. Получается, что сопротивление анодной нагрузки будет равно величине

Поэтому для тока сигнала выходная динамическая характеристика изменит свой наклон и будет проходить через точку покоя 0 и точку D по оси напряжений. Эту точку можно определить по формуле

U aD =U aO +I aO R a

В нашем случае при Rc=100 кОм получается U aD = 264 В (прямая OD Рис. 1).

По построенной нами ДХ можно определить практически все параметры каскада:

1. Максимальная амплитуда выходного напряжения:

а. для отрицательной полуволны:

U n a(-) =U a(F) -U aO =205-147=58 B (4.1)

б. для положительной полуволны:

U n a(+) =U aO -U a(E) =147-85=62 B (4.2)

2. Коэффициент усиления реального каскада:

K O =(U a(F) -U a(E) )/2U CO =(205-85)/8=5 (5)

3. Ориентировочный коэффициент 2-й и 4-й гармоник при максимальной амплитуде сигнала:

Кг=|EO-EF|/2FE=0,0312 (3,12%) (6)

где ЕО, FO, EF — длины отрезков на ДХ [4]

4. Сопротивление автоматического смещения в катоде лампы:

R k =U co /I co =4B/5.1mA=789 Om (7)

Таким образом, имеются все исходные данные для построения каскада. Величины емкостей определяются следующим образом.

C k =(10 ё 100)/(2 p f H R k ) (8)

где f H — нижняя граничная частота (-3 дБ)

6. Разделительный конденсатор.

C p » 1/(2 p f H R c Ц (M H 2 -1)) (9)

где Мн — абсолютный спад АЧХ на нижней частоте (в разах).

7. Входная емкость каскада:

C вх =C M +C вхД +C ск (10)

где См — емкость монтажа (обычно 10-20 пФ)

Сcк — емкость сетка-катод лампы, входная

Читайте также:  Jsb буз преобразователь напряжения

C вхД =(1+К)C ca (11)

C ca — емкость сетка-анод лампы, проходная

К — коэффициент усиления каскада.

По сути, мы получили полную картину работы реостатного каскада усиления на триоде.

Если в качестве усилительного элемента применяется экранированная лампа (тетрод или пентод), то порядок и принцип расчета остаются прежними. Необходимо, лишь учесть, что для работы экранированной лампы необходимо подать определенное положительное напряжение на вторую сетку. Для каскада предварительного усиления это напряжение легко подавать через резистор от источника анодного питания, рассчитав его величину по формуле:

R K =(U a -U c2 )/I c2 (12)

где Uс2 — напряжение на второй сетке для выбранного режима (для маломощных пентодов обычно составляет 50-150 В),

Ic2 — ток второй сетки в рабочей точке (определяется по характеристикам лампы, приводимым в справочниках).

Для правильной работы пентода напряжение на второй сетке должно быть постоянным относительно катода, но, поскольку, при изменении напряжения на аноде, ток второй сетки существенно меняется, то ее необходимо зашунтировать на землю конденсатором емкостью

C k =(10 ё 100)/(2 p f H R k ) (13);

Следует учесть, что формула (6) для оценки величины искажений каскада для пентода дает существенную ошибку из-за сильного отличия его характеристик от квадратичной, а поэтому расчет нелинейности следует производить методом «пяти ординат» [1], [2]. Кстати, результаты такой оценки обладают весьма высокой степенью достоверности и хорошо согласуются с многочисленными практическими данными, полученными мною.

При расчете каскада не будет излишним проверить в насколько тяжелом режиме работает лампа.

Про максимальное напряжение на аноде я уже упоминал, т.о. Uao должно быть меньше, чем Ua max, указанное в справочниках. Правда, здесь есть одна тонкость. Если в вашем выпрямителе питания применены полупроводниковые диоды, то полное напряжение питания появляется практически сразу после включения устройства в сеть. Катод лампы, в особенности подогревный, не успевает разогреться до нормальной температуры и в первый момент после включения внутреннее сопротивление лампы очень высоко. А это значит, что все напряжение источника питания будет приложено к аноду лампы, еще не прогретой. Такое «жестокое обращение с животным» резко сокращает срок службы прибора.

Поэтому, если у вас в устройстве не предусмотрена задержка включения анодного питания на 1-2 мин. после включения накала, не выбирайте анодное питание выше максимального анодного напряжения примененных ламп. Иначе, по отношению к лампам, это будет просто варварством.

Мощность рассеяния на аноде можно определить по формуле:

P a =U aO I aO (14)

Эта величина ни коем случае не должна превышать максимум, обязательно указываемый в справочных данных. Даже незначительное превышение ведет к резкому росту температуры анода и баллона, газоотделению из стекла и внутренней арматуры и, в результате, к отравлению катода и гибели лампы.

Желательно также проверить тепловые режимы резисторов каскада. Мощность рассеяния на анодном резисторе составляет:

P Ra =I aO (U ao -U aO ) (15)

Для звуковой техники желательно применять резисторы с 2-5 кратным запасом по мощности, поскольку дополнительный нагрев увеличивает наведенный шум резисторов и нелинейность сопротивления от приложенного напряжения. Эти эффекты в наибольшей степени характерны для металлопленочных резисторов, в наименьшей — для проволочных и бороуглеродных.

Если реостатный каскад применяется в качестве драйвера для мощного выходного каскада на современных модуляторных лампах типа RB300-3CX, обладающих высокими значениями коэффициента усиления ц и крутизны S, то для оценки способности работы драйвера на сеточную цепь такой лампы на верхних частотах необходимо при построении ДХ, при расчете максимальной амплитуды выходного напряжения учесть следующее: высокая динамическая входная емкость такой лампы (от 80 до 120 пФ для различных экземпляров) создает дополнительную нагрузку для анодной цепи. Поэтому при построении ДХ следует величину Rc считать близкой к

Z’ c » 1/( 2 p fC Вх + 1/R C ) (16)

где C Вх — входная динамическая емкость мощной лампы и, исходя из этой ориентировочной величины, строить ДХ. Строго говоря, в этом случае ДХ является уже не прямой, а эллипсом и точный расчет напряжений и токов в этом случае более сложен и подробно разобран в [1-3].

Много вопросов вызывает и определение оптимального положения рабочей точки лампы. С одной стороны, нежелательно выбирать смещение слишком большим, ибо в этом случае лампа будет работать в нелинейной области характеристик; а с другой — недопустимо, чтобы амплитуда сигнала превышала величину смещения, т.к. появляющийся в этом случае сеточный ток, сильно исказит форму входного сигнала. В то же время, линейность лампы возрастает по мере роста анодного тока или приближения напряжения смещения к О В. За исключением особых случаев, когда требуется искусственно увеличить нелинейность каскада, например, для компенсации искажений выходной лампы, я могу рекомендовать как можно меньшее смещение, но так, чтобы сеточный ток не возникал ни при каких рабочих условиях.

Несколько слов о путях снижения фона в каскадах, накал которых питается переменным током. Существует ряд схем (Рис. За, б), предназначенных для уменьшения фона. Схема на Рис. За используется для работы с лампами прямого накала (УО186, 300В, 2АЗ. SV-572 и др.). В этом случае перемещением движка резистора (обязательно проволочного, высокого качества, ибо через него замыкается цепь сигнала на землю) добиваются наименьшего значения фона на выходе каскада.

Схему на Рис. 3б рекомендуется применять для входных каскадов, а на Рис. Зв для драйверных. При этом можно добиться напряжения фона, приведенного к сетке лампы всего 5-12мкВ, что вполне достаточно для большинства схем усилителей, (кроме RIAA-корректоров и микрофонных каскадов).

И, наконец, к вопросу о смещении ламп. Существуют два способа организации смещения на сетку: фиксированное смещение, когда отрицательное напряжение заводится на сетку от отдельного источника (Рис. 4), и автоматическое, за счет падения напряжения от протекающего тока в цепи анод-катод на резисторе в цепи катода (Рис. 2). Как известно, чаще всего применяют второй способ. Он всем хорош, кроме двух моментов:

а) По сути дела, сопротивление в катоде организует местную ООС по току, снижающую усиление каскада и увеличивающую его выходное сопротивление. Иногда это бывает полезно, но далеко не во всех случаях. Кроме того, как и в любом устройстве с ОС могут (подчеркиваю — могут, но не должны) возникнуть проблемы с устойчивостью и изменением спектра вносимых каскадом искажений. Как бы широкополосна эта ОСС не была, воздействие на высшие гармоники у нее меньше, чем на низшие. Особенно это заметно в каскадах на лампах с высоким внутренним сопротивлением.

Читайте также:  Определить разрушающее касательное напряжение

б) Обычно, для снятия части проблем (снижение усиления и возрастание входного сопротивления) бедный катодный резистор шунтируют большой емкостью. Все было бы хорошо, если бы ни одна маленькая неприятность — через эту емкость протекает вся переменная составляющая тока сигнала и таким образом уйма отрицательных свойств конденсаторов преспокойно воздействует на звуковой сигнал. В том числе и поэтому господа Н. Kondo и Н. Riechert в своих конструкциях (Ongaku, Niero и т.д.) не шунтируют катодные резисторы входных ламп.

А вот способ фиксированного смещения, хоть и менее распространен (из-за неудобства, вызванного дополнительным источником отрицательного напряжения) этих недостатков не имеет. Кроме того, он позволяет в очень широких пределах менять режим работы лампы, т.е. перемещать рабочую точку по всей длине ДХ. Единственный недостаток фиксированного смещения (разумеется, кроме дополнительного источника) заключается в применении дополнительного конденсатора в цепи сетки лампы. Но ведь гораздо легче подыскать хороший конденсатор малой емкости, чем такой же по качеству — большой и чаще всего электролитический.

Это очень схематичная и краткая картина работы реостатного каскада не претендует на полноту и академичность, но и то немногое, что было сказано, убедит вас, что даже такое простое устройство несет в себе тысячи подводных камней и проблем, пренебрежение и незнание которых ведут в темные тупики аудио-ада.

В последующих статьях мы расскажем о проектировании выходных каскадов, их расчете и эскизном конструктивном расчете выходных и межкаскадных трансформаторов. Успешной вам работы.

1. Войшвилло Г. В. Усилители низкой частоты на электронных лампах.

М., Связьиздат, 1963

2. Марк М.Г Усилители высокой и низкой частоты. Госэнергоиздат, 1932

3. Ламповые усилители, т.1. т.2, пер. с англ. М., Советское Радио, 1950, 1951

4. Берг А.И. Основы радиотехнических расчетов, ч.1, ч.2. Л., Изд. ВМА, 1928

Автор: Д. Андроников, Вестник А.Р.А. №2

Вас может заинтересовать:

Комментарии к статьям на сайте временно отключены по причине огромного количества спама.

Реклама: https://edilvelgi.com ремонт квартир в Марселе купить квартиру в Марсель.

При перепечатке материалов ссылка на первоисточник обязательна.

Источник



Формула для анодного напряжения

27. ЗАКОН СТЕПЕНИ ТРЕХ ВТОРЫХ ДЛЯ ДИОДА

Для диода, работающего в режиме объемного заряда, анодный ток и анодное напряжение связаны нелинейной зависимостью, которая на основании теоретических расчетов приближенно выражается так называемым законом степени трех вторых: /а = диа3/2, где коэффициент дзависит от геометрических размеров и формы электродов, а также от выбранных единиц.

Анодный ток пропорционален анодному напряжению в степени 3/2, а не в первой степени, как в законе Ома. Если увеличить, например, анодное напряжение вдвое, то анодный ток возрастает примерно в 2,8 раза, т. е. станет на 40 % больше, чем должен быть по закону Ома. Таким образом, анодный ток растет быстрее, нежели анодное напряжение.

Графически закон степени трех вторых изображается кривой линией, которая называется полукубической параболой.

Закон степени трех вторых справедлив для положительных анодных напряжений, меньших напряжений насыщения.

Если расшифровать коэффициент д в законе степени трех вторых, то этот закон для диода с плоскими электродами следует писать так:

= 2,33 · 10-6(Qа /d2а. к)Uа3/2,

где Qа – площадь анода, dа. к – расстояние «анод – катод».

Для диодов с электродами другой формы в постоянный коэффициент вводятся некоторые поправки, а Qа представляет собой действующую поверхность анода, т. е. ту поверхность, которая принимает на себя основной электронный поток. В этой формуле ток получается в амперах, если напряжение взято в вольтах, а Qа и d2ак.выражены в любых одинаковых единицах, например в квадратных миллиметрах. Ток обратно пропорционален квадрату расстояния «анод – катод». Уменьшение этого расстояния резко увеличивает этот анодный ток.

Закон степени трех вторых, несмотря на свою неточность, полезен, так как он в наиболее простой форме учитывает нелинейные свойства электронной лампы.

Рассмотрим вывод формулы закона степени трех вторых для диода с плоскими электродами. Будем считать, что объемный заряд q, в который входят все электроны, летящие к аноду, расположен так близко к катоду, что расстояние между этим зарядом и «анодом» можно принять равным расстоянию анод – катод dа.к. Если время пролета электронов вдоль расстояния dа.к. равно t, то величина анодного тока равна: ia, = q/ t.

Заряд q можно выразить через анодное напряжение и емкость анод – катод Сак: q= Са.к. Uа.

При этом для емкости Са.к. имеем формулу: Са.к. = ?0Qа / dа.к., где ?0 = 8,86 · 10-16Ф/м – диэлектрическая проницаемость вакуума, а Qа – площадь анода. Время пролета t определим через среднюю скорость: t= dа. к. / ?ср, но ?ср = v/2, где v – конечная скорость.

В действительности вследствие неоднородности поля средняя скорость несколько меньше, чем определенная по вышеуказанным формулам.

Вследствие приближенности вывода постоянный коэффициент в этом выражении несколько завышен. Более строгий вывод дает более точное значение постоянного коэффициента, но этот вывод также основан на допущениях, не соответствующих действительности. В частности, начальная скорость электронов полагается равной нулю, а распределение потенциала принимается таким, как в режиме насыщения, хотя закон степени трех вторых относится только к режиму объемного заряда.

Источник

Построение вольтамперной характеристики диода и измерения его параметров

Лабораторная работа №1

Вольт-амперная характеристика и параметры вакуумного диода

Цель работы: Получить навыки построения вольтамперной характеристики диода и измерения его параметров.

1. Теоретическая часть

1.1. Эмиссия электронов с поверхности катода электровакуумной лампы

Разогретый катод обеспечивает возможность эмиссии электронов со своей поверхности в вакуумное пространство. Если на анод диода подать положительное напряже­ние по отношению к катоду, то под действием сил электрического поля электроны, эмитируемые катодом, будут перемещаться по на­правлению к аноду. Однако бла­годаря своему отрицательному заряду элек­троны, находящиеся в пространстве между катодом и анодом, создают поле, препятствую­щее движению электронов к аноду. На рис.1 по­казаны графики распределения потенциала и градиента потенциала для диода с плоскими параллельными электродами.

Читайте также:  Стабилизатор напряжения iso 9001

Рис. 1. Распределение по­тенциала U и градиента потен­циала для диода с плоскими параллельными электродами, когда ток диода ограничен пространственным зарядом

Для за­данного напряжения анод — катод пространст­венный ток между катодом и анодом увеличи­вается только до тех пор, пока тормозящее поле не превышает ускоряющее поле анода. Ток анода определяется как температурой катода, так и напряжением анода (рис. 2, 3).

Рис. 2. Зависимость анодного тока лампового диода от напряжения на аноде при различных значениях температуры ( Т) катода

Рис. 3. Зависимость анодного тока диода от температуры катода при различных значениях напряжения на аноде Е

Максимальная мощность, которая может быть рассеяна анодом лампы, определяется скоростью отвода тепла от анода и максимально допустимой температурой анода. Максималь­ная температура анода ограничивается тремя факторами: количеством газа, выделяющегося из материала анода при высоких температурах, допустимой максимальной температурой стек­лянного баллона и температурой плавления материала анода. Анод отдает тепло излучением и теплоотводом по крепящим анод деталям.

1.2. Характе­ристика вакуумного диода

Свойства вакуумного диода полностью харак­теризуются графи­ком зависимости анодного тока от напряжения на аноде. Этот график называется вольт-амперной характеристикой диода. На рис. 4 изобра­жена вольт-амперная характеристика (ВАХ) диода, используемого в качестве детектора сигнала и выпрямителя напряжения.

Рис. 4. Вольт-амперная характеристика типового диода

Различают статические и рабочие характеристики диодов. Наиболее просто снять статические характеристики лампы в ре­жиме постоянного тока. Под рабочей характеристикой диода понимают зависимость анод­ного тока I а от напряжения источника питания в анодной цепи Е a при наличии в ней сопротивления нагрузки R а(рис. 5). Так как U aи Е а в рабочем режиме друг другу не равны, то рабочая характеристика должна отличаться от статической. Построение рабочей характеристики осуществляют экспериментально, либо путём графического построения, если известна статическая характеристика и величина сопротивления нагрузки.

Рис. 5. Вакуумный диод с наг­рузкой в анодной цепи

Рис. 6. Статическая и рабочая характеристики диода

1.3. Параметры диода

Для того чтобы иметь возможность сравнивать свойства различ­ных ламп между собой и характеризовать лампу как элемент электри­ческой схемы, пользуются величинами, называемыми парамет­рами лампы. В зависимости от того, какие свойства лампы нуж­но охарактеризовать, различают электрические параметры, параметры механического, климатического, теплового режимов и т. д. Электри­ческие параметры в свою очередь можно подразделить на параметры, характеризующие:

— условия токопрохождения через лампу, например, крутизну характеристики,

— рекомендуемый режим работы лампы в схеме, например, напряжение накала, анодное напряжение,

— предельно допустимый электрический режим, например, предельно допустимую мощность, рассеиваемую анодом и т. п.

Основными параметрами лампы являются параметры, характеризующие условия токопрохождения. Для характеристики этих условий используются величины, представляющие собой отношение изменений токов в цепях электродов к изменениям потенциалов электродов. При этом могут сопоставляться изменения тока и потенциала как одного и того же, так и разных электродов.

Кроме этих основных величин в случае ламп с сетками в качестве параметров широко используются еще величины, сравнивающие действие изменения потенциале двух каких-либо электродов на значение тока в цепи того или иного электрода. У ламп, где имеется только два электрода параметры этого вида отсутствуют. Следует обратить внимание на то, что параметры, характеризующие условия токопрохождения через лампу, в отличие от параметров других видов являются величинами дифференциальными и поэтому обычно называются дифференциальными параметрами ламп.

К основным электрическим параметрам вакуумного диода относятся:статическое внутреннее сопротивление, динамическое внутреннее сопротивление, крутизна характеристики диода.

Анодное напряжение U а— это напряжение между анодом и катодом.

Анодный ток I а — это ток, протекающий в цепи анода.

Напряжение накала U н – лежит в пределах нескольких вольт, а для наиболее распространенных вакуумных диодов равен 6,3 В.

Допустимая мощность рассеяния на аноде Р а доп выделяется при бомбардировке его электронами и при разогревании анода до некоторой допустимой температуры. Превышение Р а доп может привести к расплавлению анода. Для современных анодов Р а доп колеблется в пределах от долей ватт до десятков ватт.

Максимальный анодный ток I a max огра­ничен током эмиссии катода, а также перегревом ка­тода и анода. Значения I a max обычно лежат в преде­лах от 0,01 до 1 А.

Максимальное обратное напряжение U обр max — это такое максимальное анодное напряже­ние обратной полярности, при котором еще не насту­пает пробой промежутка между анодом и катодом. Оно зависит от электрической прочности диода и ле­жит в пределах от десятков вольт до десятков кило­вольт.

Статическое внутреннее сопротивление диода R i определяется как

[Ом] , (1.1)

где U a – напряжение на аноде, В; I а – анодный ток, A .

Динамическое внутреннее сопротивление диода r i определяется как величина, обратная крутизне вольт-амперной характеристики в любой точке, или отношение приращения анод­ного напряжения к приращению анодного тока на рабочем участке характеристики

[Ом] при Т = const, (1.2)

где Т – температура катода.

Для выпрямительных ламп (кенотронов) его значения достигают порядка нескольких сотен Ом.

Крутизна характеристики диода. Крутизна характеристики Sопределяется, используя рис. 4 и в соответствие с выражением (1.2), как

. (1.3)

1.4. Построение нагрузочной прямой вакуумного диода

В реальных электрических схемах кроме диода имеется активная и реактивная нагрузка. Пример упрощенной электрической схемы включения вакуумного диода с активной нагрузкой в цепи анода представлена на рис. 5.

Уравнение, выражающее зависимость между напряжением и током представлено ниже:

где U a — падение напряжения на диоде; I a × R a — падения напряжения на сопротивлении R а ; E а — напряжение источника питания .

Значения U aи I а можно определить, если написать уравнение вольт-амперной характеристики и одновременно решить совместно уравнения (1.1) и (1.4).

Однако графическое решение этих двух уравнений проще. На рис. 7 изображена зависимость анодного тока от напряжения на аноде диода. Это график уравнения вольт-амперной характеристики диода.

Рис.7. Построение нагрузочной прямой на характеристике диода

Источник