Laboratóriumi munka №2
A munka célja. A trióda statikai és dinamikai jellemzőinek eltávolítása és nyereségének meghatározása.
I. Az elméleti rész
A trióda eszköze és működési elve
A trióda egy elektronikus vákuum lámpa, amelynek három elektróda van: egy katód, egy anód és egy rács. A trióda rács a katód és az anód között helyezkedik el. Szerkezetileg a rács egy vékony nikkelből, molibdénből vagy volfrám huzalból készül, melynek átmérője néhány mikronról 1-2 mm. a lámpa erejétől függően. Három elektromos áramkört különböztetünk meg egy három elektródás lámpában: egy fűtőkör, egy anód áramkör és egy rácskör (1. ábra).
A trióda bekapcsolásának fenti diagramját egy közös katóddal ellátott áramkörnek nevezzük, mivel a katód a rácskörben és az anódkörben van. Az O közös pont nulla potenciálpontnak tekintendő, rendszerint földelt (a földi potenciál feltételesen zérusnak tekintendő). A katód a jelenlegi katódok (elektronok) forrása, amelyek a katód felmelegedésekor keletkeznek. A lámpa - rács és az anód elektródáinak feszültségeit a katód és a közvetlen izzószálat tartalmazó csövekhez viszonyítva mérik az izzóspirál negatív végéhez viszonyítva.
Egy dióda (rács nélküli lámpa) az anódáram megváltoztatásához szükséges az izzólámpa vagy az anód feszültségének módosítása. Egy triódában az anódáramot egy állandó rázkódás és anód feszültséggel vezérelheti. A rácshoz tartozó feszültség jele és nagysága függvényében eltérõ számú elektron áthalad az anódra. A rács negatív feszültsége csökkenti az anódáramot, mivel a háló és a katód között egy retardáló mező jön létre. Az elektronok, amelyek nem mennek át a rácson, elektronikus réteget képeznek a rács és a katód között, vagy egy negatív térköltséget. A növekvő negatív feszültség a rácson növeli a tér (térfogat) töltés sűrűségét, és csökken az anódáram. Végül, a negatív rácsfeszültség bizonyos értékénél az anódáram eléri a nullát (a lámpa "zárolva"), a térfelvétel ebben az esetben maximális sűrűségű lesz. A hálózat pozitív potenciálja teljesen ellentétes. Ebben az esetben a háló és a katód között egy gyorsító mező jön létre. A rács potenciáljának enyhe növekedésével az anódáram nő, és a térfogat sűrűsége csökken. A rács bizonyos pozitív feszültségénél az anódáram elérte a maximális értéket, és a térköltség eltűnik.
A fentiekből látható, hogy a rács vezérlő elektródként működik, szabályozva az anódáram nagyságát.
A trióda statikus jellemzői
A katód állandó hőmérsékletén egy triódában az anódáram egyidejűleg függ a rács és a lámpa anódja közötti feszültségeken.
Két változó jelenlétében külön nem lehet meghatározni az egyes elemek hatását az anódáram változására. Ezért az anódáram függését figyelembe veszik, vagy csak a hálózati feszültség változása állandó anódfeszültség esetén, vagy csak az anódfeszültség változásával, állandó feszültséggel a rácson. Ennek megfelelően az anódáram jellemzőinek két típusa különböztethető meg: anód-rács és anód.
Az anód-rács jellemzői az anódáram függésének grafikonjai a lámpa rácsán lévő feszültségen állandó anódfeszültség mellett.
A lámpa tulajdonságainak tanulmányozásához szükség van több jellemzőre - jellemzők családjára. Az anód-rács tulajdonságainak családja különböző anódfeszültségeken történik, de minden egyes jellemző esetében az anódfeszültség változatlan marad. Az anód-rács jellemzői alapján meg lehet határozni az anódáram nagyságát a hálózati feszültség bármely értékére vonatkozóan. Az 1. ábrán. A 2. ábra három jellemző családot mutat be. Amikor az anódfeszültség megnövekedett, a jellemző önmagával párhuzamosan balra tolódik, mivel nagyobb anódfeszültség esetén az anódáram értéke a rácsfeszültség minden értékére nő. Ha az anód feszültsége csökken, akkor a jellemző jobbra van állítva, mivel alacsonyabb anódfeszültség esetén az anódáram értéke ugyanakkora rácsfeszültség esetén kisebb lesz.
Az anódos tulajdonságok azt az elgondolást adják, hogy az anódáram változása az anódfeszültség függvényében változatlan feszültségértékkel a rácson:
Mindegyik anód jellemző a konstans feszültségen van kialakítva a rácson. Számos ilyen tulajdonság képezi az anód jellemzőinek családját (3.
Jellemzői alacsony rács feszültségek vannak elrendezve, hogy a jogot a származás, mint még elhanyagolható anódáram a anódfeszültsége szükséges alkalmazni egy bizonyos pozitív érték, ellensúlyozva a negatív potenciál a rács. A rácson lévő pozitív feszültségek esetén az anódáram már jelen van zéró anódfeszültségen és minél nagyobb a hálózati feszültség, annál nagyobb lesz az anódáram. Ezt azzal magyarázza, hogy a rács és a katód között gyorsító mező keletkezik, növelve az elektronok sebességét, és az elektronok, amelyek a rács fordulata között repülnek, elérik az anódot. Ha a rács a katódra csatlakozik, nulla potenciál van, és ebben az esetben a trióda dióda lehet. A rács nullás potenciálú triódákra jellemző anóda a származásból származik.
A trióda dinamikus módja
A lámpa üzemmód dinamikusnak hívható, ha a terhelésellenállás az lámpa anód áramkörében van csatlakoztatva, például az aktív Ra ellenállást. Dinamikus üzemmódban az Ua anódban a feszültség kisebb lesz, mint az Ea anód tápforrás feszültsége a terhelésen átesett feszültségcsökkenés mértékével.
Ezt az egyenletet a dinamikus jellemző egyenletének nevezik. Statikus üzemmódban (Ra = 0) az anód Ua feszültség mindig az anód tápforrás Ea feszültségével megegyezik az anódáram bármely értékével.
A lámpa dinamikus üzemmódját az jellemzi, hogy az anódáram statikus jelleggel, nem dinamikus jelleggel változik, hanem olyan statikus változással, amely átlépi a statikus jellemzőket.
A nyereség meghatározása
A triódák fő alkalmazási területe a hálózati áramkörre alkalmazott váltakozó jel erősítése, feszültség vagy teljesítmény alapján.
A lámpaerősítő tényező egy paraméter, amely megmutatja, hogy hányszor a rácsfeszültség erősebb hatást gyakorol az anódáram változására, mint az anódfeszültség. Mennyiségi szempontból a lámpa nyereségét a rács jellemzői alapján határozhatjuk meg, mint az anódfeszültség növekményének arányát a rácsfeszültség növekvő értékéhez az anódáram állandó értékénél.
az Ia = const
Mivel a rács közelebb van a katódhoz, az anódáram erőteljesebben befolyásolja az anódot.
A létesítmény leírása
Eszközök és tartozékok: triode 6S5S. voltmérő 0-300 V, voltmérő 0-10 V, milliaméter 0-30 mA, tápellátás.
III. A munka teljesítményének sorrendje
A trióda statikai jellemzőinek eltávolítása.
Kapcsolja be a hálózatot. Az áramkör ellenállásának kapcsolóját "ki" állásba kell állítani.
Állítsa Uc = 0 értéket és változtassa meg az Ua anódon lévő feszültséget 0 V és 200 V között 40 V-nál, írja be a megfelelő Ia anódáram értékét.
2. Ismételje meg az 1. lépést Uc = + 1 esetén; + 2; + 3V és Uc = - 1; - 2; - 3 V. Mérje fel a mérések eredményeit a táblázatban.
IV. A mérési eredmények előállítása
2. Az anódos rács jellemzőihez határozzuk meg a lámpaerősítés μ értékét az Ia két értékére. Győződjön meg róla, hogy μ gyakorlatilag független az Ia-tól.
3. A 3. pont szerinti mérések eredményei alapján rajzolja meg az Ia = f (Ua) dinamikus anód jellemzőit milliméteres papírra az Uc = + 1V esetén R1 esetén. R2. R3. Ugyanazon a grafikonon statikus jellemzőt alakítunk ki Uc = + 1V esetén.
4. Következtetés levonása.
1. Ismertesse a készüléket és a trióda működési elvét.
2. Ismertesse az anód és a rács tulajdonságait a triódával.
3. Mi a különbség a trióda és a dinamikus működési mód között?
4. Mi a folyamat a jelzés erősítésével egy triódával? Hogyan lehet meghatározni a nyereséget? Mik azok a lámpa paraméterek, amelyek meghatározzák a nyereséget?