значение статического коэффициента усиления д. Увеличение ju путем повышения экранирующего действия сетки (уменьшения проницаемости V) связано с другим серьезным препятствием. Как следует из выражения (7.7), повышение д приводит к уменьшению по абсолютному значению напряжения запирания анодно-сеточной характеристики. Протяженность характеристики от С/, = О до С/с,зап становится слишком малой для неискаженного усиления входного сигнала. Увеличивать раствор анодно-сеточной характеристики триодов с большим д путем повышения анодного напряжения нецелесообразно.

В целях устранения этих недостатков было применено дополнительное экранирование электрического поля анода путем введения второй сетки. В соответствии с назначением сетка получила название экранирующей.

В четырехэлектродной лампе - тетроде экранирующая сетка расположена между Ттервой сеткой (управляющей) и анодом. На нее подается постоянное положительное напряжение, не изменяющееся в процессе работы лампы. Напряжение экранирующей сетки обычно составляет 30-100% анодного. Очевидно, появление еще одного электрода, имеющего положительный потенциал, вызовет ток 12 в цепи этого электрода за счет попадающих на него электронов. В общем случае в тетроде

1к = 1а+ 2+ /с1-

В большинстве практических случаев многосеточные лампы работают при отрицательном напряжении первой сетки, поэтому катодный ток будет суммой токов анода и экранирующей сетки:

Токораспределение в тетроде имеет такие же закономерности, как ив триоде, работающем при положительном напряжении сетки.

На рис. 8.1 приведено распределение потенциала в тетроде при < < £/(,2, а на рис. 8.2 показан ход анодной 1 = /(4) (ci = const и С/с2 const) и экранно-анодной /2 =/(4)(с1 = const и С/с2 --- const) характеристик тетрода. Теоретические характеристики изображены пунктирными, а реальные сплошными линиями. При малых анод ных. напряжениях < 112 наблюдается резкая зависимость тока анода от напряжения на нем - режим возврата электронов. Когда напряжение анода достигает некоторого значения , реальные характеристики тетрода начинают резко отклоняться от теоретических, а при > 1/2 опять практически совпадают с ними.

Для объяснения этого явления рассмотрим физические процессы в промежутке между экранирующей сеткой и анодом. Электроны, бомбардирующие поверхность анода и имеющие энергию eU, вызьшают вторичную эмиссию из анода. Вторичные электроны попадают в поле, ускоряющее их в направлении экранирующей сетки (см. рис. 8.1). По

Рис. 8.1. Распределение потенциала в тетроде при <

Рис. 8.2. Статаческие анодные и экранно-анодные характеристики тетрода

мере повышения анодного напряжения вместе с ростом тока анода растет коэффищент вторичной эмиссии. При достижении анодным напряжением значения Ul = 10 20 В скорость роста коэффищ1ента вторичной эмиссии резко увеличивается, что приводит к уменьшению тока анода и увеличению тока экранирующей сетки по сравнению с теоретическими значениями (без учета вторичной эмиссии). Причем при очень резком нарастании коэффициента вторичной эмиссии анодная характеристика может иметь падающий участок. Тетрод в этом режиме характеризуется отрицательным дифференциальным сопротивлением . Этот процесс продолжается, до тех пор, пока анодное напряжение не станет больше напряжения экранирующей сетки, а вылетающие из анода вторичные электроны не будут возвращаться обратно на анод.

Переход электронов вторичной эмиссии с одного электрода на другой получил название динатронного эффекта. Это явление приводит к появлению падающего участка на анодной характеристике и к нестабильности характеристики в этой области анодных напряжений < <и< Поэтому тетроды не нашли широкого применения.

Для устранения динатронного эффекта необходимо создать такое распределение потенциала между экранирующей сеткой и анодом, при котором вторичные электроны возвращались бы на анод при любых соотношениях анодного напряжения и напряжения экранирующей сетки. На рис. 8.3 показано распределение потенциала, при котором вторичные электроны, имеющие небольшую кинетическую энергию, из-за наличия минимума потенциала попадают в тормозящее поле и возвращаются на анод. Минимум потенциала создается объемным зарядом электронного потока большой плотности или дополнительным электродом (обычно в виде сетки) между экранирующей сеткой и анодом.

Лампы, в которых для подавления динатронного эффекта используется объемный заряд, назьшаются лучевыми тетродами. Глубина минимума потенциала в лучевых тетродах зависит от плотности электронного потока перед анодом и расстояния между анодом и экранирую-

Рис. 8.3. Распределение потенциала в лучевом тетроде при различных анодных напряжениях

Рис. 8.4. Устройство лучевого тетрода:

а - продольное сечение; б - поперечное сечение; 1 - катод; 2 - первая сетка; 3 - вторая сетка; 4 - анод; 5 - лучеобразующие пластины

щей сеткой. Для увеличения плотности электронного потока производится его фокусировка в двух плоскостях. В одной плоскости фокусировка электронов обеспечивается лучеобразующими пластинами, имеющими нулевой потенщ1ал (рис. 8.4, а). Фокусировка в другой плоскости получается в результате вьшолнения управляющей и экранирующей сеток с одинаковым шагом навивки. Электронный поток проходит между витками первой сетки, имеющей отрицательное напряжение, в виде узких пулсов. Витки второй сетки почти не изменяют траектории электронов (рис. 8.4, б). По этой причине лучевые тетроды характеризуются малым током экранирующей сетки. Для увеличения глубины минимума лотенциала расстояние мевду второй сеткой и анодом в лучевых тетродах обычно увеличено по сравнению с другими многоэлектродными лампами.

Поскольку для создания минимума потенциала требуется большой ток, лучевые тетроды, как правило, применяют в выходных каскадах для усиления мощности. В маломощных лампах рассмотренный способ устранения динатронного эффекта не может быть реализован.

Электронные лампы, в которых для подавления динатронного эффекта используется третья сетка, называются пентодами. Эта сетка, назьшаемая защитной или антидинатронной, соединяется с катодом. Иногда третья сетка имеет отдельный вывод, на который подается небольшое отрицательное напряжение. Для того чтобы не уменьшался коэффициент токораспределения, третья сетка у большинства пентодов делается редкой с большой проницаемостью.

Для нахождения катоднсо тока в многоэлектродных лампах, как и для триода, можно воспользоваться законом степени трех вторых. Рассмотрим возможность применения этого закона на примере тетрода.