~8D0 - HDD

О 2DDUc,B

la.A

6 Ua,nB

Рис. 9 4. Семейство анодно-сеточных характеристик модуляторного триода ГМ-ЗА Рис. 9.5. Семейство анодных характеристик модуляторного триода ГМ-ЗА

Если в течение какой-то части периода колебаний лампа переходит в режим возврата, то режим работы генератора называют перенапряженным. Оптимальное положение нагрузочной прямой соответствует критическому режиму. Линией критического режима на семействе анодных характеристик называется кривая, соединяющая точки перехода характеристик из режима возврата в режим прямого перехвата.

Для большинства генераторных ламп линия критического режима совпадает с крутым участком анодных характеристик. Перенапряженный режим используется редко, так как он приводит к резкому возрастанию сеточного тока. Мощность, вьщеляемая на сетках, разогревает их до высокой температуры, что может привести к деформации сеток и выходу из строя лампы.

Модуляторные лампы, применяющиеся в мощных выходных каскадах усиления напряжения низкой частоты, должны обеспечивать малые нелинейные искажения входных сигналов. Эти лампы используются, как правило, в режиме класса А обычно с заходом в область положительных напряжений на сетке. Однако сеточные токи невелики и мощность, рассеиваемая сетками, у модуляторных ламп небольшая по сравнению с генераторными лампами. Лампы имеют невысокий КПД, но должны отдавать большую мощность в нагрузку, поэтому их аноды, как и у генераторных ламп, рассеивают большую мощность.

На рис. 9.4 приведены анодно клеточные, а на рис. 9.5 - анодные характеристики мощного модуляторного триода ГМ-ЗА. Триод имеет левые анодно-сеточные характеристики с большой протяженностью линейного участка в области отрицательных сеточных напряжений. Сетка в модуляторных лампах редкая с большой проницаемостью, поэтому коэффициент усиления имеет небольшое значение (от 5 до 20).

На графике семейства анодных характеристик модуляторных ламп приведена кривая допустимой мощности, рассеиваемой анодом, 1д = = /а,доп/4- Гипербола ограничивает сверху область возможных электрических режимов лампы, и нагрузочная характеристика, по которой перемещается рабочая точка, должна проходить ниже этой кривой. Кроме того, в предельных эксплуатащюнных данных лампы приводятся максимально допустимые значения тока и напряжения. На семействе анодных характеристик (рис. 9.5) выделена область допустимых электрических режимов, т. е. границы, в пределах которых разрешается выбор рабочей точки. Такая же область существует не только у мощных ламп, но и у других электронных ламп любого назначения.

Дополнительные параметры генераторных и модуляторных ламп. Возможность применения мощных ламп в различных устройствах определяется не только статическими параметрами, но и рядом дополнительных параметров. Рассмотрим основные из них.

Ток эмиссии катода - это ток с катода на соединенные вместе остальные электроды при определенном напряжении на них. Действующий потенциал в мощных лампах может в определенные моменты работы достигать такого значения, что объемный заряд у поверхности катода рассасьшается и ток катода становится равным току эмиссии.

Напряжение на электродах генераторных и модуляторных ламп не должно даже кратковременно превьпнать предельных значений из-за возможности возникновения пробоев между электродами, имеющими высокую разность потенциалов. Пробои могут произойти по причине ухудшения вакуума в баллоне лампы и изоляционных свойств крепежных деталей.

Мощность, рассеиваемая сетками. При работе генераторных ламп с большими положительными напряжениями управляющих сеток вьще-ляющаяся на них мощность может достигать больших значений. Большая мощность вьщеляется также на экранирующих сетках генераторных тетродов и пентодов. Поэтому важным параметром мощных ламп является мощность, рассеиваемая сетками, что требует принятия конструктивных мер при разработке этих ламп.

Обратные токи управляющей сетки. Природа обратного сеточного тока будет рассмотрена в гл. 10. Поэтому остановимся лишь на одной компоненте сеточного тока, обусловленной термоэлектронной эмиссией сетки. В результате разогрева управляющей сетки генераторных ламп излзд!ением с катода и анода, а также мощностью, выделяющейся при протекании прямого сеточного тока, термоэлектронная эмиссия сетки может быть заметной. В отрицательные полупериоды переменного напряжения на сетке разность потенциалов между сеткой и катодом иногда достигает значений, превышающих киловольты. При этом электроны, эмиттированные горячей сеткой, бомбардируют катод, что может привести к разрушению его поверхности. Это явление особенно опасно при использовании оксидных и карбидированных катодов.

Сопротивление холодного катода. Вольфрамовые и карбидирован-ные катоды имеют в холодном состоянии гораздо меньшее сопротивление, чем в горячем, поэтому при подаче,полного (номинального) напряжения накала пусковой ток может в 10 раз превышать установившееся для горячего катода значение. Возникающие при этом электродинамические усилия могут привести к разрушению катода. Накал на мощные генераторные и модуляторные лампы подают ступенями, а среди параметров ламп указывается наибольший пусковой ток накала.

9.4. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГЕНЕРАТОРНЫХ И МОДУЛЯТОРНЫХ ЛАМП

В отличие от ранее рассмотренных электронных ламп малой и средней мощности электроды в лампах большой мощности не монтируются на одной стеклянной или керамической ножке.

Катоды. Тип и конструкция катода мощной лампы определяются требуемым значением тока эмиссии, допустимыми напряжениями между электродами и рабочей температурой окружающих катод деталей. В генераторных лампах применяют оксидные, оксидно-ториевые, карби-дированные и вольфрамовые катоды. При очень высоких анодных напряжениях большую опасность представляет ионная бомбардировка поверхности катода, поэтому в генераторных лампах с высоким напряжением анода к вакууму предъявляются повышенные требования.

Оксидный катод, обладающий наибольшей эмиссионной способностью, применяют, как правило, в маломощньос генераторных лампах с невысоким рабочим напряжением. При очень высоких напряжениях используются вольфрамовые катоды, не бояищеся ионной бомбардировки.

В ряде случаев существенное значение имеет время разогрева катода. Для уменьшения этого времени применяют специальные конструкции катодов с малой тепловой инерционностью. В прямонакальных катодах используется так называемая решетчатая конструкция (рис. 9.6), представляющая собой перекрещивающиеся нити ториро-ванной вольфрамовой проволоки.

Время разогрева катодов косвенного накала во многом зависит от теплоемкости алундовых изоляторов подогревателя. Устранение алун-да с поверхности подогревателя позволило резко увеличить скорость нагрева катода. На рис. 9.7 представлен катод мощной лампы с неалун-дированным подогревателем. Изоляцию катода от подогревателя обеспечивают тонкие гребенки из керамики.

Аноды. Конструкция анодов генераторных ламп определяется значением мощности, рассеиваемой анодом, и способом их охлаждения. В лампах малой и средней мощности аноды имеют естественное охлаждение за счет излучения энергии. Размеры анодов зависят от требуемого значения рассеиваемой мощности. Материалом анода чаще всего служит