Анодносеточные характеристики пентода с удлиненной характеристикой

При значительных отрицательных напряжениях на управляющей сетке, что характерно для приема сильных сигналов, густые участки управляющей сетки запираются. В результате поток электронов от катода к аноду проходит только на том участке, где управляющая сетка более редкая. При этом изменение напряжения на сетке слабо влияет на изменение анодного тока, соответственно крутизна характеристики и коэффициент усиления уменьшаются.

На рис. 2.26, б изображены два семейства анодных характеристик пентода с переменной крутизной, снятые при различных напряжениях на экранирующей сетке. Нетрудно заметить, что основными особенностями этих характеристик являются их левое расположение, резкая зависимость характеристик от экранного напряжения и растянутый нижний участок. Малое расстояние между двумя характеристиками семейства свидетельствует о большом коэффициенте усиления. Помимо этого характеристики не параллельны, то есть параметры лампы не постоянны, а зависят от режима питания.

Применение пентодов

Пентоды условно можно разделить на несколько групп: приемноусилительные и генераторные пентоды. В свою очередь, приемноусилительные пентоды делятся на низкочастотные и высокочастотные. Среди высокочастотных пентодов особо следует отметить широкополосные лампы.

Низкочастотные приемноусилительные пентоды получили широкое распространение в усилителях мощности низкой частоты, где применяются в предварительных и оконечных каскадах. Такие пентоды работают при больших амплитудах сигналов. Поэтому для получения левой характеристики, не обходимой для работы без сеточных токов, управляющая сетка делается редкой, а напряжение на экранирующей сетке равно анодному. При этом экранирующую сетку также делают редкой, чтобы ток экранирующей сетки не был слишком большим. Для обеспечения достаточно большой выходной мощности низкочастотные пентоды должны надежно работать при больших токах, поэтому их электроды должны рассеивать значительные мощности. Низкочастотные пентоды конструктивно отличаются от высокочастотных отсутствием добавочных экранов, поскольку вредное влияние междуэлектродной емкости на низких частотах незначительно.

Высокочастотные пентоды до недавнего времени широко применялись в радиоприемных устройствах для усиления высокочастотных сигналов малой мощности. Для обеспечения устойчивого усиления такие пентоды должны иметь не только достаточно большую крутизну характеристики, но и малую проходную емкость на участке «анод управляющая сетка». Необходимая крутизна характеристики достигается использованием достаточно густой управляющей сетки. Уменьшение проходной емкости обеспечивается применением густой экранирующей сетки и специальных экранов, уменьшающих междуэлектродные емкости. В то же время, чтобы ток экранирующей сетки не был большим, на нее подается напряжение величиной примерно 50% напряжения на аноде лампы. У некоторых типов малогабаритных высокочастотных пентодов на стеклянный баллон наносится слой металла, соединенный со штырьком на цоколе. Этот слой служит экраном, с помощью которого устраняются паразитные связи между электродами лампы и окружающими деталями схемы.

Для усиления импульсных высокочастотных сигналов с широкой полосой частот разработаны специальные высокочастотные широкополосные пентоды. В них увеличение крутизны характеристики достигается при помощи уменьшения расстояния между управляющей сеткой и катодом, а также использованием управляющей сетки с очень малым шагом намотки. Помимо этого, увеличение крутизны характеристики обеспечивается и увеличением рабочей поверхности катода. Экранная сетка в широкополосных пентодах делается реже, чем в обычных пентодах, и из более тонкой проволоки. В результате распределение токов в лампе улучшается в пользу анодного, что приводит не только к некоторому увеличению крутизны характеристики, но и к уменьшению входной и выходной емкостей пентода.

Пентоды могут применяться и в передатчиках для генерирования колебаний высокой частоты, поскольку имеют большой коэффициент усиления и малую проходную емкость. По сравнению с приемноусилительными пентодами генераторные пентоды рассчитаны на значительные мощности при повышенных напряжениях. Поэтому электроды таких ламп изготавливаются из специальных тугоплавких материалов и имеют сравнительно большие размеры. Управляющая сетка генераторного пентода располагается на увеличенном расстоянии от катода с целью исключить возникновение ее собственной эмиссии в результате нагрева катода. Для увеличения рабочего участка характеристики используется более густая защитная сетка, на которую подается небольшое положительное напряжение. В генераторных пентодах защитная сетка может использоваться в качестве дополнительной управляющей сетки для управления анодным током.

Пентоды с удлиненной характеристикой использовались для усиления сигналов высокой и промежуточной частоты, а также в системах автоматической регулировки усиления приемноусилительной аппаратуры.

В приемноусилительной аппаратуре до недавнего времени широко применялись многосеточные частотопреобразовательные электронные лампы, обеспечивающие двойное управление электронным потоком. Основу семейства таких электронных ламп составляют гексоды, гептоды и октоды.

Главной особенностью многосеточных ламп является то, что они имеют две управляющие сетки, на которые подаются переменные напряжения разной частоты. При этом анодный ток зависит от сигналов двух частот, а в цепи анода формируются переменные составляющие разных частот, например сигнала промежуточной частоты. Поэтому такие лампы часто называют лампами с двойным управлением, или частотопреобразовательными.

Необходимо отметить, что в качестве лампы с двойным управлением величиной анодного тока можно применить и пентод, у которого защитная сетка не соединена с катодом. В этом случае один сигнал подается на управляющую сетку, другой на защитную.

До недавнего времени лампы с двойным управлением широко применялись, например, для преобразования частоты в супергетеродинных приемниках, различной измерительной аппаратуре и системах многоканальной связи. В настоящее время, в связи с развитием полупроводниковых технологий, частотопреобразовательные электронные лампы в бытовой радиоаппаратуре не используются.

Особенности и обозначение многосеточных ламп

Іексод представляет собой шестиэлектродную лампу с четырьмя сетками. При этом первая и третья сетки являются управляющими, а вторая и четвертая экранирующими. Действие четвертой сетки гексода аналогично действию экранирующей сетки пентода, то есть она обеспечивает увеличение коэффициента усиления лампы и уменьшает междуэлектродную емкость. Вторая сетка устраняет паразитную емкость между управляющими сетками лампы.

Среди многосеточных электронных ламп особое место занимают семиэлектродные пятисеточные лампы, называемые гептодами, или пентагридами. В приемной аппаратуре гептоды использовались, например, для преобразования высокочастотных колебаний принимаемого сигнала в колебания промежуточной частоты. В зависимости от особенностей конструкции гептоды условно можно разделить на смесительные и преобразовательные.