9zip.ru Инструкции Об увеличении добротности усилительных приборов

С появлением телевидения радиолокации, когда возникла необходимость усиливать сигналы с широким частотным спектром, потенциальные возможности совершенствования широкополосных параметров пентодов (увеличение S и уменьшение Сп) на долгое время сделали это направление главным. Это способствовало укоренению мнения, что задачи увеличения широкополосности резонансного усилителя наилучшим образом решаются с помощью пентодов. Успешному освоению пентодов с большой добротностью способствовали следующие обстоятельства.

Из теории электровакуумных приборов известно, что лампа будет иметь максимальную крутизну характеристики S, если ее управляющую сетку поместить в минимум потенциала пространственного заряда электронного блока. Это соответствовало бы зазору между сеткой и катодом в несколько микрон. Неширокополосные лампы имели большие расстояния между сеткой и катодом (немного меньше миллиметра), что создавало большой резерв возможностей увеличения крутизны. Большие габариты старых ламп дополнительно создавали благоприятные условия для резкого уменьшения внутриламповых емкостей путем миниатюризации. Таким образом, за последние два десятилетия добротность ламп была увеличена более чем на порядок, что привело к повышению примерно во столько же раз широкополосности резонансных усилителей. Однако современные потребности настолько возросли, что даже этот явный успех ламповой электроники представляется в ряде случаев недостаточным. Реализация эффективных широкополосных резонансных усилителей с полосой пропускания более 20 Мгц остается трудной задачей. Дело усугубляется тем, что дальнейшему совершенствованию пентода вышеупомянутыми способами препятствует технологический барьер. Уже современные широкополосные пентоды имеют расстояние между сеткой и катодом порядка одного-двух десятков микрон, а диаметр проволоки сетки и шаг ее навивки на траверзы порядка единиц микрон — это конструктивные трудности. Если вспомнить, что увеличение крутизны приводит к пропорциональному росту входной емкости лампы, то становится очевидным возникающий барьер для увеличения добротности ламп методом уменьшения расстояния между сеткой и катодом — это трудности принципиального характера. Другие направления увеличения добротности ламп менее перспективны, так как им присущи особенности, находящиеся в противоречии с многими требованиями к широкополосным лампам.

Введение катодной сетки между катодом и управляющей сеткой для формирования необходимого распределения пространственного заряда электронов в области управляющей сетки позволяет реализовать значения крутизны 30—80 ма/в. Большие токи катодной сетки, малая рабочая область и большая нелинейность анодно-сеточных характеристик, значительно больший уровень внутриламповых шумов, меньшая экономичность за счет потребления мощности катодной сеткой, соизмеримой с потреблением анодной цепи, исключают возможность применения данных ламп во многих полосовых усилителях, особенно в их первых каскадах. В связи с часто возникающей необходимостью согласования полосового усилителя с низкоомными коаксиальными линиями лампы с катодной сеткой, по-видимому, могут успешно применяться в последних каскадах, да и только в том случае, когда нет специальных требований к линейности усилителя.

Лампы с (Вторичной электронной эмиссией позволяют увеличить крутизну характеристики в несколько раз без изменения в конструкции участка сетка—катод. При этом добротность лампы возрастает во столько же раз, так как емкость остается неизменной. Но эти лампы менее всего пригодны для полосовых усилителей, так как им присущи следующие недостатки:

1) большой уровень внутриламповых шумов;
2) нестабильность усилительных параметров (в основном крутизны характеристики);
3) значительная нелинейность характеристик;
4) малая устойчивость каскадов резонансного усилителя;
5) низкая надежность и малый срок службы.

Наибольшее распространение эти лампы получили в наносекундной импульсной технике.

Перечисленные методы увеличения добротности ламп не нашли широкого применения. В настоящее время лучшими для полосовых усилителей остаются лампы обычной конструкции с мелкоструктурной управляющей сеткой, расположенной у катода вблизи области минимума потенциала пространственного заряда, с малогабаритными электродами для уменьшения внутриламповых емкостей. Но, как было показано выше, дальнейшая модернизация этих ламп за счет улучшения -конфигурации участка сетка — катод связана со значительными технологическими трудностями и, по-видимому, значения крутизны около 50 ма/в для частот порядка 300 Мгц будут теми разумными пределами, при которых реализуемая в результате модернизации широкополосность резонансных усилителей еще не будет находиться в глубоком противоречии с экономическими затратами на эту модернизацию.

Дальнейшее усовершенствование широкополосных ламп, управляемых напряжением (пентодов), должно учитывать потенциальные возможности данного направления таким образом, чтобы оно не входило в противоречия с разумными экономическими затратами на модернизацию и главное не тормозило развитие других направлений увеличения широкополосности схем (например, за счет модернизации триодов). В такой постановке вопросы модернизации широкополосных усилительных приборов могут иметь большой промышленное значение.

Понравилась статья? Боярский говорит: поделись с друзьями!