Особенности работы ламп на сверхвысоких частотах

Материалы / Шпаргалка по общей электронике и электротехнике / Особенности работы ламп на сверхвысоких частотах

Страница 1

Лампы для средних и коротких волн работают неудовлетворительно

на СВЧ, что объясняется следующими причинами.

Влияние междуэлектродных емкостей и индук-тивностей выводов.

Емкости и индуктивности сильно влияют на работу ламп в диапазоне СВЧ. Они изменяют параметры колебательных систем, подключенных к лампе. В результате уменьшается собственная частота колебательных систем и становится невозможной настройка их на частоту выше некоторой предельной.

Для каждой лампы характерна некоторая предельная частота, которая соответствует резонансной частоте колебательного контура, получающегося при коротком замыкании выводов от электродов лампы.

Индуктивности выводов и междуэлектродные емкости, будучи включены в те или иные цепи лампы, создают нежелательные положительные или отрицательные обратные связи и фазовые сдвиги, ухудшающие работу схемы. Особенно сильно влияет индуктивность катодного вывода. Она входит одновременно в анодную и сеточную цепи и создает значительную обратную связь, вследствие которой изменяется режим работы и уменьшается входное сопротивление лампы, на которое нагружается источник усиливаемого переменного напряжения. Междуэлектродные емкости также способствуют уменьшению входного сопротивления лампы. Кроме того, эти емкости, имея на сверхвысоких частотах весьма небольшое сопротивление, могут вызывать в более мощных лампах появление значительных емкостных токов, нагревающих выводы от электродов и создающих дополнительные потери энергии.

Влияние инерции электронов.

Вследствие того что электроны имеют массу, они не могут мгновенно изменять свою скорость и мгновенно пролетать расстояние между электродами. Лампа перестает быть безынерционным или малоинерционным прибором. На СВЧ проявляется инерция электронов. Инерция электронных процессов в лампе создает вредные фазовые сдвиги, искажает форму импульсов анодного тока и служит причиной возникновения значительных сеточных токов. В результате получаются резкое снижение входного сопротивления лампы, увеличение потерь энергии в лампе, а также уменьшение полезной мощности.

При рассмотрении работы ламп для упрощения считают, что ток в цепи какого-либо электрода образуется благодаря попаданию на этот электрод потока электронов, летящих внутри лампы. Такой поток электронов называется конвекционным током. Ток во внешней цепи любого электрода лампы представляет собой наведенный (индукционный) ток.

В электронных лампах роль движущегося индуктирующего заряда играет поток электронов, летящих от одного электрода к другому, т. е. конвекционный ток. Конвекционные токи внутри лампы всегда возбуждают наведенные токи во внешних проводах, соединенных с электродами лампы. Наведенный ток увеличивается при увеличении количества и скорости летящих электронов, а также при уменьшении расстояния между ними и данным электродом.

С помощью наведенного тока можно лучше понять преобразование энергии, происходящее при движении электронов в электрическом поле. Поток летящих внутри лампы электронов создает в цепи аккумуляторной батареи наведенный ток, направление которого совпадает с направлением конвекционного тока. В случае ускоряющего поля наведенный ток, проходящий через батарею, будет для нее разрядным током. Батарея разряжается, т. е. расходует свою энергию, которая с помощью электрического поля передается летящим электронам и у