теризовать фиктивным углом пролета. Явления в ламповом триоде можно анализировать по пространственно-временным диаграммам, т. е. зависимостям координаты х электронов в межэлектродном пространстве от времени (см. § 2.2). Для одного из возможных случаев такая диаграмма приведена на рис. 6.1, а При ее построении не учитывалось взаимное электростатическое расталкивание электронов, а проницаемость лампы принималась равной нулю, т. е. считалось, что сетка полностью экранирует анод от катода, в то же время оставаясь абсолютно прозрачной для электронов.

Как видно из рассмотрения пространственно-временных диаграмм, угол пролета электронами промежутка катод- сетка (его длина ск) больше, чем промежутка сетка-анод dac- Это объясняется значительно большим ускоряющим напряжением на аноде.

Сеточный ток (рис. 6.1, в) возникает в момент времени 1, когда лампа отпирается, от ток наводится в цепи сетка-катод движущимися от катода к сетке электронами и возрастает до момента 2, так как в это время увеличивается число таких электронов. С момента t, когда

электроны начинают пересекать плоскость сетки и двигаться к аноду, общий ток уменьшается, так как, удаляясь от сетки, электроны наводят в сеточной цепи противоположно направленную составляющую тока.

С этого же момента времени 4 в анодной цепи начинает протекать ток (рис. 6.1, г), наводимый электронами, движущимися к аноду. Заметим, что при работе на низких частотах ( - ti)/T пренебрежимо мало, и анодный ток начинает протекать, когда £с (рис. 6 I, б), i е. мгновенное напряжение на сетке превышает напряжение сдвига

Рис. 6.1. Движение электронов в триоде с учетом их инерционных свойств:

а - пространственно-временнйе диаграммы; б - зависимость от времени мгиовеииого напряжения на сетке - напряжение смещения, [/-амплитуда напряжения возбуждения, - напряжение сдвига), в, г - зависимости от времени сеточного и анодного токов

в момент ? = ?з передние электроны достигают анода и противоположно направленные составляющие сеточного тока, наводимые электронами, которые движутся в одном и том же направлении, но по разные стороны от сетки, становятся равными, а сеточный ток - равен нулю. Он остается таким до t = ti, начиная с которого вс Е'с. Анодный ток становится равным нулю только при / = 4, когда анода достигает последний электрон, пролетевший через плоскость сетки при бс > Е'с. Электроны, попавшие в промежуток катод-сетка в период времени от /] до /4, но не успевшие

Рис. 6.2. Эквивалентная схема генераторного триода с учетом индуктивностей выводов и межэлектродных емкостей (а) и эквивалентная PC (б), получаемая при соединении электродов триода в узел:

ас ск ак ~ внутриламповые емкости между анодом и сеткой, сеткой и катодом, анодом и катодом соответственно; L, i,, i- - нндук-тнвиости выводов анода, сеткн я катода

Рис. 6.3. Эквивалентная схема входной цепи генераторного триода (а) и векторная диаграмма токов и напряжений в этой схеме (б)

пересечь плоскость сетки, после момента t - t будут тормозиться полем сетки. После остановки они начнут двигаться обратно к катоду. Начиная с этого момента в зависимости (О появится обратный выброс сеточного тока, обусловленный движением электронов от сетки к аноду и к катоду. Сеточный ток полностью прекратится при / = 4. когда последний электрон под действием сменившего полярность переменного напряжения на сетке достигает катода.

Заметим, что возвращаемые на катод полем сетки электроны бомбардируют катод, отдавая ему кинетическую энергию, что может вызвать его перегрев.

Анализ зависимостей, приведенных на рис. 6.1, показывает, что если при достаточно низких частотах и принятых допущениях количество электронов, достигших анода, равно их числу вылетевших из катода, когда промежуток катод- сетка открыт, то на СВЧ анода достигает тем меньшее количество электронов, чем больше угол пролета. Это ведет к уменьшению амплитуд как импульса анодного тока, так и его первой гармоники, что должно быть отражено эквивалентным снижением крутизны анодно-сеточной характеристики лампы. Импульс анодного тока растягивается, угол отсечки анодного тока по сравнению с его низкочастотным значением увеличивается. Это также уменьшает амплитуду первой гармоники анодного тока. Начало импульса анодного тока запаздывает по времени на Д/ = 4 - h> появляется сдвиг по фазе между управляющим напряжением и первой гармоникой анодного тока. Крутизна анодно-сеточной характеристики S, таким образом, не только уменьшается, но и приобретает комплексный характер. Выходное сопротивление лампы, которое тоже является комплексным, возрастает.

Появление сеточного тока на СВЧ свидетельствует о необходимости увеличивать в этом диапазоне частот мощность возбуждения генератора. С увеличением угла пролета электронов или рабочей частоты растут амплитуда первой гармоники сеточного тока и мощность возбуждения генератора; входное сопротивление, имеющее обычно комплексный характер, уменьшается.

Будем считать в дальнейшем = = 0. В этом случае поле сетки за время от /j до /4 является ускоряющим для электронов, движущихся от катода к сетке, и тормозящим для электронов, летящих к аноду.

На низких частотах все электроны, покинувшие катод в положительный полупериод напряжения на сетке, пролетают плоскость сетки и достигают анода. При этом электроны, движущиеся к сетке, потребляют от источника возбуждения через посредство ускоряющего поля сетки такую же энергию, которую отдают этому источнику электроны, летящие от сетки к аноду. На СВЧ потребляемая от источника мощность может оказаться гораздо больше. Электроны, движущиеся от сетки к аноду в течение времени от /4 до /5, продолжают потреблять энергию источника, как и электроны, возвращаемые на катод за время от 4 до /g! сначала эти электроны, двигаясь по инерции к сетке, тормозятся ее полем, отдавая ему свою кинетиче-