Исследование принципов статического управления электронным потоком в триоде
Описание лабораторной установки и практические задания
Устройство лабораторной установки
Внешний вид установки можно увидеть на рис. 1. На рис. 2 и 3 – принципиальные схемы для измерения параметров вакуумного триода. Блок режимов (1) обеспечивает требуемые напряжения на электродах исследуемой электронной лампы-триода. Исследуемый триод 6Н8С размещается на верхней панели измерительного блока (2), там же расположены элементы коммутации, позволяющие изменять схему включения триода. Для контроля режима лампы по постоянному току используются стрелочные лабораторные вольтметры и миллиамперметр ЛМ-1 (3). Звуковой генератор Г3-112 (4) обеспечивает подачу переменного напряжения для реализации метода переменной составляющей. Для измерения значений переменного напряжения используется аналоговый милливольтметр переменного тока В3-38 (5).
Рис. 1.
1. Блок режимов
Блок режимов (1) обеспечивает необходимыми напряжениями исследуемый вакуумный триод: регулируемое стабилизированное напряжение на аноде лампы (от 0 до +220 В), регулируемое напряжение на сетке (от 0 до -15 В), напряжение питания накала (6,3 В). Подача напряжений производится через шлейф питания в измерительный блок (2).
2. Измерительный блок
Измерительный блок (2) обеспечивает подачу регулируемых постоянных напряжений на электроды исследуемой лампы и напряжения накала нагревателя катода, подаваемых с блока режимов (1) по шлейфу питания. Исследуемый вакуумный триод установлен на верхней панели измерительного блока.
Измерительный сигнал со звукового генератора (4) через входной разъём подаётся на согласующий трансформатор, обеспечивающий гальваническую развязку цепей. Расположенные на верхней панели гнёзда служат для подключения измерительных приборов (3) и позволяют произвести коммутацию с помощью соединительных проводов для сборки требуемой измерительной схемы (рис. 14, 15).
Переключатель режимов измерения осуществляет коммутацию милливольтметра переменного тока В3-38 (5) в требуемые точки схемы. В положении «b» милливольтметр подключен к сопротивлению анодной нагрузки триода Ra, то есть измеряется выходной сигнал, в положении «c» – входной сигнал при измерении крутизны лампы (рис. 14), в положении «a» – входной сигнал при измерении выходного сопротивления лампы (рис. 15).
Световой индикатор, расположенный в левом дальнем углу верхней панели измерительного блока, сигнализирует о наличии анодного напряжения.
3. Вольтметры и миллиамперметр
Для измерения статических режимов лампы используются высокоточные магнитоэлектрические лабораторные приборы ЛМ-1 (класс точности 0,5): вольтметры 30 В и 300 В для измерения постоянного напряжения на сетке и на аноде лампы соответственно, миллиамперметр 15 мА для измерения постоянного анодного тока.
4. Звуковой генератор
Звуковой генератор Г3-112 (4) обеспечивает подачу синусоидального напряжения для измерения крутизны и внутреннего сопротивления ламы методом переменной составляющей.
Основные приёмы работы с генератором Г3-112 можно прочитать по этой ссылке.
5. Милливольтметр переменного тока
Аналоговый милливольтметр переменного тока В3-38 (5) используется для измерения значений сигналов, подаваемых в цепь сетки или анода измеряемой лампы, и значения выходного напряжения, снимаемого с сопротивления анодной нагрузки лампы. Во время измерения корпус прибора находится под постоянным напряжением, подаваемым на анод лампы, величина которого может достигать 220 В, поэтому милливольтметр В3-38 помещён в диэлектрический ящик из полиметилметакрилата, защищающий оператора от поражения электрическим током, ручка переключателя пределов измерения выведена через изолирующий стержень.
Основные приёмы работы с милливольтметром В3-38 можно прочитать здесь.
Практические задания
!!! Измерения крутизны лампы (задания 1в, 1г) и её внутреннего сопротивления (2в, 2г) производятся методом переменной составляющей. Для его реализации на соответствующий электрод лампы нужно подать переменное напряжение частотой от 10 до 50 кГц и амплитудой много меньше постоянного напряжения на этом электроде. Подробнее см. в методичке и в советах к работе.
1. Проведите измерения по схеме рис. 2.
Рис. 2.
Анодно-сеточные характеристики:
а) Ia = f(Uс) при Uа = 220 В;
б) Ia = f(Uс) при Uа = 150 В.
Крутизна лампы:
в) S = f(Uс) при Uа = 220 В;
г) S = f(Uа) при Uс = -8 В.
Следите за тем, чтобы ток анода лампы не превышал 10 мА, напряжение на аноде лампы не превышало 220 В.
2. Проведите измерения по схеме рис. 3.
Рис. 3.
Анодные характеристики:
а) Ia = f(Uа) при Uс = - 8 В;
б) Ia = f(Uа) при Uс = - 6 В.
Внутренне сопротивление лампы:
в) Ri = f(Uа) при Uс = - 8 В;
г) Ri = f(Uc) при Ua = 220 В.
Следите за тем, чтобы ток анода лампы не превышал 10 мА, напряжение на аноде лампы не превышало 220 В.
3. По результатам измерений постройте графики зависимости от напряжения на сетке и на аноде ламы:
а) анодного тока;
б) крутизны;
в) внутреннего сопротивления;
г) статического коэффициента усиления по напряжению.
Техника безопасности
1. В лабораторной установке используются опасное для жизни напряжение.
2. Сборку, разборку и любые изменения в схеме следует производить только при выключенном питании. После выключения питания необходимо убедиться в отсутствии напряжения в схеме: индикаторы не должны гореть, все приборы ЛМ-1 должны показывать нулевые значения.
3. Корпус милливольтметра В3-38 подключен к анодной цепи измеряемой лампы, поэтому на нём может быть напряжение до 220 В. Следите за тем, чтобы кабельный разъём, подключенный к входному гнезду, находился внутри изолирующего ящика. Включение и выключение милливольтметра производите с помощью диэлектрической палочки через прорезь. Можно использовать пластмассовую шариковую ручку, но не карандаш!!!
4. Корпус исследуемой лампы нагревается, будьте осторожны.
5. После сборки схемы перед её включением следует пригласить заведующего лабораторией. Он проверит правильность сборки схемы и проведёт инструктаж по технике безопасности на рабочем месте.