"Радиолюбитель", №3-4, февраль, 1926 год, стр. 83-84
Трестом заводов слабых токов в Ленинграде выпущена двухсеточная лампа — тип "Микро Д-С." На рис. 1 приведена характеристика лампы. По оси абсцисс (горизонтальной) отложены напряжения на направляющей стенке в вольтах {Vg2, по оси ординат (вертикальной) анодный ток (Ja) в mA.
(1) — Ja при Vg1 = 15 v и Va = 20 v
(2) — Ja „ Vg = Va = 15 v
(3) — Jg1 „ Vg1 = Va = 15 v
(4) — Jg2 „ Vg1 = Va = 15 v
g1 — первая от нити сетка (катодная).
g2 — вторая от нити сетка (направляющая).
Характеристика лампы указывает на большое усиление (ее крутизна) и на отсутствие искажений (ее прямолинейность). Кривая Jg1 дает ток катодной сетки. Кривая Jg2 — ток направляющей сетки. Характеристики сняты обе при 15-вольтном напряжении на катодной сетке: нижняя при напряжении на аноде, равном напряжению на сетке (g1) т.-е. при 15 вольтах; верхняя — при 20-ти вольтах на аноде.
Данные лампы таковы:
Анод — никкелевый.
Сетки — молибденовые.
Накал:
напряжение (Vн) — не больше 3,6 вольта,
сила тока (Jн) = 0,06 амп.
Анодное напряжение — от 5 до 25 вольт.
Крутизна (S) — 0,87 mA/v.
Припой зажима добавочной сетки к гильзе цоколя требует некоторой осторожности в обращении с лампой, т. к. прикосновение или приближение руки меняет весь режим лампы, в особенности на коротких волнах.
Kiel funkcias dureta valvo. — S. KLUSJE. — En la artik lo oni donas popularan klarigon de funkciado do duretaj valvoj kaj estas donitaj fenomen j do duretaj fabrikotaj de Trusto de fabrikoj do malforta kurento.
Чтобы понять работу двухсеточной лампы, рассмотрим некоторые явления, происходящие в каждой катодной лампе.
Как известно, электроны это частицы отрицательного электричества. Раскаленная нить в катодной лампе выделяет, "излучает" в окружающее пространство электроны. Выделенные раскаленной нитью катодной лампы в пространство вокруг нити, они притягиваются анодом, заряженным положительно. Электроны, движущиеся от нити к аноду, образуют электронный ток. Таким образом в каждый данный момент работы лампы все пространство между нитью и анодом заполнено электронами, — другими словами, оно заряжено отрицательно. Этот отрицательный заряд носит название пространственного заряда.
На выделение нитью электронов пространственный заряд действует подавляюще. Действительно, отделившемуся от нити электрону, чтобы достигнуть анода, приходится преодолеть отталкивающее действие, производимое на него пространственным зарядом (ведь одноименные заряды отталкиваются!). Пространственный заряд образуется, главным образом, вокруг самой нити, на очень близком расстоянии от нее. Здесь электроны особенно "густы". Происходит это оттого, что, с одной стороны, возле нити электроны имеют еще сравнительно небольшую скорость (притягательное воздействие удаленного анода слабо) и, с другой — оттого, что вдали от нити то же количество электронов займет значительно большее пространство. Пространственный заряд заряжен более отрицательно, чем нить, что заставляет большую часть электронов, отделившихся от нити, вновь вернуться обратно на нее. Только те электроны попадут на анод, которые, обладая большей скоростью, преодолеют эти препятствия. Ясно, что, чем выше напряжение на аноде, тем сильнее он притягивает электроны и тем большее число их он "выловит" из сферы действия пространственного заряда.
С повышением анодного потенциала, т.-е. с увеличением напряжения анодной батареи, его нейтрализующее действие все больше и больше проникает в толщу пространственного заряда и тем тоньше становится его "слой" электронов, толпящихся вокруг нити.
При некотором определенном достаточно большом потенциале (напряжении) влияние анода становится настолько сильным, что пространственный заряд отодвигается на самую нить, так что все выделившиеся из нити электроны попадут на анод, — устанавливается максимальный электронный ток — ток насыщения. Наоборот, с уменьшением потенциала на аноде, пространственный заряд все расширяется, — электронный ток равен нулю.
Следовательно, для того, чтобы получить максимальный электронный ток и вместе с тем с'экономить в напряжении на аноде, надо каким-либо образом нейтрализовать пространственный заряд. Это сделано W. Schotky, который с этой целью ввел в обыкновенную катодную лампу добавочную сетку, между обыкновенной (направляющей) сеткой и нитью. Эту добавочную сетку мы будем называть катодной сеткой. Сами лампы получили название двухсеточной с катодной сеткой. На катодную сетку дается положительный потенциал, нейтрализующий пространственный заряд вокруг нити и притом настолько большой (до 8—10 v), чтобы получился почти насыщенный электронный ток.
В двухсеточной лампе явление протекает следующим образом:
Положительный заряд катодной сетки нейтрализует пространственный заряд и притягивает к себе электроны. Проскочившие сквозь катодную сетку электроны образуют пространственные заряды между обеими сетками. При сильных отрицательных потенциалах на направляющей сетке g2 (отрицательный полупериод принимаемых колебаний, отрицательное преднапряжение, даваемое на сетку) электроны отталкиваются от нее и возвращаются на катодную сетку, — весь ток почти целиком переходит к катодной сетке. При слабом отрицательном потенциале на направляющей сетке (положительный полупериод принимаемых колебаний) положительный заряд анода притянет к себе электроны. Пространственный заряд между сетками значительно "слабее", т. к. электроны распределены на значительно большом пространстве и на единицу об‘ема приходится меньше электронов; поэтому, для получения тех же степеней усиления требуется более слабое напряжение на аноде. Так, при напряжении на аноде всего лишь в 10 вольт "добротность" лампы (т.-е. отношение крутизны к проницаемости и S/D) получается такой же, как у обыкновенной катодной лампы при 100 вольтах на аноде.
Вследствие же низкого напряжения на аноде и скорость движения к нему электронов меньше, а, следовательно, и весь электронный поток легче поддается управлению. Значительно более слабые принимаемые колебания вызовут тот же эффект, т.-е. чувствительность лампы сделалась значительно больше.
Итак, при пользовании двухсеточяой лампой достигаются следующие выгоды:
1) Низкое анодное напряжение (экономия в анодных батареях).
2) Повышенная чувствительность.
3) Усиление в 3 раза большее, чем с обыкновенной трехэлектродной лампой: т.-е. приходящие колебания усиливаются в 30-45 раз.
В заключение надо сказать, что для достижения максимального эффекта полезно отрегулировать величину напряжения на катодную сетку или взять несколько большее напряжение на анод (12—20 v), ибо в противном случае катодная сетка будет расходовать слишком много тока.