三极电子管的三个静态参数

作为一个放大用的电子管,其中涉及到的特性参数 相当多,最基本的应用参数有灯丝电压、灯丝电流、阳极电压、阳极电流、跨导、放大系数、输入电容、输出 电容、过渡电容、灯丝与阴极间电容,还有相当重要的 极限运用数据,如:最大灯丝电压、最小灯丝电压、最 大阳极电压、最大灯丝与阴极间电压、最大阴极电流 最大阳极耗散功率、最大栅极电阻等。
这里,先来介绍 最常见也是最重要的三个参数。

1.阳极内阻(R)

当栅极电压一定时,阳极电压的变化量与阳极电流 的变化量之比,称之为电子管的阳极内阻。其实,这个 定义是最容易懂的,那就是欧姆定律的公式了。
当然, 这里指的是变化的阳压除以变化的阳流,阳极内阻的定 义可以用公式表达为
R≈△e/△i e(栅压为常数)
这个公式中的内阻单位是k,这个公式说明的是, 要使阳流增加1mA时,电子管的阳极电压必须增加的电 压值。
从字面上来理解可能复杂一些,不过举过例子说 下其实是很简明易懂的,例如我们所熟知的三极管 6N9P,它的阳极内阻约为44K,这个数字说明,如果我们要使通过6N9P的阳极电流增加1mA,那么电子管的阳 极电压必须要增加44V才行。阳极内阻在公式上表达为阳 极电压对阳极电流控制能力的倒数。
电子管的阳极内阻直接取决于电子管的内部结构 也就是电子管的阳极与阴极间的距离,距离越近,阳极 电压对电子流的控制能力便越强,电子管的阳极内阻就 越低,阳极与阴极的距离越远,电子管的阳极内阻值就 越大。
不过,决定阳极内阻大小的还有其它的因素,那 就是栅网的疏密程度,栅网绕制得越稀疏,那么由阳极 发出的电力线穿过栅网到达栅阴极间的数目便越多,阳 极电压对电子流的控制作用便越大,阳极内阻便越小, 否则反之。

2.跨导(S)

这个名词的定义是,当三极管(当然多极管都适用 这个定义)的阳极电压一定时,阳极电流的变化量(增 加或减少量)与栅极电压的变化量(增加量或减少量) 之比,被称为跨导。如果对于阳极电流的变化量和栅极
电压的变化量以△i a和△eg来表示,那么对于跨导的定义
可以用公式表达为:
S=△i a∥△eg(阳极电压为常数)
跨导的单位是mA/V,也就是说,这个mA/V的单位表 达的意思就是当电子管的栅极电位改变V时,所对应的 阳极电流改变的mA值,当你对电子管放大电路接触多了 以后就知道,跨导就是用来说明栅极电压对阳极电流的 控制能力的,跨导值越大,表示栅极电压对屏极电流的 控制能力越强。
跨导值的确定,厂家可以由电子管的内部结构参数 直接计算出来,而对于发烧友而言,可以从厂家提供的 特性曲线中通过简单计算得出。
跨导是电子管质量的重要标志之一,也是电子管的 个重要物理参数。栅极和阴极间的距离是决定跨导值 大小的首要因素,距离越近,栅极控制电子流的作用也 就越大。同时,电子管的阳极和阴极的有效面积也决定
了跨导值的高低,当阳极和阴极的有效面积越大时,很 显然电子管的屏极电流也就越大,由栅极电压变化引起 的阳极电流的变化量也越大。

3.放大系数μ

电了管的放大系数μ是电子管最重要的基本参数之 ,它是用来表示栅极电压对阳极电流的控制能力比阳极 电压对阳极电流控制能力大多少倍的一个参数。
它的定义是:如果想保持电子管的阳极电流不变, 阳极电压的变化量与栅极电压的变化量之比,就被称为电子管的放大系数,用公式表达为:
u=|△e a/△eg(阳流是常数)
u值是没有单位的,它仅代表的是一个比值。这个 u值代表的是当栅极电压改变1姆时,要保持电子管的阳 极电流不变,阳极电压需要反方向改变的电压值。例如
我们熟悉的6N2,其μ=97,这表示要使得电子管的阳流 不变,当6N2的栅压减少1V时,阳极电压必须增加97V, 或当6N2的栅压增加1V时,要使得电子管的阳流不变, 其阳极电压必须减少97V才行。
在同一个工作点上,上面三个参数间存在着一定的 关系,这个关系可以用一个方程式来代替。不过,在提 到这个方程之前,还要了解一下电子管的另一个不常用 的参数,电子管的渗透率D。
我们知道,电子管的阳极电压对阴流的影响能力远 没有栅极电压对阴流的影响能力大,为了从一个直观的 数值上衡量阳极电压和栅极电压对阴流的控制能力,人 们便用渗透率D这一指标,来表征阳极电压对阴极电流的 控制能力是栅极电压对阴极电流控制能力的几分之几。
三极管的渗透率D可以通过这样的方法测量:即保持阴极 的电流不变,求出栅极电压的变化量与阳极电压的变化 量之比,这就是电子管的渗透率D,用公式表达为
D=|△e a/△eg(保持阴极电流不变)
在式中,D只是一个比值,并没有单位。
很显然,从这个渗透率的计算公式中,再结合到电 子管放大系数的定义,可以发现,放大系数μ值其实就 是电子管渗透率D的倒数,即μ=1/D。

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