§ 17.2. Типы генераторных и модуляторных ламп

Классификация. Генераторные и модуляторные лампы подразделяются по мощности, длительно рассеиваемой анодом; виду охлаждения; роду работы и рабочей частоте. По наибольщей рабочей частоте генераторные и модуляторные лампы непрерывного действия делятся на: низкочастотные (до 20 кГц) модуляторные лампы типа ГМ; длинноволновые и коротковолновые (до 25 МГц) типа ГК; ультракоротковолновые (до 600 МГц) типа ГУ; дециметровые и сантиметровые (более 600 МГц) типа ГС. Для импульсных режимов выпускаются генераторные лампы типа ГИ и модуляторные типа ГМИ.

Генераторные лампы. Экранированные генераторные лампы (тетроды и пентоды) в основном изготовляют на малые и средние мощности. По сравнению с триодами они обладают: большим коэффициентом усиления, что позволяет уменьшить напряжение возбуждения; малой проходной емкостью, что повышает устойчивость мощных усилительных каскадов к самовозбуждению; высоким коэффициентом использования анодного напряжения ( = 0,9), при котором обеспечивается увеличение к. п. д.

Пентоды обладают большим внутренним сопротивлением в режиме перехвата и малой проходной емкостью, однако в них затруднено охлаждение второй сетки. Практически пентоды выпускаются на небольшие и средние мощности. Примерами генераторных пенто-

Рис. 17.3. Генераторный пентод ГУ-80 н тетрод ГУ-47Б

дов служат лампы ГУ-50 и ГУ-80 (рис. 17.3, а), параметры которых приведены в табл. 17.1.

На большие мошности более перспективны лучевые тетроды, у которых управляющая и экранирующая сетки выполнены с одинаковым шагом, вследствие чего мал ток второй сетки. Благодаря лучшему токораспределению эти лампы обладают большей крутизной анодно-сеточных характеристик, меньше смещающихся вправо. Это позволяет получить большую полезную мощность при меньших значениях напряжения и мощности возбуждения. Примером мощных лучевых тетродов метрового диапазона для генерирования и усиления мощности колебаний служат лампы ГУ-47Б (рис. 17.3,6). Для уменьшения индуктивности вводов на высокой частоте в этих лампах применены коаксиальные (кольцевые) вводы катода и сетки.

Генераторные триоды могут быть изготовлены на мощности от единиц до сотен киловатт. По сравнению с экранированными лампами триоды обладают в большей степени смешенными вправо характеристиками, большей проходной емкостью и меньшим внутренним сопротивлением. Конструктивной особенностью мощных триодов для СВЧ диапазонов являются кольцевые вводы сетки и укороченные вводы катода, при которых достигается снижение их индуктивного и омического сопротивлений. Примером триодов для генерирования и усиления высокочастотных колебаний служит лампа ГУ-62А (см. табл. 17.1).

Модуляторные лампы. Различают модуляторные лампы непрерывного действия и для импульсной работы.

Лампы непрерывного действия применяются в мощных усилителях низкой частоты и в схемах модуляторов мощных передатчиков для изменения амплитуды высокочастотных колебаний генераторов. Обычно они имеют левые характеристики и используются в режиме А, обеспечивающем неискаженное усиление.

Импульсные модуляторные лампы используются в схемах импульсных модуляторов, управляющих работой импульсных СВЧ генераторов передатчиков радиорелейных систем связи, радиолокационных станций и других устройств. В качестве импульсных модуляторных ламп служат тетроды, работающие с небольшим анодным напряжением и не требующие высоких напряжений запирания. Им-

пульсные лампы являются высоковольтными приборами с большими токами в импульсе, к изоляции электродов и степени вакуума которых предъявляются жесткие требования. Примером импульсной лампы для схем модуляторов аппаратуры радиорелейной связи служит двойной тетрод ГИ-30 со следующими параметрами: <7а= =250 В; /а=60 мА; /аи=9 А; 3=15 Вт.

Правила эксплуатации мощных ламп. Длительная безаварийная работа мощных ламп обеспечивается соблюдением их режимов работы и правил эксплуатации.

Во избежание тепловой перегрузки электродов ламп принудительное охлаждение должно включаться до включения накала и выключаться по истечении 10 мин после выключения цепи накала. В холодном состоянии сопротивление нити катода мало, поэтому во избежание больших пусковых токов напряжение накала включают плавно или ступенями, чтобы пусковой ток не превысил 1,5/нном.

При питании цепи накала постоянным током для равномерного износа катода после 200-300 ч работы лампы изменяют полярность включения цепи катода. Нежелательны многократные включения и выключения накала, способствующие деформации катода и сокращающие срок службы ламп. Включение постоянных питающих на-прял(ений цепей сеток и анода производится после включения накала, затем возможна подача на электроды переменного напряжения сигнала.

В процессе длительного бездействия лампы происходит выделение газов из ее стеклянных и металлических частей. Для удаления газов производят жестчение ламп на рабочем месте или в специальной установке. Для этого включают номинальные напряжения накала и смещения и выдерживают при них лампу в течение 20- 30 мин, затем включают анодное напряжение примерно 0,5 f/a ном и ступенями в 500-1000 В через каждые 5-10 мин повышают его до номинального. В процессе такой тренировки происходит поглощение ионизированных частиц и улучшается вакуум.

В процессе эксплуатации мощных ламп следует соблюдать правила техники безопасности. Аппаратуру с мощными лампами снабжают электрической и механической блокировкой, надежным заземлением.

Глава 18 ИОННЫЕ ПРИБОРЫ

§ 18.1. Физические процессы в ионных приборах

К ионным относят приборы, электропроводность которых обусловлена электронами и ионами, возникающими при электрическом разряде в газовой среде. В качестве газового наполнителя используются инертные газы и пары ртути. По типу катода разли-