收信放大管的作用及其特性

　1.三極管的放大作用

　　圖1是收信放大管的結(jié)構(gòu)及符號(hào)圖，柵極用符號(hào)g表示，柵極具有控制陽(yáng)極電流ia的作用。由于柵極與陰極之間的距離較陽(yáng)極與陰極間的距離近得多，所以柵極對(duì)陰極發(fā)射電子的影響也較陽(yáng)極的影響大得多，即是說(shuō)柵極控制電子的能力要比陽(yáng)極大得多，柵壓ug有多少量的變化，就能引起陽(yáng)極電流ia發(fā)生較大的變化，這就是三極管具有放大作用的原因。

　2.三極管的靜態(tài)特性曲線

　?。?）陽(yáng)極特性曲線，指柵壓ug為常數(shù)時(shí)，陽(yáng)極是電流ia與陽(yáng)極電壓ua的變化關(guān)系曲線，采用圖2的線路可測(cè)出在極管陽(yáng)極特性曲線，圖3表示6n8p的陽(yáng)極特性曲線簇。

從陽(yáng)極特性的曲線簇可以看出：

　1）它的每條曲線形狀和二極管的行性曲線相似，柵壓愈負(fù)，曲線愈向右移。這是因?yàn)闁艍簽樨?fù)進(jìn)，只有當(dāng)陽(yáng)極電壓增加到能夠抵消在陰極附近產(chǎn)生的排斥電場(chǎng)以后，才會(huì)產(chǎn)生陽(yáng)極電流。

　2）特性曲線的大部分是彼此平行的直線，間隔也比較均勻，但在陽(yáng)極電流較低的部分，曲線顯得彎曲。

　3）從圖中還可以看出，柵壓電流可變化4毫安，若柵壓保持---8伏不變，要使陽(yáng)極電流變化4毫安，則陽(yáng)極電壓應(yīng)變化40伏才行，這說(shuō)明書柵壓對(duì)陽(yáng)極電流的控制作用是陽(yáng)極電壓控制作用的20倍。

　?。?）陽(yáng)柵特性曲線，指陽(yáng)極電壓為常數(shù)時(shí)，陽(yáng)極電流ia與柵壓ug的變化關(guān)系曲線。
仍用圖2測(cè)量陽(yáng)柵特性曲線。只要把陽(yáng)極電壓ua固定在某一數(shù)值上，然后一條陽(yáng)柵特性曲線，在不同的陽(yáng)極電壓下作出很多條曲線就組成特性曲線簇。圖4為6n8p陽(yáng)柵特性曲線簇。

從曲線簇可以看出：

　1）在陽(yáng)極電壓為定值時(shí)，隨著負(fù)柵壓的增加，陽(yáng)極電流減小。當(dāng)負(fù)柵壓增加到某一個(gè)數(shù)值時(shí)，陽(yáng)極電流減小到零，這時(shí)稱為陽(yáng)極電流截止，對(duì)應(yīng)的柵壓稱為截止柵壓。

　2）陽(yáng)極電壓越高，特性曲線越往左移，這是因?yàn)殛?yáng)極電壓越高，要使陽(yáng)極電流截止的負(fù)柵壓也越大。

　3）從圖中還可看出柵壓變化對(duì)陽(yáng)極電流的變化影響很大。

　3.三極管的參數(shù)

?。?）跨導(dǎo)

　　跨導(dǎo)的定義是：在陽(yáng)壓保持不變時(shí)，柵壓ug在某一工作點(diǎn)上變化一個(gè)增量△ug，將引起陽(yáng)極流ia相應(yīng)地彎化一個(gè)增量△ia，比值△ia/△ig稱為跨導(dǎo)，用符號(hào)s表示，即：
s=[△ia/△ig|ua（固定）]（毫安/伏）
跨導(dǎo)具有電導(dǎo)的性質(zhì)，其物理意義是：在陽(yáng)壓固定不變的條件下，當(dāng)柵壓變化1伏時(shí)，陽(yáng)流變化了多少毫安。它表明柵壓控制陽(yáng)流的能力，跨導(dǎo)越大，柵壓控制陽(yáng)流的能力就越強(qiáng)。

　　電子管的跨導(dǎo)可以從已知的陽(yáng)柵特性曲線簇上求出。特性曲線的不同部分的跨導(dǎo)值是不一樣的。曲線越陡（即斜率越大）跨導(dǎo)就越大，所以在特性曲線的直線部分，跨導(dǎo)最大，而且各點(diǎn)跨導(dǎo)差不多相同，因此，電子管手冊(cè)中給出的跨導(dǎo)，都是指直線部分的跨導(dǎo)值，一般三極管的跨導(dǎo)值約為2～10（毫安/伏）

?。?）內(nèi)阻

　　內(nèi)阻的定義是：在柵壓保持不變時(shí)，陽(yáng)壓ua在某一工作點(diǎn)上彎化一個(gè)增量△ua，將引起陽(yáng)流相應(yīng)地變化一個(gè)增量△ia，比值△ua/△ia稱為內(nèi)阻，用符號(hào)ri表示，即：
ri=[△ua/△ia|ig（固定）]（歐姆）
當(dāng)ia為毫安，ua為伏時(shí)，則ri為千歐。

　　內(nèi)阻的物理意義是：在柵壓保持不公的條件下，陽(yáng)流變化1毫安，陽(yáng)壓需要變化多少伏，這表明了陽(yáng)極對(duì)陽(yáng)流的控制能力，內(nèi)阻越小，陽(yáng)壓控制陽(yáng)流的能力就越強(qiáng)。

　　內(nèi)阻也可以從陽(yáng)極特性曲線上求出，由于電子管的陽(yáng)極特性曲線不是直線，所以曲線上各點(diǎn)的內(nèi)阻值也不相同，曲線越陡（即斜率越大）時(shí)，內(nèi)阻越小，曲線越平直（即斜率越小）則內(nèi)阻越大，一般三極管內(nèi)阻值為500歐至100千歐之間。

?。?）放大系數(shù)

　　放大系數(shù)的定義是：陽(yáng)壓變化一個(gè)增量△ua為了保持陽(yáng)流不變，柵壓ug必須相應(yīng)地變化一個(gè)△ug，△ua與△ug比值的絕對(duì)值，稱為放大系數(shù)，用符號(hào)μ表示，即：
μ=△ua/△ug|ia（固定）

　　放大系數(shù)沒(méi)有單位，它表明柵壓對(duì)陽(yáng)流的影響比陽(yáng)壓對(duì)陽(yáng)流的影響大多少倍，一般三極管的放大系數(shù)在5～100之間。

?。?）三個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系

　　電子管的三個(gè)參數(shù)s、ri和μ三者之間有一定的關(guān)系，這個(gè)關(guān)系可用下式求得：根據(jù)ri的定義：ri=△ua/△ia，因?yàn)樵隽俊鱱a與△ia一定是同符號(hào)的，所以
ri=△ua/△ia=|△ua/△ia|
又根據(jù)s的定義：s=△ia/△ua增量△ia與△ug也是同符號(hào)的，所以
s=△ia/△ia=|△ia/△ug|
把ri與s相乘可得
ris=|△ua/△ia|×|△ia/△ug|=△ua/△ig=μ（倍）
則μ可以寫成
μ=ris
這個(gè)方程稱為電子管的內(nèi)部方程。它表示電子管的三個(gè)參數(shù)之間的相互關(guān)系，即放大系數(shù)等于內(nèi)阻與跨導(dǎo)的乘積。

　4.三極管的極間電容及其影響

　　電子管的電極是由金屬制成的，并被介質(zhì)-------真空所隔開(kāi)，因此，各電極之間存在著電容，這些電容叫做極間電容。
三極管有三個(gè)極間電容，如圖5所示，柵極和陰極之間的電容cgk叫做輸入電容，陽(yáng)極和陰極之間的電容cak叫做輸出電容，陽(yáng)極和柵極之間的電容cag叫做跨路電容，各個(gè)極間電容量大致在1～20皮法范圍內(nèi)。

　　電子管的極間電容對(duì)電子管電路的工作性能有影響，影響最大的是跨路是電容cag，特別是在高頻工作時(shí)，由于cag的容抗下降，陽(yáng)極回路的交流電壓通過(guò)它反饋回柵極，使電路工作變得極不穩(wěn)定，甚至產(chǎn)生自激。cgk和cak對(duì)電路性能的影響不顯著。二、束射四極管束射四極管主要用作功率放大，它和三極管所不同的是多了一個(gè)叫做簾柵極g2和束射屏

　1.束射四極管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

　　束射管是利用簾柵極和陽(yáng)極之間的空間電荷來(lái)克服二次電子轉(zhuǎn)移的影響。為了做到這一點(diǎn)，就要求簾柵極和陽(yáng)極之間有均勻而密集的電子流，因此束射管在結(jié)構(gòu)上必須采取措施。
束射管的結(jié)構(gòu)如圖6所示：

?。?）陰極做成矩形，有相當(dāng)大的發(fā)射面積，陰極與柵極之間的間距也相當(dāng)均勻，由陰極發(fā)射出來(lái)的電子流很大，而且也很均勻。

?。?）柵極和簾柵極在單位長(zhǎng)度上繞的圈數(shù)相等，層數(shù)對(duì)得很準(zhǔn)，排列的位置很整齊而形成對(duì)柵，這樣一方面可以減少簾柵極電流，從而減少簾柵極上的功率損耗和溫度，增加流向陽(yáng)極的電子數(shù)目，使輸出功率增大，另一方面實(shí)現(xiàn)電子流在柵絲間成束形射出，使簾柵極間獲得密集而均勻空間電荷，形成最仰慕民位。

　（3）簾柵極和陽(yáng)極間的距離相當(dāng)寬闊，使這個(gè)區(qū)域內(nèi)的空間電荷增多。

?。?）簾柵極和陽(yáng)極之間的兩側(cè)裝置了一對(duì)由金屬片做成的束射屏，它和陰極連在一起，它的作用是防止陽(yáng)極上的二次電子從各個(gè)柵極支柱的兩側(cè)繞道轉(zhuǎn)移向簾柵極，使電子流更加集中地向中間密集發(fā)射。從而消除了二次電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生負(fù)阻效應(yīng)的影響。

　2、特性曲線及用途束射四極管的陽(yáng)極特性曲線與五極管很相似,所以在使用時(shí)通常把它作為低頻五極管來(lái)用,特性曲線如圖7所示

束射四極管的特點(diǎn)是當(dāng)柵極上輸入一個(gè)較小的電壓，可以在陽(yáng)極上得到較大的輸出功率po,而且工作在特性曲線較寬的小水平部分上，失真小，耗電少，用于甲類或乙類音頻功率較大，能保證有足夠的音量所以常常作為功率放大級(jí)，以推動(dòng)揚(yáng)聲器。三、混頻管與變頻管超外差式收音機(jī)在中放前要把不同電臺(tái)的載波頻率變換成一定的中頻，為了達(dá)到這個(gè)目的，一種辦法是用一個(gè)三極管作本地振蕩，把本振信號(hào)和電臺(tái)信號(hào)送入混頻管混頻，混頻后得出它們之間的差額；另一種辦法是用一只變頻管，它完成本振和混頻的雙重任務(wù)。

　1.七極變頻管

　　電路符號(hào)如圖8，管內(nèi)有五個(gè)柵極，g3為信號(hào)柵，從天線輸入回路送入電臺(tái)的信號(hào)，g1為本振信號(hào)輸入柵。g2,4為簾柵極，g5為抑制柵，與陰極連接在一起。

　2.七極變頻管

　　圖9為七極變頻管電路圖，管內(nèi)也有五個(gè)柵極，它和混頻管不同之處是在第二柵的邊桿上連有兩片小金屬片，這樣，陰極k、第一柵g1、第二柵的小金屬片三者可以看成是一個(gè)三極管，用以產(chǎn)生本地振蕩，通過(guò)g2的電子流已經(jīng)學(xué)到等到幅本振頻率電壓的調(diào)制，再和輸入信號(hào)作用，使陽(yáng)極電流產(chǎn)生這兩個(gè)頻率的和頻以及差頻等電流分量，由中頻變壓器b選出它們的差頻而完成變頻，有些七極變頻管為了減少g2吸收的電子數(shù)，第二柵g2只有邊桿而沒(méi)有柵絲，因?yàn)楸菊裥盘?hào)不需要太強(qiáng)。
七級(jí)變頻管基本振電壓受信號(hào)的影響，頻率和電壓的穩(wěn)定度都受到牽連，特別在頻率高于20兆赫時(shí)更甚。

　3.三極--七極變頻管為了消除本地振蕩與輸入信號(hào)之間的牽連效應(yīng)，專門構(gòu)成一組三極管作獨(dú)立的本振，然后用七極管混頻，不過(guò)這兩組管子都用同一個(gè)陰極和玻殼，只是下部為三極管部分，上部為七極管部分，這就構(gòu)成三極--七極管變頻管。這種管子可以工作到22兆赫以上，比較穩(wěn)定。