Barkhausenin kaava

Barkhausenin kaava [1] , muuten lampun perusyhtälö [2] , on matemaattinen lauseke, joka yhdistää elektroniputken parametrit (ominaisuuden kaltevuus, staattinen vahvistus, läpäisevyys ja sisäinen resistanssi). Nimetty saksalaisen tiedemiehen Heinrich Georg Barkhausenin mukaan ( saksa: Heinrich Georg Barkhausen ).

Matemaattinen lauseke

Staattisen vahvistuksen kautta : ${\textstyle \mu }$

${\mu \over S\cdot R_{i}}=1$

Läpäisevyyden kautta : $D$

$D\cdot S\cdot R_{i}=1,$

missä

${\textstyle \mu }$ - staattinen vahvistus, joka on yhtä suuri kuin anodijännitteen lisäyksen suhde verkkojännitteen lisäykseen vakioanodivirralla: [noin. 1] ; $\mu ={\Delta U_{a} \over \Delta U_{g))$
${\textstyle S}$ - staattisen ominaiskäyrän jyrkkyys, joka on yhtä suuri kuin anodivirran lisäyksen suhde verkkojännitteen lisäykseen vakiojännitteellä anodilla $S={\Delta I_{a} \over \Delta U_{g));$
${\textstyle R_{i))$ - lampun sisäinen vastus vaihtovirralle, joka on yhtä suuri kuin anodin jännitteen lisäyksen suhde anodin virran lisäykseen $R_{i}={\Delta U_{a} \over \Delta I_{a));$
${\textstyle D}$ - lampun läpäisevyys, joka on yhtä suuri kuin verkkojännitteen lisäyksen suhde anodin jännitteen lisäykseen [n. 1] . $D={\Delta U_{g} \over \Delta U_{a))$

Yleensä jyrkkyys ilmaistaan yksikössä mA / V , jolloin sisäinen vastus on otettava kOhmeina .

Fyysinen merkitys

Kaava osoittaa, että vain kaksi triodin kolmesta pääparametrista on riippumattomia, kolmas määräytyy täysin näiden kahden perusteella.

Läpäisevyys ja vahvistus

$\mu ={\Delta U_{a} \over \Delta U_{g));$ $D={\Delta U_{g} \over \Delta U_{a))$

Määritelmästä voidaan nähdä, että staattinen vahvistuskerroin ja lampun permeabiliteetti ovat vastavuoroisia ja niillä on sama fyysinen merkitys: kuinka paljon voimakkaammin verkkopotentiaali vaikuttaa anodin virtaan verrattuna anodipotentiaaliin [3] .

Läpäisevyys osoittaa, kuinka suuri osa anodin sähkökentän voimalinjoista tunkeutuu verkon kautta katodille. Siten mitä paksumpi verkko, sitä pienempi lampun läpäisevyys ja sitä suurempi vahvistus [4] .

Säädettävän tiheyden omaavat ohjausritilät mahdollistavat lampun eri osien läpäisevyyden vaihtelun ja vahvistuksen säätämisen laajalla alueella muuttamalla negatiivista bias-arvoa ruudukkoa kohti [5] , tämän tyyppisiä lamppuja kutsutaan nimellä "varimyu".

Jyrkkyys

$S={\Delta I_{a} \over \Delta U_{g))$

Mitan mukaan sillä on johtavuuden merkitys , mutta tämä ei ole yhden piirin johtavuus, vaan ristikon ja anodipiirien keskinäinen johtavuus. Jyrkkyys on sitä suurempi, mitä lähempänä ristikko on katodia ja sitä suurempi on katodin emittoiva pinta [6] .

Sisäinen vastus

Jos vahvistus (läpäisevyys) ja ominaisuuden jyrkkyys liittyvät lampun elektrodijärjestelmän suunnitteluparametreihin, sisäinen vastus ei liity suoraan lampun suunnitteluun, ja se määräytyy kahdella riippumattomalla parametrilla. Barkhausenin kaava [6] .

Riippuvuus lampputilasta

Ohjausverkon potentiaalin pienentyessä lampun jyrkkyys pienenee [7] . Tämä tapahtuu, koska katodin muodostama elektronipilvi ("virtuaalikatodi") hylkii ja siirtyy pois ruudukosta ja sen pinta-ala pienenee. Samaan aikaan lampun vahvistuskerroin (läpäisevyys), joka riippuu ruudukon tiheydestä, pysyy muuttumattomana, vastaavasti lampun sisäinen vastus kasvaa.

Multigrid lamput

Suojaverkolla varustetuille lampuille (tetrodit, pentodit, heksodit, heptodit) Barkhausenin kaava on edelleen voimassa, mutta sähköisten parametrien riippuvuus lampun suunnittelusta on monimutkaisempi. Kulmakertoimen ja sisäisen resistanssin riippuvuus säätöverkon potentiaalista vakiosuojauspotentiaalilla on sama kuin triodilla, mutta suojaverkon potentiaalin muutos aiheuttaa voimakkaan muutoksen sekä kaltevuus että sisäinen vastus. ja vahvistus, joka kasvaa näyttöruudukon potentiaalin pienentyessä [7] .

Variyu-lamput ovat yleensä pentodeja.

Muistiinpanot

↑ 1 2 Koska anodivirran voimakkuuden pitämiseksi ennallaan jännitteen noustessa anodilla, on verkon jännitettä alennettava, joten anodin ja verkon jännitteiden lisäyksen merkit ovat päinvastaiset . Siten lamppu kääntää värähtelyn vaiheen (puolijaksolla). Tarkkaan ottaen positiivisen voiton saamiseksi on merkit huomioon ottaen käytettävä kaavoja , mutta tämä miinus jätetään usein pois ( Ginkin, 1939 , s. 375), kun lasketaan ruudukon jännitykset. vastakkainen suunta. ${\textstyle \pi }$ $\mu =-{\Delta U_{a} \over \Delta U_{g)),$ $D=-{\Delta U_{g} \over \Delta U_{a))$

Lähteet

↑ TSB1 / Barkhausen, Heinrich - Wikilähde . fi.wikisource.org. Haettu: 30.3.2020. (määrätön)
↑ Ginkin, 1939 , s. 376.
↑ Ginkin, 1939 , s. 375.
↑ Izyumov, 1965 , s. 218.
↑ Izyumov, 1965 , s. 232-233.
↑ 1 2 Izyumov, 1965 , s. 219.
↑ 1 2 Ginkin, 1939 , s. 385.

Kirjallisuus

G. G. GINKIN. Radiotekniikan käsikirja. — 3., korjattu ja täydennetty. - Moskova - Leningrad: Oborongiz, 1939.
N. M. Izyumov, D. P. Linde. Radiotekniikan perusteet. - 2., tarkistettu. - Moskova - Leningrad: Energia, 1965. - 480 s. — (Massaradiokirjasto). - 200 000 kappaletta.