Barkhausen képlet

A Barkhausen-képlet [1] , másként a lámpa alapegyenlete [2] egy olyan matematikai kifejezés, amely egy elektroncső paramétereit (a karakterisztiká meredekségét, statikus erősítést, permeabilitást és belső ellenállást) viszonyítja. Nevét Heinrich Georg Barkhausen német tudósról ( németül: Heinrich Georg Barkhausen ) kapta.

Matematikai kifejezés

Statikus erősítésen keresztül : ${\textstyle \mu }$

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

Permeabilitáson keresztül : $D$

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

ahol

${\textstyle \mu }$ - statikus erősítés, amely megegyezik az anódfeszültség-növekmény és a hálózati feszültségnövekmény arányával állandó anódáram mellett: [kb. 1] ; $\mu ={\Delta U_{a} \over \Delta U_{g))$
${\textstyle S}$ - a statikus karakterisztika meredeksége, amely egyenlő az anódáram növekedésének és a hálózati feszültség növekedésének arányával állandó feszültség mellett az anódon $S={\Delta I_{a} \over \Delta U_{g));$
${\textstyle R_{i))$ - a lámpa belső ellenállása a váltakozó árammal szemben, megegyezik az anód feszültségnövekedésének és az anódáram növekedésének arányával $R_{i}={\Delta U_{a} \over \Delta I_{a));$
${\textstyle D}$ - a lámpa áteresztőképessége, egyenlő a hálózati feszültség növekedésének az anódfeszültség növekedéséhez viszonyított arányával [kb. 1] . $D={\Delta U_{g} \over \Delta U_{a))$

Általában a meredekség mA / V -ban van kifejezve, ekkor a belső ellenállást kOhm -ban kell venni .

Fizikai jelentés

A képlet azt mutatja, hogy a trióda három fő paramétere közül csak kettő független, a harmadikat teljesen ez a kettő határozza meg.

Permeabilitás és nyereség

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

A definícióból látható, hogy a statikus erősítési tényező és a lámpa permeabilitása kölcsönös és azonos fizikai jelentéssel bír: mennyivel hat erősebben a rácspotenciál az anódáramra az anódpotenciálhoz képest [3] .

Az áteresztőképesség azt mutatja meg, hogy az anód elektromos mezőjének erővonalainak mekkora hányada hatol át a rácson a katódra. Így minél vastagabb a háló, annál kisebb a lámpa áteresztőképessége, és annál nagyobb az erősítés [4] .

A változó sűrűségű vezérlőrácsok lehetővé teszik a lámpa különböző szakaszainak áteresztőképességének változtatását és az erősítés széles tartományban történő beállítását a rácsonkénti negatív előfeszítési érték változtatásával [5] , az ilyen típusú lámpákat "varimyu"-nak nevezik.

Meredekség

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

Dimenzió szerint vezetőképességet jelent , de ez nem egy áramkör vezetőképessége, hanem a rács és az anódáramkörök kölcsönös vezetőképessége. Minél nagyobb a meredekség, minél közelebb van a rács a katódhoz, és annál nagyobb a katód kibocsátó felülete [6] .

Belső ellenállás

Ha az erősítés (áteresztőképesség) és a karakterisztika meredeksége összefügg a lámpa elektródarendszerének tervezési paramétereivel, akkor a belső ellenállás nem kapcsolódik közvetlenül a lámpa kialakításához, és két független paraméter határozza meg a Barkhausen-képlet [6] .

Függőség a lámpa üzemmódtól

A vezérlőrács potenciáljának csökkenésével a lámpa meredeksége csökken [7] . Ez azért történik, mert a katód által alkotott elektronfelhő („virtuális katód”) taszítja és eltávolodik a rácstól, felülete pedig csökken. Ugyanakkor a lámpa erősítési tényezője (áteresztőképessége), amely a rács sűrűségétől függ, változatlan marad, illetve a lámpa belső ellenállása nő.

Multigrid lámpák

Az árnyékoló ráccsal rendelkező lámpáknál (tetódák, pentódok, hexódák, heptódák) továbbra is érvényes a Barkhausen-képlet, de az elektromos paraméterek lámpa kialakításától való függése összetettebb. A meredekség és a belső ellenállás függése a vezérlőrács potenciáljától állandó árnyékolási potenciál mellett ugyanaz, mint egy triódánál, de az árnyékoló rács potenciáljának változása erős változást okoz mind a meredekségben, mind a belső ellenállásban, és az erősítés, amely a képernyőrács potenciáljának csökkenésével nő [7] .

A Variyu lámpák általában pentódok.

Jegyzetek

↑ 1 2 Mivel ahhoz, hogy az anódáram erőssége változatlan maradjon az anód feszültségének növekedésével, csökkenteni kell a rács feszültségét, így az anód és a rács feszültségének növekedésének előjele ellentétes . Így a lámpa (félciklussal) megfordítja az oszcilláció fázisát . Szigorúan véve a pozitív nyereség eléréséhez az előjeleket figyelembe véve a képleteket kell használni , de ez a mínusz gyakran kimarad ( Ginkin, 1939 , 375. o.), megszámolva a rácsra ható feszültségeket a ellenkező irányba. ${\textstyle \pi }$ $\mu =-{\Delta U_{a} \over \Delta U_{g)),$ $D=-{\Delta U_{g} \over \Delta U_{a))$

Források

↑ TSB1 / Barkhausen, Heinrich - Wikiforrás . hu.wikisource.org. Letöltve: 2020. március 30. (határozatlan)
↑ Ginkin, 1939 , p. 376.
↑ Ginkin, 1939 , p. 375.
↑ Izyumov, 1965 , p. 218.
↑ Izyumov, 1965 , p. 232-233.
↑ 1 2 Izyumov, 1965 , p. 219.
↑ 1 2 Ginkin, 1939 , p. 385.

Irodalom

G. G. GINKIN. A rádiótechnika kézikönyve. — 3., javítva és kiegészítve. - Moszkva - Leningrád: Oborongiz, 1939.
N. M. Izyumov, D. P. Linde. A rádiótechnika alapjai. - 2., átdolgozott. - Moszkva - Leningrád: Energia, 1965. - 480 p. — (Tömegrádió könyvtára). - 200 000 példányban.