Параметры электрометрических ламп

Типы ламп

1Э1П

2Э2П

ЭМ-3

ЭМ-4*)

VX-41

FP-54

*) Пальчиковый триод.

**) Сеточный ток отобранных экземпляров ламп.

Однокаскадные усилители. При измерениях токов до -10 а удовлетворительные результаты получаются от усилителя, входная лампа которого работает в режиме свободной сетки. Несмотря на крайнюю простоту схемы со свободной сеткой, такие усилители применяются редко, так как режим их устанавливается сам собой и каскад трудно настроить на минимальный дрейф.

Измерения малых токов в лабораторных условиях иногда выполняют при помощи однокаскадных усилителей на двойных электрометрических тетродах типа 2Э2П с общим катодом прямого накала. Балансные усилители на таких лампах (рис. 8.16) настраивают на минимальный дрейф при помощи переменных сопротивлений Rii и Riv Сопротивлением регулируют цену шкалы зеркального гальванометра. При кратковременных измерениях каскад обеспечивает чувствительность до 10 *-10~ а, если экспериментатор достаточно опытен.

Электрометрические повторители. Электрометрический усилитель, измеряющий выходной ток масс-спектрометра или импульс тока ионизационной камеры, должен быть не только чувствительным. Усилитель должен хорошо передавать фронт импульса входного тока. Однако в описанном каскаде время отклонения луча гальванометра велико и составляет несколько секунд, так как, во-первых, велика инерция подвижной части чувствительного зеркального гальванометра и, во-вторых, велика постоянная времени входной непи усилителя. Внутреннее сопротивление источников измеряемого тока достигает величины 10 ч-10 ом, поэтому постоянную времени входной цепи усилителя можно считать равной t=CR..

Таблица 8.2.

УСЙ1ИТЕЛИ постоянного ТОКА

[гл. 8

Если Свх = 4 пф, R = \ 0 ом, то ri сек. Если требуется высокая чувствительность, то сопротивление уменьшать нельзя, остается уменьшать входную емкость С. Получение входной емкости усилителя меньшей величины, чем входная емкость лампы, возможно лишь при помощи усилителей с дополнительными каскадами и с достаточно сильной обратной связью. Благодаря малому выходному сопротивлению таких усилителей оказывается возможным в качестве выходного прибора использовать не зеркальные гальванометры, а обыкновенные миллиамперметры или даже шлейфозые

Рис. 8.16. Каскад на двойном электрометрическом тетроде с общим катодом.

осциллографы. Примером простейшего импульсного электрометрического усилителя является электрометрический повторитель, представленный на рис. 8.17. Лампа Л1 - электрометрический триод типа 5803, номинальный режим и параметры которого таковы: f/ , = 7,5 в, 4, = 0,1 ма, U = - \,7 в, / = 2-10-* а, 5 = 0,15 Maje, Сд = 2 пф, Сек =-2 пф. Вместо американского триода 5803 в качестве Л1 может успешно работать триод ЭМ-4. Параметры и режимы этих ламп почти одинаковы. Лампа Л2 на рис. 8.17, а-триод со средним коэффициентом усиления, например 6НЗП ([Л = 35). Потенциал катода повторителя Л2 выше потенциала сетки на 9,3 в, если £ = 200 в и / = 1,1 Ata. Следовательно, потенциал анода электрометрического триода превышает потенциал катода на те же 9,3 в. Как нетрудно видеть, потенциалы и анода и катода Л1 следуют за изменениями потенциала ее сетки, вследствие чего входная емкость повторителя Л1 мала и равна десятым пикофарады. Определив коэффициенты усиления первого и второго

+ 1-

(8.40)

(8.41)

нетрудно найти входную емкость электрометрического повторителя C ,CcAl-K,) + Qa(l-W. (8.42)

Если S,=0,15 Maje, [х = 4,5, то /?л = 30 ко-и. Величиныи/?, определяются по заданному режиму схемы: /?j = 1 Мом, /?,=

4 = и лиг

/.!2ма

20Ое

Рис. 8.17, Электрометрический повторитель: о) основная схема, б) схема с повышенным потенциалом анода электрометрического триода Л1.

=0,2 Мом, Rii=:20 ком. После вычислений получается К,= =0,982, АГ, = 0,944, Св, = 0,184 пф.

Входную емкость можно дополнительно уменьшить, если сделать близким к единице, т. е. взять триод Л2 с большим [х, например триод 6Н2П. В этом случае для получения нужного потенциала анода Л1 приходится искусственно повышать потенциал сетки Л2 при помощи высокоомного делителя - R (рис. 8.17,6). Конденсатор С служит для передачи импульсов с катода Л1 на сетку Л2 без ослабления. Входная емкость такого электрометрического повторителя всего 0,1 пф, выходное сопротивление около

ком. Если сопротивление R - lOoM, то граничная частота /в= 1,6лггч, Tg==0,l мсек. Реально входная емкость усилителя

:#повторителей, а именно: