Н. — Очень хорошо… А как ты будешь включать тиратрон? Как неоновую лампу?
Л. — Вот полная схема (рис. 35). Как видишь, она незначительно отличается от схемы с неоновой лампой. Прежде всего мы видим зарядную цепь, где к зажимам высокого напряжения подключен конденсатор С через резистор R.
Рис. 35. Схема генератора развертки на тиратроне. Слева — цепь заряда, справа — цепь разряда.
Н. — Почему резистор включен между конденсатором и отрицательным, а не положительным полюсом?
Л. — Строго говоря, это ничего не изменяет. Конденсатор и резистор включены последовательно. Разницы никакой, будет ли один раньше другого или наоборот. И, если ты хочешь, можешь включить R в точке Z.
Н. — Да, я понимаю, что неважно, в каком порядке электроны встретят на своем пути тот или другой из элементов зарядной цепи.
Л. — Обратимся теперь к разрядной цепи. Как и в случае с неоновой лампой, она состоит из промежутка катод — анод газоразрядной лампы.
Н. — Не только. Я вижу еще два последовательно включенных резистора R2 и R3. И все это подключено к выводам конденсатора, который нужно периодически разряжать.
Л. — Резистор R2 в несколько сотен ом служит для ограничения разрядного тока. Потому что в момент его возникновения сопротивление промежутка катод — анод тиратрона настолько падает, что лампа может оказаться поврежденной слишком сильным током.
Н. — Что же касается резистора R3, помещенного между катодом и отрицательным полюсом, я догадываюсь, что он служит для получения отрицательного напряжения смещения на сетке тиратрона, как это делается и в усилительных устройствах
Л. — И ты не ошибаешься. Цепь R3С2 является, действительно, классическим устройством для получения напряжения смещения. Наконец, я тебя попрошу не обращать пока ни малейшего внимания на конденсатор С1, соединяющий сетку с некой таинственной «синхронизацией».
СЛОВО ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ СЕТКЕ
Н. — Значит, практически все это почти не отличается от неонового генератора. Я думаю, что и здесь во время заряда напряжение на конденсаторе С достигает некоторой величины, после чего содержащийся в лампе газ ионизируется и его сопротивление резко падает. С этого момента конденсатор начинает разряжаться через лампу, пока его напряжение в достаточной степени не понизится и ионизация не прекратится. Нормальное сопротивление лампы восстанавливается, после чего цикл возобновляется.
Л. — Все это правильно.
Н. — Но в таком случае, как поется во французской песенке, «не было смысла менять министра». Другими словами, к чему вводить сетку, которая не меняет принципа работы газоразрядной лампы?!
Л. — Это не так, дружище. Ведь именно напряжение сетки определяет величину анодного напряжения ионизации. Пока в действие не вступила ионизация, лампа ведет себя, как обычный вакуумный триод. Интенсивность электронного потока зависит гораздо в большей степени от напряжения сетки, чем от напряжения анода…
Н. — Я это знаю. При этом коэффициент усиления показывает, во сколько раз влияние сетки на анодный ток больше влияния анода.
Л. — Совершенно верно… Наконец, наступает момент, когда анодное напряжение достаточно велико и сообщает электронам такую скорость, при которой они смогут ионизировать молекулы встречающегося на их пути газа…
Н. — От удара при столкновении один или несколько электронов выбиваются из молекулы и увеличивают поток электронов, направляющихся к аноду.
Л. — А что, по-твоему, происходит с такой искалеченной молекулой?
Н. — Благодаря ампутации молекулы заряжаются положительно и поступают в полное распоряжение отрицательно заряженных электродов.
Л. — А какой из них самый отрицательный в нашей лампе?
Н. — Это, очевидно, сетка.
Л. — Следовательно, она окажется окруженной настоящим облаком положительных ионов. Вернемся, однако, назад. Анодное напряжение, при котором возникает ионизация, не является постоянным для тиратрона (как в неоновых лампах). Оно в значительной степени зависит от напряжения сетки.
Н. — Понятно. Чем отрицательнее заряд сетки, тем больше для устранения ее тормозящего действия нужно увеличить анодное напряжение, чтобы возникла ионизация (рис. 36).
Рис. 36. Зависимость между анодным напряжением зажигания тиратрона и напряжением смещения на его сетке. Коэффициент сеточного управления равен 15.
Л. — Да, это именно так. Для каждого типа тиратронов существует постоянное соотношение между анодным напряжением Uа ионизации и соответствующим напряжением сетки Uc. Это соотношение называется коэффициентом сеточного управления. Обычно его значение колеблется между 10 и 40. Но для газоразрядных тетродов оно может достигать и нескольких сотен.
Н. — Если я тебя правильно понял, в тиратроне с коэффициентом сеточного управления, равным, например, 20, ионизация начнется при напряжении на сетке, равном 15 в, тогда, когда анодное напряжение достигнет 15·20 = 300 в.
Л. — Ты меня прекрасно понял, Незнайкин. Регулируя напряжение смещения на сетке, мы можем устанавливать по желанию анодное напряжение ионизации тиратрона. Вот почему резистор R3 сделан переменным, как это следует из пересекающей его стрелки.
СЕТКЕ БОЛЬШЕ НЕЧЕГО СКАЗАТЬ
Н. — Я полагаю, что именно напряжение сетки определяет также величину напряжения деионизации (погасания).
Л. — И ты жестоко ошибаешься. Ведь сетка, окруженная облаком положительных ионов, не оказывает ни малейшего влияния на электронный поток.
H. — Даже если сильно увеличить отрицательное напряжение?
Л. — Даже в этом случае. Чем более она будет отрицательно заряжена, тем больше она притянет положительных ионов. Деионизация начнется только тогда, когда анодное напряжение упадет до значения, достаточно малого, чтобы ионизация могла поддерживаться.
Н. — Все это мне до чрезвычайности напоминает войну и мир…
Л. — Не вижу связи между произведением Толстого и тиратронными развертками.
Н. — Конечно, никакой связи здесь нет. Но сетка играет ту же роль, что и буржуазная пресса. Когда международное напряжение возрастает, эта пресса дает возможность общественному мнению достигнуть той опасной степени возбуждения, при которой разряд возникает внезапно в виде кровавого конфликта. С этого момента пресса становится бессильной положить этому конец, связанная цензурой. А война останавливается только из-за нехватки сражающихся, когда разряд уже почти закончен.
Л. — И самое ужасное, что цикл может возобновиться…
Н. — В заключение скажу, если я правильно понял, что сетка дает возможность регулировать по желанию анодное напряжение, при котором начинается разряд, но не напряжение конца разряда, постоянное для данной лампы. Следовательно, мы можем регулировать по желанию амплитуду пилообразных колебаний путем изменения напряжения смещения.
Л. — Это правильно. Пользуясь тиратроном, можно добиться, чтобы амплитуда колебаний была значительно большей, чем в генераторе с неоновой лампой.
Н. — Значит, я могу считать, что переменный резистор R3 (рис. 35) является устройством для регулировки величины зубьев пилы. Что касается конденсатора С2, я думаю, что он служит для пропуска переменной составляющей анодного тока.
Л. — Роль его действительно такова. Он должен сглаживать значительные колебания анодного тока, чтобы напряжение между сеткой и катодом было в достаточной степени постоянным. В момент ионизации, когда возникает значительный ток, число электронов на верхней обкладке конденсатора резко уменьшается п пластина оказывается заряженной положительно, в то время как избыток электронов направляется к нижней пластине. Когда разряд прекращается, анодный ток резко падает. Но в это время конденсатор С2 начинает разряжаться через резистор R3, сохраняя постоянным падение напряжения, благодаря чему на катоде поддерживается положительный по отношению к сетке потенциал. Таким образом, при условии достаточной емкости конденсатора С2 напряжение сетки относительно катода не меняется во время всего цикла колебаний.
