Лампа-усилитель

Знакомство с электронной лампой понадобилось нам для того, чтобы понять, как колебательный контур восполняет потерянную энергию. Для этой цели диод непригоден. В дальнейшем мы увидим, как более сложные лампы с успехом решают эту задачу.

С увеличением отрицательного заряда сетки «уменьшаются» отверстия в ней, все меньшему числу электронов удается проникнуть к аноду. Это подтверждается показаниями прибора, измеряющего силу тока в анодной цепи.

Усложнение началось с введения в лампу третьего по счету электрода. Он был назван сеткой, а лампа — триодом.

Представьте себе, что путь электронов в диоде преграждает миниатюрная шторка, набранная из вращающихся пластинок. Микроскопический моторчик может вращать пластинки, из которых она собрана. В одном крайнем положении пластинок шторка закрыта наглухо, в другом—почти полностью открыта. Если мы осуществим такое устройство, то получим возможность управлять сравнительно мощным электронным потоком, затрачивая очень мало силы (вращая моторчик микроскопических размеров).

Такого рода шторку с моторчиком заменяет обыкновенная проволочная сетка, помещенная между катодом и анодом, т. е. на пути электронов. Если на сетке отсутствуют электрические заряды, {70} она беспрепятственно пропускает электроны. Но стоит сообщить ей хотя бы небольшой отрицательный заряд, как составляющие ее провода начнут отталкивать от себя электроны. Создается впечатление, что провода электрически «раздуваются», уменьшая отверстия в сетке. Чем больше отрицательный заряд сетки, тем больше «раздуваются» провода и тем меньшему количеству электронов удается проскочить сквозь сетку, достичь анода. При большом отрицательном заряде отверстия сетки электрически закроются полностью, и тогда ни один электрон уже не сможет пробиться к аноду.

Можно сообщить сетке и положительный заряд. В этом случае она станет помогать аноду притягивать больше электронов из облачка, окружающего катод. Правда, при этом отдельные электроны, проходя мимо сетки, будут притянуты к ней.

Таким образом, меняя величину заряда на сетке, можно регулировать электронный поток в лампе. Если поместить сетку значительно ближе к катоду, чем расположен анод, то и влияние ее будет много больше. Самое незначительное изменение заряда на сетке будет оказывать такое же действие на электронный поток, как во много раз большее изменение заряда на аноде. Значит, еле заметные радиосигналы, принятые антенной, смогут, воздействуя на сетку, создать такие равноценные им изменения тока и напряжения в анодной цепи лампы, что их уже станет значительно легче обнаружить. Правильное использование лампы позволяет получить в анодной цепи не только во много раз более сильные сигналы, чем в цепи сетки, но и являющиеся точной копией их. Если же процесс усиления слабого сигнала повторять много раз, то никакая громкость радиопередачи не покажется удивительной. Разумеется, все «питание», необходимое для такого усиления, получается за счет батареи, подключенной к катоду и аноду.

Появление триода в технике радиосвязи было событием огромнейшей важности. Стало возможным преодоление основной трудности усиления слабых сигналов. В современных радиолокационных приемниках отраженные сигналы усиливаются в миллионы раз.

Но конструкторы электронной лампы не успокоились на достигнутом. Триод обладал еще рядом недостатков. Один из них — сравнительно маленькое усиление.

Для того чтобы повысить способность лампы усиливать, необходимо добиваться наименьшего влияния анодного напряжения на поток электронов. Только сетка должна быть полновластным «хозяином положения». Но как же «спрятать» катод от анода? Может быть, изготовить более густую сетку? Это лишь отчасти верно. Такая сетка, будучи заряженной отрицательно, сразу же «запрет» лампу. Если же сообщить ей положительный заряд, то она заберет себе львиную долю всех электронов, а это тоже не годится для решения поставленной задачи.

Как решение этой новой задачи в электронной лампе появилась еще одна сетка.