Неприменимость законов статического режима к динамическому объясняется инерцией электронов. Рис. 24.2. Сравнение времени
пролета электронов с периодом колебаний Вместо времени пролета часто пользуются углом пролета αпр, который связан с
временем tпр соотношением αпр = ω tпр, (24.3) где ω — угловая частота переменного напряжения электродов лампы.
Очевидно, что αпр есть изменение фазового угла переменного напряжения за время tпр. Если, например, tпр = Т/4, то αпр
= 90°. При углах пролета меньше 20° инерцию электронов обычно не учитывают, т. е. режим считают
квазистатически-
м. Рассмотрим особенности электронных процессов в триоде на СВЧ, имея в виду, что электрон большую часть времени пролета
тратит на промежуток катод — сетка, так как здесь ускоряющая разность потенциалов невелика. Пусть, для примера, время пролета
на этом участке равно половине периода, а рабочая точка установлена в самом начале анодно-сеточной характеристики лампы.
На более низких частотах при этом был бы режим отсечки анодного тока, т. е. импульсы анодного тока проходили бы в течение
положительных полупериодов переменного сеточного напряжения, а во время отрицательных полупериодов лампа была бы заперта.
Но если tпр = Т/2, то работа лампы существенно изменится. Электроны, начавшие свое движение от катода в начале положительного
полупериода сеточного напряжения, пролетят сквозь сетку в конце этого полупериода. Последующие электроны, начавшие движение
позже, не успеют долететь до сетки во время положительного полупериода. Они еще будут в пути, когда на сетке переменное напряжение
уже изменит свой знак и поле между сеткой и катодом станет тормозящим. Многие электроны будут заторможены, остановятся, не
долетев до сетки, и вернутся на катод. Это особенно относится к электронам, начавшим движение от катода в конце положительного
полупериода, так как они почти сразу попадают в тормозящее поле. Возвращение части электронов обратно на катод уменьшает
амплитуду импульсов анодного тока. Уменьшается полезная мощность, отдаваемая лампой, и начинается бомбардировка катода возвращающимися
электронами. Из-за этого происходит дополнительный нагрев катода. Мощность на нагрев расходуется источником переменного сеточного
напряжения. Что же касается электронов, успевших пролететь сквозь сетку, то, когда они движутся далее к аноду, напряжение
сетки становится уже отрицательным, а значит, увеличивается разность потенциалов между анодом и сеткой и электроны с увеличенной
энергией бомбардируют анод. Дополнительная мощность на эту бомбардировку также отбирается от источника усиливаемого напряжения.
Если рассмотреть электронные процессы в других режимах, то можно прийти к таким же выводам: вследствие инерции электронов
уменьшается переменная составляющая анодного тока, увеличивается мощность потерь на аноде и дополнител
