Politechnika Świętokrzyska		Laboratorium fizyki
Wydział Zarządzania i Modelowania Komputerowego		Grupa 203B	Zespół nr 2	Data 7.11.2007
Sprawozdanie		Pyrek Damian Syska Agnieszka Waga Diana Wojtasińska Mariola
Ćwiczenie nr E8	Temat: Wyznaczenie charakterystyk triody próżniowej

1. WSTĘP TEORETYCZNY:

Trioda jest lampą trójelektrodową i służy do wzmacniania sygnałów elektrycznych. Wyróżniamy w niej trzy elektrody. Dwie z nich podobnie jak w diodzie są anoda A i katoda K. Trzecia elektroda jest zwana siatką posiada postać spirali (sprężynki ) wykonanej z drutu i znajduje się pomiędzy katodą i anodą.

Siatka oddziela od anody chmurę elektronów związaną z rozżarzoną katodą. Od jej potencjału zależy przepływ elektronów.

Jeżeli siatka ma potencjał U_S ujemny (potencjał liczymy zawsze względem katody), wtedy odpycha elektrony na powrót w kierunku katody i przy dostatecznie dużej wartość U_S prąd w obwodzie anoda-katoda płynąć nie może. Mówimy wtedy, że lampa jest zablokowana.

W przypadku dodatniego potencjału siatki elektrony są przyspieszane i bez przeszkód dochodzą do anody. Prąd płynie. Ponieważ potencjałem siatki możemy regulować prąd anody, siatkę nazywamy siatką sterującą. Natężenie prądu anody I_a w triodzie jest funkcją dwóch zmiennych: potencjału anody U_a i potencjału siatki U_S.

I_a = f(U_a , U_S).

Ze względu na skomplikowany charakter tej funkcji wprowadza się dwa oddzielne parametry:

• Charakterystykę anodową:

I_a = f₂(U_a); przy U_S = const

• charakterystykę siatkową

I_a = f₁(U_S); przy U_a = const.

Krzywe przedstawiające powyższe zależności tworzą dwie rodziny charakterystyk: rodzinę charakterystyk anodowych i rodzinę charakterystyk siatkowych.

2.TABELE POMIAROWE

1. Przy U_S= const.

Us=const.
Us=-0,2V		Us=-0,6V		Us=-1V
Ua	Ia	Ua	Ia	Ua	Ia
50	3,5	50	1,0	50	0,5
60	3,5	60	2,0	60	1,0
70	4,5	70	2,5	70	1,5
80	5,0	80	3,0	80	2,0
90	6,0	90	4,0	90	2,5
100	7,0	100	5,0	100	3,0
110	8,0	110	5,5	110	4,0
120	9,0	120	6,5	120	5,0
130	10,0	130	7,5	130	5,5
140	11,0	140	8,5	140	6,5
150	12,0	150	9,5	150	7,5
160	13,5	160	10,5	160	8,5
170	14,5	170	11,5	170	9,0
180	16,0	180	12,5	180	10,5
190	17,0	190	13,5	190	11,5
200	18,0	200	15,0	200	12,5
210	19,5	210	16,5	210	13,5
220	21,0	220	17,5	220	15,0

3.OBLICZENIA, WYKRESY

Charakterystyka anodowa

Wyznaczamy nachylenie (S_a) punkcie A:

Prowadzimy przez ten punkt prostą U_a=180 i wyznaczamy punkty 1 i 2,
w których ta prosta przecina sąsiednie charakterystyki. Oznaczamy w tych punktach prądy napięcia odpowiednio:

I_a1=10,5mA I_a2=16mA

U_s1=-1V U_s2=-0,2V

podstawiając dane do wzoru:

Otrzymujemy:

S_a = (16-10)/(-0,2+1)=6/0,8=7,5[mA/V]

Podobnie Obliczamy drugi rodzaj charakterystyk anodowych triody współczynnik amplifikacji (U_A). W tym celu prowadzimy przez punkt A prostą I_a=12,5mA. Otrzymujemy punkty 1' i 2'.I odpowiednio:

U_a1'=150V, U_a2'=200V

U_s1'=-0,2V, U_s2'=-1V

Po podstawieniu otrzymujemy:

U_A = (200-150)/(-0,2+1)=50/0,8=62,5

b)Przy U_a= const.

Ua= const.
Ua=200V		Ua=220V
Us	Ia	Us	Ia
-0,18	18,5	-0,18	20,5
-0,68	14,5	-0,68	17
-1,18	11,5	-1,18	14
-1,68	8,5	-1,68	11
-2,18	6,5	-2,18	8,5
-2,68	4,5	-2,68	6
-3,18	3,5	-3,18	4,5
-3,67	2	-3,67	3

Charakterystyka siatkowa

Za pomocą przedstawionej charakterystyki obliczamy opór wewnętrzny triody :

gdzie:

I_a1=11,5mA, I_a2=14mA,

U_a1=200V, U_a2=220V

Po podstawieniu do wzoru otrzymujemy :

R_a = (220-200)/(14-11,5)=20/2,5=8[Ω]

4.RACHUNEK BŁĘDÓW

Wszystkie pomiary dokonane w ćwiczeniu obarczone są niestety błędami wynikającymi z dokładności używanych przyrządów pomiarowych oraz innych czynników jak np. użycie różnych przewodów połączeniowych.

Rachunek błędu - metoda różniczki zupełnej:

Dokładność amperomierza: ΔI_a = 0,5mA

Dokładność woltomierza: ΔU_a = 0,05V;

Błąd R_a:

R_a= |U_a/I_a|

R_a= f(U_a,I_a)

R_a= |∂R_a/∂U_a|·ΔU_a+|∂R_a/I_a|·ΔI_a

ΔR_a=|1/Ia|·ΔUa+|-Ua/Ia²|·ΔI_a

Po podstawieniu otrzymujemy

ΔR_a=0,12Ω

5.ZESTAWIENIE WYNIKÓW

Parametry triody:

Nachylenie przy wykorzystaniu charakterystyk anodowych triody:

S_a=7,5[mA/V]

Współczynnik amplifikacji:

U_A=62,5

Opór wewnętrzny triody:

R_a=8±0,12[Ω]

Po wykreśleniu odpowiednich zależności, wyznaczyliśmy charakterystyki anodowe oraz siatkowe, z których jasno wynika, że jeżeli zwiększymy napięcie Ua lub Us zawsze następuje wzrost natężenia prądu

2

Politechnika Świętokrzyska w Kielcach

---