Можно сказать, что во все эти устройства входят три основные части:
1) цепь заряда (в нашем случае — источник высокого напряжения, резистор, через который проходит зарядный ток, и конденсатор, накапливающий заряд);
2) переключатель, включающий процесс заряда и прекращающий его в нужный момент (неоновая лампа, которая выполняет эти функции благодаря явлению ионизации);
3) наконец, цепь разряда, представленная в рассмотренном устройстве той же неоновой лампой, незначительное сопротивление которой в ионизированном состоянии создает возможность быстрого разряда.
Теперь, когда ты разобрался в принципе действия простейшего генератора развертки, для тебя не составит никакого труда изучить более сложные устройства. Что бы ты сказал, например, о введении сетка между катодом и анодом неоновой лампы?
Надеюсь, до скорого свиданья. Не злись на своего друга Любознайкина.
Л. — Как я рад опять с тобой встретиться, дорогой Незнайкин.
Н. — Разве мог я устоять перед искушением и не клюнуть на приманку в виде неонового триода?! Ведь так, кажется, его нужно называть.
Л. — Если тебе это нравится. Но обычное название триода, наполненного инертным газом под слабым давлением (неоном, аргоном или гелием), тиратрон.
Н. — Ты меня не заставишь опять пройти тот путь, который я когда-то уже прошел с вакуумными лампами и который нас привел от диода к катоду?
Л. — Такой опасности не предвидится. Трех электродов тиратрона вполне достаточно, чтобы получить прекрасный переключатель и разрядную цепь, необходимые в каждой уважающей себя развертке. Существуют еще тиратроны-тетроды, но мы о них здесь говорить не будем.
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».
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.