Анодная (вольт - амперная) характеристика диода

Эта характеристика представляет собой зависимость

I_а=f (U_а) при U_н= const,

где U_н – напряжение накала, которое обеспечивает постоянство температуры катода и, следовательно, постоянство тока эмиссии. При U_А=0 анодный ток практически отсутствует и только некоторые электроны, имеющие достаточно большую энергию, могут развить скорость, необходимую для преодоления тормозящего поля пространственного заряда, и достичь анода. При подаче положительного анодного напряжения для электронов создаётся ускоряющее поле, которое позволяет им преодолеть тормозящее поле пространственного заряда и достигнуть анода. По мере возрастания анодного напряжения U_А происходит постепенное рассасывание пространственного заряда, и анодный ток I_А увеличивается. При каком-то значении +Uа пространственный заряд полностью рассасывается. Режим, при котором полностью рассасывается пространственный заряд электронов в диоде, называется режимом насыщения. В этом режиме все электроны, вылетевшие с катода, достигают анода. В режиме насыщения ток эмиссии

I_А = I_{А нас}. Таким образом, при работе диода наблюдается два режима: режим пространственного заряда и режим насыщения.

I_А

 

 

режим простр. режим U_А

заряда насыщения

Основным режимом является режим пространственного заряда, т.к. в этом режиме проявляется управляющее действие поля анода, и анодный ток I_А меняется пропорционально напряжению U_А. Эта пропорциональность нарушается в режиме насыщения, где изменение U_А не вызывает соответствующего изменения I_А.

В действительности, и в режиме насыщения также происходит некоторое увеличение тока I_А при увеличении U_А. Оно особенно резко выражено у ламп с оксидными катодами, что связано с увеличением тока эмиссии под действием поля анода.

Статические параметры диода

Крутизна характеристики отражает управляющее воздействие изменения U_А на изменение I_А в режиме пространственного заряда:

S=Δ I_А/ Δ U_А, мА/В при U_н = const.

Крутизна характеристики в различных её точках разная, т.к. сама характеристика нелинейная. Очевидно, чем ближе к катоду расположен анод, тем управляющее воздействие поля анода на пространственный заряд больше и S соответственно больше. Ламповые диоды имеют S=2…6 мА/В.

Внутреннее сопротивление характеризует сопротивление диода изменяющемуся току, т.е. переменному току:

R_i = Δ U_А / Δ I_А при U_н = const.

Внутреннее сопротивление диода R_i составляет 50…1000 Ом.