【电子行业标准(SJ)】 电子管电性能的测试 第１５部分：寄生和不需要电极电流测试方法

中华人民共和国电子工业推荐性部标准电子管电性能的测试
第15部分：寄生和不需要电极电流测试方法
Measurements of the electrical propertiesof electronic tubes and valyesSJ/Z9010.15-87
IEC151-15(1967)
Pari15.Methodsofmeasurementofspuriousandunwanted electrode currents
1范围
本文件是以测量寄生和不需要电极电流的现行实践为基础。它并不作为标准性质的推荐文件，因为如果以这些原理为基础的测结果必须在限定的公差以内比较，对溯试方法则需要有更加详细的说明。本文件并不适用于充气管。
2基本原理
在工作的电子管中，可能发现寄生的和不要电极电流流过，通常为小的数量级，并可能引起某种效应而与正常的阴极发射直接引起的效应不同。这种客生的和不需要的电流是由下列一种或多种原因引起的阴极以外的元件热发射。
某一电极的二次发射。
有电位差的元件之间漏电流。
剩余气体的电离
各种外部辐射引起的发射（例如：光电发射）。由于这些效应受各个元件的温度影响很大，必须注意在测量期间保证电子管保持在所要求的工作条件。
3—般定义
3。1正栅流
5华人民共和国电子工业部198709—14批准*
SJ/Z9010.15-87
当电子从栅极端头流向外部电路时，栅极电流定义为正的。3.2负棚流
当电子从外部电路流向栅极端头时，栅极电流定义为负的。3.3一次发射电流
由表面温度、表面辐照或表面加上电场而直接引起的电子发射电流。3.4热电子发射电流
只由发射表面温度而引起的电子发射电流。3.5二次发射电流
由电子或离子轰击表面直接引起的电子发射电流。实际上这个术语是包括从表面反射的一次电子和从它上面离开的二次电子。3。6漏电流（IEV-07-27-075）（或绝缘电流）在两个或两个以上电极之间以任何途径（流经电极之间真空间隙的电流除外）流过的传导电流。
3.7离子电流
由剩余气体的分子产生并被一个电极收集的正离子所引起的电流。3.8热丝和阴极之间的电流
当热丝和阴极之间有一个电位差时，在它们之间流过的电流。这个术语包括漏电流和从热丝及阴极上电子发射引起的任何电流。3。9二极管中的反向发射。
阳极产生的热电子发射。Www.bzxZ.net
4负栅流
4.1原理
寄生电流的特殊情况与电子管第一栅或控制栅的电流有关。在图1中示出了改变栅极电位时，典型的控制栅电流曲线的形状。+绝缘电缆
阴极一热丝电压
图1典型的控制栅电流的典线
这个曲线表示了几种效应
SJ/Z9010.15-87
在A一B区域，负电流以同样的趋向随所加电位而变化，而且一般是由流过绝缘件表面的漏电所引起，也由橱极上热电子发射或光电发射所引起。在B一C区域，栅极电流主要是由电子管中剩余气体电离所引起，而且它的直接随阴极电流而变。
当栅极电位负值变得更小时，控制橱负电流则随之增加，这是因为当控制栅电位负值太小时，邻近这个电极缓慢飞行的电子被收集，就有一个附加电流在反向流过。
当控制栅极电位负值变成较小和随后变成正值时，上述效应迅速增加，并且表示在C-E区城。
注一由图1看出，在某一稍微负的电位D，控制摄电流开始变成正的，这个电位通常用作摄流起动电压或棚流截止电压。
在某些类型的电子管中，需要测量这个电位，而为着实用的更利，采用的电位使用小的控制摄正电流流过（对于接收管，通常在0.1μA和0.8uA之间），应当注意，当其它电极已经加上电位时，极电流起动电压可能销有差别，因比，测试条件应该加以规定。4.2测试方法
4.2.1直读法
电子管的连接如图2所示（给出一个五极管作为例子）：ova
图2一一测量负栅流的电路：直读法M，测量栅流的微安表
M,—测量栅压的伏特表
R一一保护电阻，这个电阻的数值和测量仪表的电阻加起来必须不太高，因为电流流过它就会显著地改变所加的栅压。否则必须估计所引起的电压降。
可以用一个真空管伏特表来代替微安表来测量电阻R上的电压降。*8
4．2.2补偿法
SJ/Z9010.15-87
根据给定电阻上的电压降确定栅极电流。电子管的连接如图3所示。V
图3-测册负栅流的电路：补偿法M，—测盘栅压的伏特表，
M，测量阳极电流的安培表，
R——已知的高值（典型值为10兆歇）电阻，S—短路电R用的开关。
在开关闭合时，将电路调到满足所要求的测量条件。然后打开开关，将栅极电阻接到极电路，通过把栅被电压降到更负的值（8Vg1<0）来校正由此而引起的阳极电流增加。栅极电流能够确定为：Igr
式中：
5Vg，为栅压的变化。
对于更精确的测试，可以用一个相反的方法调整阳极电流值，这个方法允许使用更灵敏的指示仪器。在这种情况下，使用两个極压电源串联是方便的，它允许更精确的调节和测试。
4。3负栅流的分析
已在4。1小条中叙述的所有栅极电流成分都没有精确的分析方法。当试图这样分析时，需要作某些简化的假定。在附录中给出一种最快速的分析方法，而以下列假定为基础：
栅流的放射成分与栅压无关（有一个饱和状态）。漏电流性质符合欧姆定律。
Vg变化的影响与Va（或Vg，）变化的影响相比可以忽略不计。*
SJ/Z9010.15-87
注一光电发射电流可能掩盖低电流的溯盘。当可见光从外部光源投射到管子上时，由电流变化就能检验这种发射。如果电流不发生变化，可以假定光电发射忽略不计。5。栅极热电子发射
5.1原理
在工作期间，当栅极电位为正时，控制栅受到辐射和电子轰击的加热。.从而，棚极温度可达到一个使栅极开始热电子发射的水平。因此，当栅极相对于这些电极为负时，电子就可以从栅极流到其它电极。在工作中，多栅管的帘栅极可能变得非常热以致发射电子，而测量这个发射与帘栅耗散的功率的关系有时是有用的。5.2测试方法
5.21控制栅
测试栅极热电子发射与橱极耗敏的关系可以利用图4a所示的电路来完成。在这个装置中，被测电子管的控制栅受到交流电源的加热，在每个交流半周，通过整流器D，和仪表A，。在相反的半周，与整流器D，串联的仪表A，指出栅极热电子发射（和漏电流，如果存在的话）。伏特表V和安培表A可以用一个瓦特表代替来直接读出控制栅的耗散（见图4b）。D
被测管
图48测试栅极热电子发射的电路*
图4b-
SJ/Z9010.15-
测试栅极热电子发射的另一电路被测管
如果需要，栅极发射能够在阳极加热到它的正常工作温度下测量。这种测鼠用的合适电路示于图5中。
被测管
栅极变压器
图5其它电极（阳极）在正常工作温度下，测试栅极热电子发射的电路
阳极变压器
在这个电路中，机械的或电的开关装置S接入栅极电路中。S在位置1，栅极在一个半周加热，而阳极在另一个半周加热，当各电极已经达到工作温度时，然后将开关调到位置2，这时，栅极通过仪表（A）接到足够负的电压使阳极电流截止。于是就可在仪表A1上读出。栅极热电子发射（包括漏电流，如果存在的话）。*6
5.2.2帘栅极
SJ/Z9010.15--87
测量帘栅极热电子发射与功率耗散的关系可以利用图6中所示的电路来完成。利用合适的整流器和交流电源，在正半周期间使帘栅极加热，而在负半周期间测量一次发射。将适当的直流阳极电压和控制栅电压加到被测的管子上，通过调节变压器的电压和读出仪表A1上的电流及伏特表V上的电压来使帘栅耗散调到所需要的电平。
D，是一个整流器，它的阻抗比较帘栅极电路的阻抗是很低的。仪表A2的电流读数是帘栅极--次发射电流（通常为几微安）。伏特表V和安培表A，可以由一个瓦特表来代替。在某些情况下，这个电路的简化形式（不用直流电源，而将阳极和控制栅接到阴极）会得到有用的数据。
被测管
图6一测试帘栅极热电子发射电流的电路6.栅极二次发射
6.1原理
由于电子轰击结果从栅极表面产生的二次发射是当栅极上加着足够正的电位时发生的一种现象。当一次电子流到栅极时，二次电子则从栅极流到其它更正的电极。在栅极外部电路中，轰击电流和二次发射电流在相反的方向流，而在仪表上只能观察它们的差值。对于某些应用，相当大的栅极二次发射由于减小了栅极激励功率，可能增加输出和效率。但是二次发射也可能由于妨碍线性放大的实现或引起寄生摄荡而干扰电子管工作。
当栅极二次发射数值使栅极特性产生个负的动态电阻区域时，它就可能造成有害的效果。这个现象由IgVg曲线的负斜率证明，或者还由栅流倒向来证明。栅圾二次衣射对栅极特性曲绒的彩响示于图7中，图中第8条明线的区域A为*7
负电阻区域。
SJ/Z9010.15-87
这些曲线可能取决于其它电极的工作条件，还取决于各个栅极的特性。2
曲线1一明显的二次发射电流。
曲线2一二次发射电流。
曲线3一大盈的二次发射电流。
图7有和没有二次发射时栅流对橱压的特性曲线6。2测试方法
6.2.1比较法
栅极上二次放射的量不能直接测出。但是，可以用观察示波器上显示的栅极特性曲线或用静态方法检验栅极特性曲线上一点或几点与同样型号管子相比来确定所存在的二次发射的相对量。
如果使用静态方法，必须选择电极电压，使电极中不致产生过量的热耗散。6.2.2计算法
如果已知达到电极上的热电子电流的分布，则特性曲线上任何点的栅极二次发射量就可以计算。
7.阳极的热电子发射
SJ/Z9010.15--87
如果阳极的耗敏很大，以致引起加热到足够高的温度能使它产生热电子发射，则当其它电极电位对阳极为正时，释放的电子就可以流到其它各级。在二极管中，这种效应称为反向发射。
7.2测试方法
7，2，1二极管
适用于测试反向发射的基本电路示于图8中。被测管
图8一测试反向发射电流的电路
电子管作为半波整流器工作并加上负载R，和C。而D，是一个整流器，它的阻抗比电子管的阻抗低得多，整流器D，的阻抗可以高于D，的阻抗。R，是一个限流电阻，在被管既火时保护电表A，。当电子管阳极为正时，D，的阻抗比电子管的阻抗低得多，而电路的时闻常效并不妨碍。在负周期中，反向发射引起的电流和漏电通过D和电表A馈送。如果由A，测得的“反向”电流对于A，测得的电子管输出电流画成曲线，这个曲线就是图9中所示的形式。
SJ/Z9010.15-87
上E一阻性漏电流。
AEF一总反向电流。
CD--反向发射电流。
输出电流
图9一阻性漏电流和没向发射电流合成的典型曲线在输出电流数值低时，反向电流完全由漏电流所组成，其数值随输出电流的增加而有减小的倾向。这种减小是由于跨在电子管上的峰值反向电压的减小而产生的。当出电流增加和阳极的度上升时，来自阳极的热电子发射就可能迅速增加，如图9中CD曲线所示；上述两种效应的组合构成了典型的ABF曲线，也示于图9中。
7：2.2册控管
阳极上的热电发射与耗散的关系可以用测量帘橱极热电子发射所用相同方法来测承，而在相同的电路中（图6），电子管阳极和帘栅极的连接被倒过来。8.极间绝缘
8.1原理
极间绝缘不好一般是由绝缘件质量差、绝缘表面状态或绝缘表面上的导电层*10
SJ/Z9010.15-87
（从电极上蒸发的材料、消气剂、小的灰尘粒子或在电极之间沉积的其它材料）引起的。需要规定热丝或灯丝电压和测量漏电流时加到每个电极上的电压，因为漏电流值受温度影响，并不经常直接随电压而变化。8。2测试方法
热丝应该接到阴极。被测管应在所要求的条件下适当地预热。8.21两个电极间的绝缘
电子管在所要求的条件下，在两个规定的电极之间加上一个电压，其它电极保持浮动。测量这两个电极之间流过的漏电流如图10所示。图10-测试两个电级之间绝缘电流的典型电路82。2一个电极和所有其它电极之间的绝缘电子管在所要求的条件下，一个规定的电极和所有其它连在一起的电极之间加上一个电压，然后按照图11所示的电路测出漏电流。图11测试→个电极和所有其它电极之间绝缘电流的典型电路8。3注意事项
8。3。1测试结果的精确度
一般并不需要达到很高的精确度，但是他也应注意某些事项。因为被测的绝缘电阻数值一股很大，就需要保证測量设备本身的绝缘很好。*11*
SJ/Z9010.15--87
当插座的测量端之间单独的漏电流不可忽略时（管子不在位置上），这个剩余漏电流应该从测得的数值中减去。必须注意保证漏电流的数值不受被测管表面上形成的蒸汽薄膜的影响，这个薄膜是由于进行测试的室内环境条件造成的。在测试期，间不管怎样注惑，一般再现良好的结果。
8.3.2保护装置
被测的漏电流般是很小的，但是，当绝缘不好时也可能流过大电流（突然的）如果需要，可以使用保护装置与电流测量仪表连接。这种装置的特性应不致著地影响测量的精确度。
8.3.3离子电流和电极发射
在漏电流测量中不应包括离子电流和从电极上发射的电子流。当断开热丝电压时，注意漏电流如何变化可以检验电极发射电流的存在，由于电极温度的下降，测量的电流比较快地减小就可能是表示电子发射的存在。更加详细的检验可以按照48小条所述进行。
8。34外部屏蔽
当测量电子管的绝缘时，接到管基插脚上的任何金属底板或隔离罩或金属涂层都应作为一个电极考虑。
9热丝和阴极之间的电流
9.1原理
如果将热丝阴极电流对所加电压绘成曲线，通常得到图12所示的曲线形式。绝缘电流
阴级一热难电压
图12一热丝一阴极绝缘电流的典用*12
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。