Valvole ad emissione termoionica
termo
Prima degli attuali transistor, venivano utilizzate le valvole ad emissione termoionica.
Si è scoperto che un filamento riscaldato ad alte temperature sottovuoto, riesce ad emettere elettroni. Da
questa base partì l’idea di creare un tubo sottovuoto capace di gestire e controllare questa emissione di
elettroni.
Gli elettroni essendo negativi, vengono naturalmente attratti da un oggetto
oggetto carico positivamente, ad
esempio una placchetta collegata ad una tensione positiva (anodo) generando una corrente come se il
vuoto all’interno del tubo fosse un conduttore. Invertendo anodo con catodo, ovvero avendo la placchetta
negativa rispetto all’emettitore
’emettitore di elettroni, non si avrebbe alcuna circolazione di corrente. Questa valvola
semplice viene chiamata diodo, poichè come i normali diodi a semiconduttore di oggi, si lascia attraversare
dalla corrente elettronica solamente dal catodo verso l’anodo (ricordate che la convenzione è indicare da
anodo verso catodo!).
Ma come possiamo controllare questo flusso? Semplice, è sufficiente inserire una griglia tra l’anodo ed il
catodo: collegando la griglia ad una tensione negativa si crea una barriera che respinge gli elettroni perchè a
differenza dell’anodo positivo, una griglia negativa li respinge! (Come si respingono gli stessi poli di una
calamita) Gli elettroni
lettroni in questo caso non raggiungeranno mai l’anodo poichè respinti dalla griglia, e quindi il
flusso di corrente è interrotto. In caso la griglia sia collegata ad una tensione pari o superiore rispetto al
catodo, gli elettroni le fluiscono liberamente attraverso e raggiungono l’anodo senza problemi. Abbiamo
creato un interruttore elettronico, poichè può essere attivato o disattivato in base alle necessità,
esattamente come un transistor!
Amplificatore a triodo
Se un segnale in ingresso viene applicato
applica alla griglia di controllo attraverso il condensatore C1, la corrente
che riesce ad attraversare la griglia e raggiungere l’anodo varia in base a questo segnale. Aggiungendo una
resistenza Ra tra l’anodo e il positivo dell’alimentazione, si ottiene una tensione
tensione variabile poichè V = R*I
ovvero la tensione è uguale alla moltiplicazione tra il valore della resistenza e la corrente che la attraversa.
Nell’uso normale la griglia controllo va tenuta ad un potenziale negativo rispetto al catodo, altrimenti
funzionerebbe
onerebbe come un secondo anodo. Il valore di questa tensione varia tra zero ed una decina di volt
negativi. Si ottiene collegando il catodo a massa attraverso una resistenza Rk di piccolo valore. La corrente
anodica, attraversando Rk,, causa una caduta di potenziale
potenziale di pochi volt, sufficienti a portare il catodo ad
una tensione positiva rispetto alla griglia controllo, che invece è collegata a massa attraverso la resistenza
Rg.
Il condensatore Ck a sua volta serve per livellare la tensione di polarizzazione e renderla indipendente dalle
variazioni del segnale. Eliminando Ck si introduce una certa dose di controreazione che riduce il guadagno
dell’amplificatore, ma anche la distorsione, il che rende la cosa molto interessante per un audio di qualità.
I triodi sono usati principalmente per l’amplificazione audio a basso livello (preamplificazione). Non
vengono usati in radiofrequenza a causa delle elevate capacità parassite che presentano. Praticamente tra
griglia ed anodo si genera un accumulo di carica -come nei condensatori- e questo pregiudica la qualità del
segnale amplificato ad alte frequenze perchè nonostante questa capacità sia di pochi picofarad, questa
viene amplificata in una capacità effettiva uguale alla capacità iniziale moltiplicata per il guadagno
guadagn
dell’amplificatore! La capacità effettiva riduce notevolmente il guadagno alle alte frequenze.
