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LA VALVOLA TERMOIONICA O TUBO A VUOTO
La valvola termoionica è stato il primo componente "attivo" realizzato dall'uomo.
Le valvole nella storia vennero valorizzate ed utilizzate per la prima volta per amplificare i segnali in uscita e in ricezione nelle radio da Guglielmo Marconi (1874-1937). Il primo calcolatore completamente elettronico (ENIAC) della storia funzionava per merito di 17468 tubi termoionici ed utilizzava 160Kw di potenza solo per rimanere acceso.
La prima configurazione di tubo termoionico detta DIODO funziona grazie al principio "TERMOIONICO" per cui ogni metallo se scaldato emette elettroni.
A livello pratico è molto simile ad un lampadina. Dentro ad un involucro di vetro, sottovuoto, un filamento metallico viene portato ad incandescenza (1000°-3000° centigradi) grazie ad una corrente elettrica, ma, a differenza della lampadina, la valvola contiene due o più elementi metallici polarizzati inversamente tra loro.
Avremo così due poli conrapposti, il CATODO che emette elettroni (carica negativa), e l'ANODO (collegato al polo positivo) che li "riceve".
Nei primi prototipi l'anodo era fisicamente rappresentato dal filamento stesso, ma per motivi legati al fatto di dover far lavorare i catodi a tensioni diverse, venne immesso in un tubicino di NICHEL rivestito di elementi che favoriscono lo scambio di elettroni quali ossidi di STRONZIO e BARIO.
La necessità di controllare lo scambio di elettroni tra CATODO e ANODO diede vita al TRIODO.
La valvola configurata a TRIODO non è altro che la replica del DIODO con l'aggiunta di una GRIGLIA DI CONTROLLO fisicamente frapposta tra CATODO e ANODO. La griglia, polarizzata positivamente rispetto al catodo e negativamente rispetto all'anodo, consente la regolazione del flusso di corrente, da zero al massimo che consente la valvola (punto di saturazione). Una piccola variazione di tensione sulla griglia cambia il rapporto ANODO-CATODO ottenendo una amplificazione.
Viene utilizzato sulle basse potenze (preamplificatore) a causa delle elevate capacità parassite che presentano sul segnale principale che, per EFFETTO MILLER, causano una riduzione del guadagno alle alte frequenze.
Aggiungendo una GRIGLIA DI SCHERMO tra l'anodo e la griglia di controllo, collegata ad una tensione derivata dall'anodo, e a massa con un condensatore di BYPASS, nasce il TETRODO, che altro non è che un TRIODO con una schermatura sul segnale principale che elimina le interferenze sulle alte frequenze.
Il PENTODO, ovvero il punto di arrivo nello sviluppo della valvola, è in realtà un TETRODO con l'aggiunta di un'ulteriore GRIGLIA DI SOPPRESSIONE che ha la funzione di ridurre la seconda emissione e quindi la conseguente distorsione indotta.
Il PENTODO ha come caratteristiche un'alta amplificazione, una larga banda, bassa distorsione e una buona linarità, infatti è spesso usata in amplificatori di potenza HI-END e talvolta HI-FI. L'unico difetto è il rumore di uscita che anche se molto basso lo rende inadatto alle basse tensioni quindi nella fasi di preamplificazione.
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