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Desarrollo de válvulas termoiónicas de tubo de vacío

Desarrollo de válvulas termoiónicas de tubo de vacío

Con el tubo de vacío o la válvula termoiónica ahora establecidos, su rendimiento dejó mucho que desear en muchas áreas.

Los niveles de ganancia eran bajos y las válvulas o tubos eran propensos a oscilar.

Uno de los principales problemas fue que la gente no entendía completamente la forma en que operaban.

Mayor desarrollo e investigación según sea necesario.

Desarrollos de válvulas

En estos primeros días de los tubos de vacío, su funcionamiento no se entendía completamente y había una serie de conceptos erróneos. Una idea que se sostuvo fue que se pensó que se necesitaban algunas moléculas de gas en la envoltura para que funcionara correctamente. Estos tubos se conocían como tubos "blandos". No fue hasta 1915 cuando un científico estadounidense llamado Langmuir demostró que los gases no eran necesarios en el sobre. Poco después de este descubrimiento se produjeron nuevos tubos altamente evacuados conocidos como tubos "duros" y estos exhibieron niveles de rendimiento mucho mejores.

Además de las mejoras básicas, la evacuación completa de las envolturas trajo una serie de otras mejoras. Los filamentos ahora podrían recubrirse para mejorar su emisión de electrones. Previamente, cualquier recubrimiento habría estado contaminado. Las temperaturas de los filamentos también podrían reducirse y esta mejor fiabilidad, así como reducir el consumo de corriente del calentador.

Se fabricaron grandes cantidades de tubos nuevos. Un ingeniero francés llamado Ferrie diseñó una válvula TM designada para las autoridades militares francesas. Se produjeron más de 100 000 de estos. En Gran Bretaña se produjo una válvula similar llamada Tipo R y se fabricó en cantidades igualmente grandes.


Válvula rectificadora Marconi U5

Más en el sobre

Con los niveles muy altos de capacitancia de la rejilla del ánodo exhibidos por estos primeros tubos de vacío, era muy difícil evitar que los circuitos que los usaban estallaran en oscilación cuando se usaban a frecuencias superiores a unos pocos cientos de kilohercios. Se hicieron varios intentos para superar el problema. En 1916, H.J. Round produjo una válvula de baja capacitancia conocida como Tipo V24. Para este tubo, Round utilizó la idea novedosa de mantener el plomo del ánodo alejado de la rejilla, pasándolo por la parte superior del sobre de vidrio y no a través de la base en la parte inferior. Si bien esto proporcionó una mejora significativa, no fue la respuesta completa.


Rectificador Tungsram VY2

La solución al problema se derivó en 1926 agregando una cuadrícula adicional. Conocido como el tetrodo, este tubo de vacío usaba una segunda rejilla conocida como rejilla de pantalla entre la primera rejilla o rejilla de control y el ánodo. Su introducción redujo el ánodo para controlar la capacitancia de la red a casi cero y resolvió el problema de la inestabilidad.

Luego, en 1929, el tetrodo mismo se mejoró mediante la introducción de otro tipo de tubo de vacío denominado pentodo. Este tubo tenía un total de cinco electrodos, siendo el adicional una tercera rejilla llamada rejilla supresora. Esto superó el problema encontrado con el tetrodo de una discontinuidad en su característica causada por los electrones que rebotan en el ánodo.

Además de realizar mejoras en el funcionamiento de las válvulas mediante la adición de rejillas adicionales, se realizaron mejoras adicionales en las disposiciones del calentador. Uno de los principales problemas de los primeros tubos era que las configuraciones del circuito eran limitadas porque el calentador y el cátodo eran uno y el mismo. Se descubrió que el cátodo podía calentarse indirectamente y esto significaba que los calentadores podían aislarse eléctricamente del cátodo. Esto tenía la ventaja de que los calentadores no necesitaban funcionar con un suministro de batería que suministrara CC. En su lugar, se podría utilizar un suministro de CA derivado de la red. Esta fue una mejora importante porque significó que el tamaño de las radios podría reducirse considerablemente al igual que sus costos de funcionamiento.


Válvulas / tubos 6L6 y ​​807

Aumento de uso

La introducción del tetrodo y el pentodo trajo consigo mejoras revolucionarias en el rendimiento. Como resultado, el uso de tubos de vacío aumentó drásticamente. Las válvulas termoiónicas no solo se usaron en radios que en ese momento eran muy populares, sino que también encontraron muchos otros usos. A finales de la década de 1930 se estaban fabricando muchos miles de tipos diferentes de tubos de vacío y había una gran cantidad de fabricantes diferentes que estaban apareciendo tanto en los Estados Unidos como en Europa.

Muchos de los tubos de vacío introducidos en este período hace tiempo que desaparecieron del uso común. Sin embargo, hay algunos que tuvieron mucho éxito permaneciendo en nuevos diseños durante mucho tiempo. Una de esas válvulas fue la 6L6 utilizada en muchos amplificadores de guitarra hasta hace muy poco. En muchos sentidos fue bastante revolucionario porque fue el primer tetrodo de haz. Usó una nueva técnica para superar la discontinuidad en la característica del tetrodo causada por el rebote de electrones del ánodo. En lugar de utilizar una rejilla supresora, utilizó una nueva disposición conectada a la rejilla de la pantalla. Este tubo se hizo tan popular que más tarde se modificó para aplicaciones de RF dándole una tapa superior para el ánodo. Este tubo de vacío se llamó 807 y se usó ampliamente en transmisores en la Segunda Guerra Mundial y después.

Antes de la guerra, todos los tubos usaban bases especiales de metal o plástico unidas al sobre de vidrio para sujetar los pines. Después de la guerra, la miniaturización y las mejoras en las técnicas de fabricación permitieron montar los pines en el sobre de vidrio. Al hacer esto, se fabricaron tubos mucho más pequeños y se redujeron los costos.

Tubos de vacío hoy

El reinado de la válvula termoiónica no duró para siempre. Los desarrollos en semiconductores que dieron como resultado la invención del transistor en 1948 significaron que se podían fabricar dispositivos más pequeños, confiables y que consumieran menos energía. El éxito del transistor estuvo lejos de ser instantáneo. Pasaron hasta la década de 1960 antes de que las radios domésticas las usaran ampliamente, e incluso entonces muchas radios de tubo de vacío permanecieron (y siguen estando) en servicio durante muchos años después. Hoy en día, la tecnología termoiónica todavía se utiliza, pero en áreas limitadas. Los transmisores de alta potencia todavía usan tubos, y los tubos de rayos catódicos todavía se usan por millones. Pero para muchas personas, los transistores no tienen la misma vida que un tubo. No tienen el cálido brillo amistoso de una válvula. Sin embargo, para aquellos que trabajaron con tubos, nunca habrá nada que pueda igualarlos.


Válvulas / tubos B9A

Ver el vídeo: Velocidad del electrón en las válvulas de vacío (Octubre 2020).