Valvola termoionica: differenze tra le versioni

Versione delle 22:58, 17 set 2014

Versione delle 22:59, 17 set 2014

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[[File:Triode vacuum tube.png|thumb|Schema di un triodo]]

Il tubo termoionico è costruttivamente simile alla comunissima [[lampadina]] del tipo a incandescenza, infatti non è altro che un involucro di [[vetro]] (in alcuni modelli è di metallo o di ceramica) nel quale è praticato il [[vuoto (fisica)|vuoto]] contenente un filamento metallico portato all'incandescenza (tra i 1.000 e i 3.000 °C) facendolo attraversare da una [[corrente elettrica]]. A differenza della lampadina contiene uno o più elementi metallici (a forma di griglia o di schermi), collegabili dall'esterno. Il filamento metallico, o meglio un tubicino metallico che lo avvolge, nel caso di riscaldamento indiretto, è chiamato [[catodo]], l'elemento metallico più esterno è chiamato [[anodo]]. Eventuali elementi intermedi sono chiamati griglie.

Il principio di funzionamento del tubo termoionico è quello dell'emissione termoionica: ogni metallo, soprattutto ad alte temperature, emette [[Elettrone|elettroni]], cariche elettriche elementari di segno negativo. Se il catodo è polarizzato negativamente rispetto all'anodo, ovvero se il catodo è collegato al polo negativo di una batteria e l'anodo a quello positivo, si stabilirà un flusso di elettroni, ossia una corrente elettrica, tra catodo e anodo (perché gli elettroni vengono attratti dall'anodo). Se la polarizzazione è opposta, nessuna corrente elettrica passerà tra catodo e anodo, perché l'anodo respingerà gli elettroni. Il risultato è quello di un dispositivo in grado di far passare la corrente in un solo senso, detto diodo usato principalmente come [[rivelatore]] o come [[rettificatore]].

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Il diodo a gas era generalmente utilizzato in rettificatori di potenza; il suo simbolo è quello del classico diodo, con all'interno un punto nero.

=== Triodo ===

[[File:valv triodo.png|right]]

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[[File:tetrodo1.png|right]]

Per poter disporre di valvole capaci di amplificare anche segnali in alta frequenza, nel [[1927]] venne costruito il tetrodo. Ponendo una seconda griglia (la '''griglia schermo'''), posizionata tra la griglia controllo e l'anodo, si ottiene così uno schermo elettrostatico che diminuisce la capacità tra anodo e griglia controllo. Tuttavia, anziché a massa, la griglia schermo va collegata a una tensione derivata dall'anodica mediante un partitore di resistenze, perché altrimenti agirebbe come una seconda griglia controllo la quale solitamente è collegata alla sorgente di segnale tramite un [[condensatore di bypass]]. In questo modo il tetrodo permette anche amplificazioni a radiofrequenza, ma introduce nel segnale una certa distorsione per il fenomeno della '''emissione secondaria''', cioè l'emissione dall'anodo di elettroni estratti dall'impatto di quelli, accelerati, provenienti dal catodo. Questo effetto è presente in tutte le valvole, ma solo nel tetrodo, con la griglia schermo molto vicina all'anodo,ad un potenziale positivo, costituisce un problema dato che l'aumento di corrente di griglia schermo, dovuto all'emissione secondaria, è a scapito della corrente anodica la cui diminuzione riduce il tratto lineare delle curve caratteristiche anodiche da cui la distorsione detta. Una possibile soluzione è usare armature focalizzanti che concentrino gli elettroni anodici e impediscano loro di colpire la griglia schermo: queste valvole furono chiamate ''tetrodi a fascio'' e sono state molto usate negli stadi di uscita degli amplificatori audio fino agli [[anni 1960|anni sessanta]]. I tetrodi a fascio di largo impiego 807 e 6V6 ne sono l'esempio più efficace.

=== Pentodo ===

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=== Impiego in alta fedeltà ===

Uno spazio particolare va dedicato a questa applicazione della valvola termoionica. Oggi, nell'ambito della riproduzione di audio musicale, nonostante le valvole siano state soppiantate dai circuiti a semiconduttore, vengono ancora prodotti amplificatori a tubi per l'impiego nella riproduzione musicale di alto livello. Mentre al tempo del suo massimo splendore la valvola era utilizzata necessariamente in ogni apparecchiatura audio, oggi le valvole sono destinate solo ad amplificatori di alta classe. Questa scelta viene giustificata, da parte degli [[audiofilia|audiofili]] più accaniti, per l'elevata "musicalità" che caratterizza un amplificatore valvolare. Queste apparecchiature, generalmente costose, pesanti (nell'ordine dei 15 kg e oltre) ma contraddistinte da una grande morbidezza del suono, sono in grado di alterare (se non mascherare) le asprezze talvolta presenti nelle moderne registrazioni digitali, rendendo più gradevole l'ascolto. Questo non significa che migliorano il suono, semplicemente gestiscono il segnale elettrico diversamente dai dispositivi non a valvole; mettono in esso "un proprio contributo", che gioca a favore del suono percepito.Un largo utilizzo delle valvole va anche al mercato degli amplificatori valvolari per chitarra e basso. Infatti,nonostante il transistor sia molto più comodo poiché gli amplificatori a transistor sono più leggeri, più economici e anche più durevoli, le valvole sono comunque preferite dai chitarristi e bassisti per l'elevata qualità e chiarezza del suono nonchè per la possibilità di sfruttare la saturazione delle valvole per sperimentare nuove tonalità di suono.

Uno spazio particolare va dedicato a questa applicazione della valvola termoionica. Oggi, nell'ambito della riproduzione di audio musicale, nonostante le valvole siano state soppiantate dai circuiti a semiconduttore, vengono ancora prodotti amplificatori a tubi per l'impiego nella riproduzione musicale di alto livello. Mentre al tempo del suo massimo splendore la valvola era utilizzata necessariamente in ogni apparecchiatura audio, oggi le valvole sono destinate solo ad amplificatori di alta classe. Questa scelta viene giustificata, da parte degli [[audiofilia|audiofili]] più accaniti, per l'elevata "musicalità" che caratterizza un amplificatore valvolare. Queste apparecchiature, generalmente costose, pesanti (nell'ordine dei 15 kg e oltre) ma contraddistinte da una grande morbidezza del suono, sono in grado di alterare (se non mascherare) le asprezze talvolta presenti nelle moderne registrazioni digitali, rendendo più gradevole l'ascolto. Questo non significa che migliorano il suono, semplicemente gestiscono il segnale elettrico diversamente dai dispositivi non a valvole; mettono in esso "un proprio contributo", che gioca a favore del suono percepito.Un largo utilizzo delle valvole va anche al mercato degli amplificatori valvolari per chitarra e basso. Infatti,nonostante il transistor sia molto più comodo poiché gli amplificatori a transistor sono più leggeri, più economici e anche più durevoli, le valvole sono comunque preferite dai chitarristi e bassisti per l'elevata qualità e chiarezza del suono nonchè per la possibilità di sfruttare la saturazione delle valvole per sperimentare nuove tonalità di suono.

== Voci correlate ==