Tubo de Vácuo/ Válvula Termiônica: O que é

Tubo de Vácuo/ Válvula Termiônica: O que é

Tubo de vácuo ou tecnologia de válvula termiônica forneceu a primeira forma de dispositivo ativo usado na eletrônica e ainda é usado em algumas aplicações especializadas hoje.

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Tubo de Vácuo / Válvulas Termiônicas Inclui:

Noções Básicas | Como funciona um tubo | Eletrodos de tubo de vácuo | Válvula de diodo / tubo | Triodo | Tetrodo | Tetrodo de Feixe | Pentodo | Equivalentes | Conexões de pinos | Sistemas de numeração | Soquetes / bases de válvulas | Tubo de onda viajante

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Tubo de vácuo ou tecnologia de válvula termiônica está em uso desde o início do século XX.

A introdução da tecnologia de válvula termiônica ou tubo de vácuo permitiu que as bases da indústria eletrônica fossem estabelecidas.

Ainda hoje, válvulas ou válvulas são usadas em tudo, desde amplificadores de guitarra a amplificadores hi-fi e muito mais.

Muitas pessoas gostam do som produzido por esses dispositivos e, como resultado, seu uso continuou nessa área e em muitas outras.

Válvula/tubo moderno em um amplificador.
Válvula/tubo modernos em um amplificador

História do tubo de vácuo

As primeiras observações do que eventualmente se desenvolveu em tubo de vácuo ou tecnologia de válvula termiônica foram observadas por Edison. Em sua busca para fabricar melhores lâmpadas incandescentes, ele notou um efeito que mais tarde foi chamado de Efeito Edison.

Mais tarde, Ambrose Fleming usou o efeito para retificar sinais de rádio em uma nova forma de detector de rádio que ele chamou de válvula de oscilação.

Imagem uma seleção de tubos de vácuo/válvulas termiônicas, incluindo tipo R, 6L6, ECC83, 6CL6, etc.
Seleção de tubos de vácuo / válvulas termiônicas

O próximo grande desenvolvimento ocorreu quando Lee de Forest adicionou um terceiro eletrodo chamado grade. Isso abriu a idéia básica de válvula termiônica ou tubo de vácuo para amplificar sinais e fornecer consideravelmente mais funcionalidade.

Nota sobre a história do tubo de vácuo:

O primeiro tubo de vácuo/válvula termiônica foi desenvolvido quando Ambrose Fleming usou uma descoberta feita por Edison que foi chamada de Efeito Edison. Edison não conseguiu encontrar nenhuma aplicação para ele, mas Fleming usou este diodo de dois eletrodos para retificar sinais de rádio. Mais tarde, Lee de Forest adicionou um terceiro eletrodo para fazer um triodo. Outros desenvolvimentos melhoraram o desempenho e adicionaram eletrodos adicionais.

Leia mais sobre a história do tubo de vácuo

Tecnologia de tubo de vácuo

A tecnologia de tubo de vácuo ou válvula termiônica é baseada no conceito básico de emissão termiônica.

O conceito de válvula termiônica ou tubos de vácuo usava a ideia de que um elemento aquecido no vácuo emitia elétrons que normalmente permaneceriam nas proximidades desse elemento aquecido por causa da atração de carga.

Se um segundo eletrodo fosse colocado no vácuo e um alto potencial positivo fosse colocado nele, os elétrons seriam atraídos do elemento aquecido para este elemento com alto potencial. Como resultado, uma corrente fluiria nessa direção.

Como os elétrons eram incapazes de viajar na direção reversa, essa válvula simples ou tubo de vácuo atua como um diodo.

Também é possível colocar um terceiro elemento conhecido como grade na estrutura entre a estrutura entre os outros dois eletrodos. Este eletrodo é normalmente formado por uma gaze para permitir a passagem de elétrons. Variando o potencial neste eletrodo, o fluxo de elétrons pode ser controlado.

Tubo de vácuo triodo / símbolo do circuito da válvula mostrando os eletrodos
Símbolo do circuito para o tubo de vácuo triodo / válvula mostrando os eletrodos

Há uma série de eletrodos em uma válvula ou tubo de vácuo:

  • Cátodo:   Este é o eletrodo que é aquecido e emite os elétrons.
  • Ânodo:   Este eletrodo no tubo de vácuo ou válvula tem um alto potencial para atrair elétrons do cátodo.
  • Grade:   Este é o eletrodo da válvula que tem um potencial variável e é usado para controlar o fluxo de elétrons entre o cátodo e o ânodo. Em alguns tubos de vácuo, mais grades são usadas para melhorar o desempenho de várias maneiras.
  • Filamento:   A maioria das válvulas hoje em dia são aquecidas indiretamente, ou seja, o filamento não está conectado ao cátodo. O filamento aquece o cátodo que então emite os elétrons. As primeiras válvulas eram aquecidas diretamente e o filamento era usado para emitir os elétrons. No entanto, isso colocou limitações na maneira como as válvulas poderiam ser usadas. Ter um cátodo aquecido indiretamente permite que o cátodo opere em um potencial maior que o solo e também que muitos filamentos sejam executados em paralelo em um único item do equipamento.

Tipos de tubo de vácuo

Existem vários tipos diferentes de válvula de diodo. Cada um tem suas próprias propriedades e pode ser processado para diferentes aplicações. Diodos podem ser usados ​​para retificação, enquanto triodos, tetrodos e pentodos são normalmente usados ​​em aplicações de amplificação. Heptodes são freqüentemente usados ​​em misturadores de RF. Como resultado, é necessário olhar para os diferentes tipos quando qualquer aplicação é necessária.

  • Válvula de diodo:   Esta é a forma básica da válvula termiônica / dispositivo de tubo de vácuo. Consiste em um cátodo, ânodo (e, claro, o aquecedor ou filamento). A corrente só pode passar pelo diodo de uma maneira – elétrons fluindo do cátodo para o ânodo – dessa forma, ela atua como um retificador ou diodo.Leia mais sobre . . . . Válvula de Diodo.
  • Válvula triodo:   A válvula triodo tem um terceiro eletrodo adicionado. Chamado de grade, é capaz de controlar o fluxo de elétrons.Leia mais sobre . . . . Válvula Triodo.
  • Tetrode:   O tetrode tem um quarto eletrodo adicionado. Chamada de grade de tela, normalmente é mantida em um potencial alto, mas menor que o do ânodo.Leia mais sobre . . . . Válvula Tetrodo.
  • Tetrodo de feixe:   A válvula de tetrodo de feixe foi um aprimoramento da válvula de tetrodo básica. Ele tinha placas de feixe especiais adicionadas à estrutura entre a grade da tela e o ânodo para enviar os elétrons para áreas específicas no ânodo. Além disso, como essas placas foram mantidas no mesmo potencial que o cátodo, os elétrons que atingiram o ânodo e ricochetearam foram devolvidos ao ânodo e a emissão secundária foi efetivamente suprimida.Leia mais sobre . . . . Válvula Tetrodo de Feixe
  • Pentodo:   O pentodo teve um quinto eletrodo adicionado. Chamada de grade supressora, ela foi mantida em um baixo potencial para suprimir a emissão secundária.Leia mais sobre . . . . Válvula pentodo.
Imagine um tubo de vácuo 6SH7 - pentodo de alto ganho destinado a aplicações de amplificadores de RF ou IF.
6SH7 válvula / tubo de vácuo
RESUMO DOS TIPOS DE VÁLVULAS/TUBOS E NÚMEROS DE ELETRODOS
NÚMERO DE ELETRODOSNÚMERO DE ELETRODOS DE GRADENOME GENÉRICO
31Triodo
42tétrodo
53Pentodo
64hexodo
75heptóide
86outubro

Os vários tipos diferentes de tubo de vácuo/válvula termiônica permitem que uma variedade de funções diferentes sejam fornecidas por esses dispositivos. Os diodos são obviamente muito diferentes dos triodos, etc., mas os outros tipos de válvula podem ser usados ​​em diferentes circuitos conforme exigido pelas diferentes aplicações.



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