¿Qué es un tubo de vacío?: Válvula termoiónica parte 4

Válvula de tetrodo / tubo de vacío

La válvula de tetrodo o el tubo de vacío de tetrodo tiene un total de cuatro elementos activos dentro de la envoltura, y tiene una reja adicional llamada rejilla de la pantalla más allá de la utilizada por un tríodo.

La válvula de triodo funcionaron bien pero tuvieron algunos inconvenientes, especialmente en términos de ganancia y estabilidad. La retroalimentación entre el ánodo y los circuitos de la reja de control causados ​​por la capacitancia interna conduce a la inestabilidad.

El tubo de vacío tetrodo  dieron una mejora considerable en el rendimiento. Añadió una segunda reja llamada la reja de la pantalla . Esto mejoró la ganancia de la válvula, pero lo más importante, también actuó como una pantalla, aislando la entrada de la salida.

Fundamentos del tubo de vacío Tetrodo

Hay varios tipos de tubos de vacío de tetrodo, pero al que casi siempre se hace referencia es la clase de rejilla de pantalla.

Este tipo de tubo o válvula utiliza una segunda rejilla llamada rejilla de la pantalla que se coloca entre la rejilla de control principal y el ánodo.

Este tipo de tubo de vacío de tetrodo surgió porque los triodos tradicionales fabricados a principios de 1900 eran muy difíciles de usar a una frecuencia superior a 50 o 100 kHz. En estos amplificadores de radiofrecuencia, se sintonizaron tanto los circuitos de ánodo como de rejilla. La capacitancia entre el ánodo y la rejilla llevó a niveles significativos de retroalimentación y, como resultado, estos circuitos fueron muy difíciles de usar. En frecuencias superiores a alrededor de 100 kHz, los niveles de ganancia tenían que estar severamente limitados para evitar la oscilación.

La rejilla de la pantalla colocada entre la rejilla de control y el ánodo se desacopló a tierra, lo que redujo la capacitancia de la rejilla de control del ánodo a valores muy bajos y permitió que los circuitos funcionaran con niveles de ganancia mucho más altos.




En orden los electrodos dentro de la válvula tetrodo son:

Cátodo:   El elemento calefactor calienta el cátodo a una temperatura a la cual los electrones pueden emitirse al vacío dentro de la capsula de vidrio.


Rejilla de control:  la rejilla de control de la válvula tetrodo o el tubo se mantiene normalmente a un voltaje que es negativo para el cátodo. Se utiliza
fundamentalmente para controlar el flujo de electrones entre el cátodo y el ánodo.

Rejilla de pantalla:  La introducción de la rejilla de pantalla da lugar a la diferencia entre el tetrodo y el triodo. Esta proporciona un rendimiento mejorado para el tetrodo porque proporciona la interaccion entre el ánodo y la rejilla de control, lo que reduce la capacitancia entre ellas y, por lo tanto, la retroalimentación. La rejilla de la pantalla funciona a un potencial positivo fijo, pero por debajo de la del ánodo.

Ánodo:   El ánodo o la placa se operan a un potencial alto y es el electrodo al que los electrones se extraen finalmente en el tetrodo o en cualquier otra válvula.

Circuito valvula tetrodo

En funcionamiento, una válvula de tetrodo  tiene las mismas conexiones que la de la válvula de triodo, pero la rejilla de la pantalla normalmente se mantiene a un alto voltaje a través de una resistencia de alto valor y la rejilla se desacopla a tierra con un condensador.




Limitaciones de la válvula tetrodo.

El tetrodo básico tiene un uso muy limitado en estos días. Aunque proporciona una mejora significativa en el aislamiento entre el ánodo y los circuitos de la rejilla de control tiene un gran inconveniente.



Se observa que la característica del ánodo tiene una deformacion importante. Esto resulta del intercambio de electrones de emisión secundaria entre el ánodo y la rejilla de la pantalla.

En vista de esta limitación de la válvula de tetrodo, y del hecho de que existen válvulas o tubos de alto rendimiento superiores en forma de tetrodo de haz y pentodos, el tetrodo básico rara vez se usa.

Válvula de tetrodo de haz

El tetrodo de haz es una forma de válvula de tetrodo que permite superar la "torcedura" en la curva del tetrodo estándar.

Se puede considerar que el tetrodo de haz es una forma especial de tetrodo en el que el diseño ha sido modificado por placas de haz con un potencial bajo, de modo que la emisión secundaria del ánodo se reduce a niveles aceptables.



El tetrodo de haz fue una forma muy exitosa de válvula. Proporcionó un nivel de rendimiento similar al del pentodo sin infringir las patentes de las compañías que poseían las patentes para el pentodo. Como tal, el tetrodo de haz fue ampliamente utilizado, especialmente para aplicaciones de potencia de audio y RF.

Fundamentos de la válvula tetrodo del haz

El tetrodo de haz consiste en una válvula de tetrodo básica o tubo de vacío en el que se agregan placas de formación de haz entre la rejilla de la pantalla y el ánodo.

Las características distintivas del tetrodo del haz son que las hélices de alambres de control y uso de la rejilla de la pantalla se enrollan en el mismo paso con los alambres alineados de modo que los alambres de la pantalla queden a la "sombra" de los alambres de la rejilla de control.



El tubo de vacío de tetrodo también tiene un cátodo plano y placas deflectoras de haz. También hay una rejilla de pantalla relativamente grande a la distancia del ánodo.

Las placas de desviación lateral o de viga están conectadas eléctricamente al cátodo y, junto con la forma plana del cátodo, sirven para formar un camino a los electrones que pasan entre el cátodo y el ánodo.

Circuito tetrodo haz:

El circuito tetrodo de haz es muy similar al que habría sido el circuito tetrodo. Como las placas del haz están conectadas internamente dentro de la válvula / tubo de vacío, hay poca diferencia externa al circuito. Incluso el diagrama del circuito es el mismo, excepto para mostrar las placas de haz dentro de la válvula o la envoltura del tubo.



En el circuito que utiliza el tubo / válvula de vacío tetrodo, la rejilla y el cátodo están polarizados de la manera normal. La rejilla de la pantalla se lleva a un alto voltaje a través de una resistencia de valor relativamente alto para evitar que consuma demasiada corriente. La rejilla de la pantalla también se desacopla a tierra para garantizar que aísle los circuitos del ánodo y la rejilla entre sí.

Ventajas del tetrodo del haz.

La ventaja del tetrodo de haz sobre el tetrodo básico es que elimina la discontinuidad o torsión significativa en la curva característica.

La discontinuidad significativa dentro del tubo de vacío del tetrodo es causada por lo que se denomina emisión secundaria. Es el resultado de electrones que golpean el ánodo con fuerza significativa y rebotan.

Continuara.... Un saludo

Esperando la próxima entrega con mucho interés...
Muchas gracias.

Un saludo.

saludos
aqui en ingles: https://www.electronics-notes.com/articles/electronic_components/valves-tubes/tetrode-valve-vacuum-tube.php

Excelente articulo, muy interesante, gracias.