Cos'è un tubo a vuoto?

Prima di essere sostituiti da transistor e circuiti integrati, i tubi a vuoto (valvole termioniche) sono stati utilizzati prevalentemente in dispositivi elettronici come televisori, radio e computer.Sono ancora in uso oggi in alcuni dispositivi specializzati.

L'invenzione dei tubi a vuoto risale all'osservazione del cosiddetto effetto Edison, un'osservazione fatta da Thomas Edison.Edison ha osservato che la corrente scorre tra un filamento di lampade a incandescenza e una piastra all'interno del vuoto, quando la piastra è collegata all'estremità positiva del filamento.

Poiché i primi computer sono stati eseguiti su tubi a vuoto anziché su piccoli chip per computer di oggi, un singolo computer ha dovuto contenere migliaia di tubi a vuoto e poteva riempire un'intera stanza.Gli amplificatori stereo precoci hanno anche usato tubi a vuoto e anche oggi alcuni audiofili li preferiscono perché producono meno distorsione.I tubi a vuoto sono ancora utilizzati in alcuni amplificatori di chitarra elettrica.Inoltre, i tubi sono ancora utilizzati in alcune applicazioni militari, poiché l'elettronica del tubo non è influenzata dalle onde radio fatte da esplosioni atomiche.

I tubi a vuoto sono in genere racchiusi in un recinto di vetro, sebbene alcuni tubi usano invece in ceramica o metallo.Nel suo design di diodo più elementare, il tubo o l'inviluppo è sigillato per creare un vuoto.Gli elettrodi all'interno della busta sono collegati ai cavi, che sporgono fuori dalla busta e si collegano a una presa.Un tubo di vuoto di base contiene filamenti all'interno dell'involucro, simili a quelli di una lampadina.I filamenti vengono riscaldati e quindi rilasciano elettroni, creando una nuvola elettronica caricata negativamente.Gli elettroni sono disegnati su un anodo, o piccola piastra metallica, all'interno del tubo, che viene caricato positivamente, e viene stabilito un flusso unidirezionale tra il filamento e la piastra.

Un ulteriore elettrodo sotto forma di una griglia a forma di schermo èA volte contenuto nel tubo, che viene quindi chiamato triodo, che è più efficiente e in grado di amplificare la tensione.Poiché la tensione viene applicata alla griglia, il flusso tra il filamento e la piastra può essere variato.Oltre ai diodi e ai triodi, seguirono ulteriori innovazioni, tra cui tetrodi, esagoncini, ettodi e ottudi, progettati per una varietà di applicazioni speciali e per ridurre al minimo la distorsione.Alcuni tubi a vuoto combinano la funzione di due o più diodi o triodi in una singola unità.

Uno dei principali svantaggi dei tubi a vuoto è che il filamento diventa instabile nel tempo.Inoltre, se l'aria perde nel tubo, l'ossigeno reagirà con il filamento caldo e lo danneggerà.Le proprietà di un tubo cambieranno con l'età, motivo per cui i televisori a tubo sotto vuoto precoce dovevano essere regolati spesso per produrre una buona immagine.