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gattmes.
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Le valvole, sopratutto il diodo a valvola, sono i primi componenti elettronici prodotti.
Sono simili a delle lampadine..e probabilmente da queste sono scaturite!
Infatti la valvola è di vetro, all'interno cìè il vuoto ed ha un filamento che viene acceso/riscaldato.
Ma come fnziona?
Sfruttano il fenomeno dell'emissione termoionica (maggiori info http://it.wikipedia.org/wiki/Effetto_termoionico )
La valola più semplice è un diodo.
C'è un "filamento" che viene acceso/riscaldato...da qui.. finchè non raggiunge la temperatura non funziona la valvola...quindi nelle vecchie radio (e tv) di una volta bisognava aspettare qualche minuto per sentire una voce...
L'effetto termoionico sfrutta quella caratteristica che in un corpo riscaldato...cioè dove "l'agitazione termica" è maggiore..dicevo gli elettroni riescono a scappare più facilmente.
Ora se il filamento è caldo...oppure lo è un materiale conduttore da esso riscaldato (in questo caso il filamento è al suo interno e il conduttore esterno prende il nome di "catodo") questo emetterà facilmente elettroni.
Se ad una certa distanza è posto un altro conduttore a tensione più positiva, questo attirerà gli elettroni (di carica negativa) e quindi si avrà un "passaggio" di corrente tra i due metalli.
Bene ma cosa cambia rispetto al filo?
Cambia che se la seconda "placca" è negativa...allora non attirerà elettroni...anzi li respingerà e non si avrà passaggio di corrente.
Ma gli elettroni non possono essere emessi dalla placca e finire verso il filamento (o catodo)?
No...è il filamento o il catodo ad essere caldo (con agitazione termica) e quindi a "perdere" elettroni ...non la placca che è fredda...in questo caso si ha il comportamento come se il filamento fosse spento! ...La nostra cara vecchia radio non "suona" se i filamenti sono spenti/freddi.
Quindi questa valvola, facendo passare solo corrente in un senso, può essere usata come diodo (vedere
qua per il diodo).
Qualcuno ha poi scoperto che interponnendo un altro oggetto metallico, magari forato...cioè più una griglia tra catodo e placca (detta anche anodo...), si poteva fare una cosa molto bella. Se la griglia era polarizzata più o meno da una tensione...ostacolava più o meno il passaggio della "corrente elettronica". Quindi si comportava come il comando su un rubinetto. Questa particolare valvola "modulabile" si chiama TRIODO ed è stata di particolare importanza:
Il primo oggetto amplificante!
(continua)
Per maggiori info http://it.wikipedia.org/wiki/Valvola_termoionica
Edited by gattmes - 9/6/2006, 15:59. -
gattmes.
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Ma in che senso "amplificante"?
Behh se si considera che il circuito di potenza, cioè quello dove scorre "corrente", in una valvola è tra catodo e anodo (placca), la cosa diventa più chiara.
Infatti sulla griglia basta applicare una tensione di polarizzazione (la corrente è circa nulla). Variando la polarizzazione, si varia quanta "corrente" passa tra catodo e anodo..e lo si fa non consumando circa energia.
È come se la corrente nella valvola fosse come un fascio di luce nel proiettore cinematografico: il filamento/catodo equivalgono alla lampada del proiettore, lo schermo del cinema all'anodo (placca) e la luce ovviamente alla corrente anodica.
Se inseriamo la "pellicola", cioè la griglia, a seconda di cosa c'è raffigurato (come è "polarizzata") la luce verrà più o meno filtrata/ostacolata nel suo cammino verso lo schermo. Su quest'ultimo si vedrà pertanto l'immagine ingrandita e luminosa.
Come nel proiettore, le caratteristiche di luminosità e amplificazione dipendono da quest'ultimo, non dalla pellicola!. Così un proiettore "casalingo" super 8 (ma anche 35 o 70mm) NON riuscirà a ingrandire a 1000 pollici e con buona luminosità. Risuscirà invece a farne un 40-50 discretamente. Quello della sala cinematografica invece si, perchè costruito con lampade e ottiche adatte.
Quindi un segnale "debole" è in grado di spostare questa polarizzazione se applicato alla griglia. Ne segue che la corrente verrà "modulata" da questo segnale. Se sull'anodo (placca) c'è un carico resistivo (o equiv.) la variazione di corrente verrà trasformata in variazione di tensione..ne segue che dai pochi millivolt/poca potenza del segnale in griglia, si "risale" ai diversi volt/discreta potenza del "segnalone" in anodo. Inoltre questo segnalone è sufficientemente identico nell'aspetto a quello in griglia.
Così possiamo dire indicativamente che se in griglia applichiamo un microfono e in anodo l'altoparlante (con certi accorgimenti...), parlando nel microfono la nostra voce uscirà amplificata nell'altoparlante!
Volevo ancora sottolineare una cosa:
Il paragone con il proiettore cinematografico non è ..proprio casuale.
C'è una "valvola particolare" su cui il paragone calza ancor meglio e che sopravvive ai giorni nostri (anche se ormai anche questa è in età pensionabile...) e che tutti sicuramente hanno visto: il cinescopio del TV!
Nel cinescopio c'è proprio un filamento (tre se non è un Sony), un catodo (tre se...) da esso riscaldato, delle "griglie" e l'anodo che in pratica è lo schermo.
A livello base (prego chi "edotto" di non complicarla...) il segnale televisivo in qualche modo modula la tensione di griglia, quindi la corrente anodica e di conseguenza permette al cinescopio di restituire amplificata "l'immagine" del segnale sullo schermo..... -
gattmes.
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Vantaggi delle valvole:
-In un'epoca dove la tecnologia era alle basi, con una tecnica abbastanza semplice era possibile costruire raddrizzatori (diodi) e amplificatori (e poi tutto il "derivato": oscillatori, ecc...).
-Inoltre la costruzione "meccanica" sufficiente grande (confrontata agli attuali circuiti integrati/microprocessiori...) permetteva di ottenere oggetti perfettamente equivalenti tra un esemplare e l'altro.
Questo permetteva di ridurre la componentistica ad uno schema-tipo (cioè un valvola finale audio X aveva 2-3 configurazioni di applicazione dove i componenti erano "definiti"), risultando più semplice l'impiego anche a chi scarseggiava in strumentazione.
Inoltre erano oggetti robusti...praticamente il filamento era la parte più debole..per il resto i sovraccarichi davano pochi danni.
-Le curve caratteristiche sono molto ...diciamo...lineari. Questo permette ad esempio di ottenere suoni morbidi e corposi
Svantaggi delle valvole:
-La corrente poteva transitare solo in un verso. Non esistono valvole con placche negative rispetto al catodo (forse facendole di antimateria...in un altro universo...)
-Per il funzionamento bisognava portarle in temperatura e questo richiedeva minuti!
Il fatto di lavorare calde provocava una notevole perdita di potenza per mantenere questa condizione, cosa deleteria per gli apparati a batteria. Provocava ovviamente una certa generazione di calore da smaltire nel "circondario".
-La tensione di lavoro di norma era elevata...70....400V. Questo comportava problemi nel funzionamento a batteria in quanto gli "elevatori" odierni non erano ovviamente disponibili. Le batterie erano ad alta tensione (tipo 90V). Ovviamente l'uso automobilistico ha dato i sui problemi (auto con impianti a pochi volt), risolti in un secondo tempo.
-L'ingombro era notevole, anche se l'amplificazione pure...
-Essendo di vetro, tipo una lampadina, erano fragili (in campo militare furono costruite versioni metalliche)
-Come le lampadine..si "esaurivano"...e bisognava sostituirle..
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