Co je vakuová trubice?

Před nahrazením tranzistory a integrovanými obvody byly vakuové trubice (termionické ventily) převážně používány v elektronických zařízeních, jako jsou televizory, rádia a počítače. Dodnes se používají v několika specializovaných zařízeních.

Vynález vakuových trubic sahá až do pozorování tzv. Edisonova efektu, pozorování Thomase Edisona. Edison poznamenal, že proud proudí mezi vláknem žárovky a deskou ve vakuu, když je deska připojena k pozitivnímu konci vlákna.

Protože první počítače běžely na vakuových zkumavkách místo dnešních malých počítačových čipů, jeden počítač musel obsahovat tisíce zkumavek a mohl zaplnit celou místnost. Počáteční stereo zesilovače také používaly vakuové trubice, a dokonce i dnes je některé audiofily preferují, protože vytvářejí menší zkreslení. V některých zesilovačích elektrické kytary se stále používají vakuové trubice. Trubky jsou také používány v některých vojenských aplikacích, protože elektronika trubek není ovlivněna rádiovými vlnami způsobenými atomovými výbuchy.

Vakuové zkumavky jsou obvykle uzavřeny ve skleněném krytu, ačkoli některé zkumavky místo toho používají keramiku nebo kov. Ve svém nejzákladnějším designu diod je trubice nebo obálka pevně utěsněna, aby vytvořila vakuum. Elektrody uvnitř obálky jsou připojeny k vodičům, které vyčnívají z obálky a připojují se do zásuvky. Základní vakuová trubice obsahuje vlákna uvnitř obálky, podobná vláknům žárovky. Vlákna se zahřívají a poté uvolňují elektrony, čímž se vytváří záporně nabitý elektronový mrak. Elektrony jsou vedeny k anodě nebo malé kovové desce uvnitř trubice, která je kladně nabita, a mezi vláknem a deskou je vytvořen jednosměrný tok.

V elektrodě je někdy obsažena přídavná elektroda ve formě malé mřížkovité mřížky, která se pak nazývá trioda, která je účinnější a schopna zesílit napětí. Když je na síť přiváděno napětí, může se měnit tok mezi vláknem a deskou. Kromě diod a triod následovaly další inovace, včetně tetrod, hexod, heptod a oktod, navržené pro řadu speciálních aplikací a minimalizovat zkreslení. Některé vakuové trubice kombinují funkci dvou nebo více diod nebo triod v jedné jednotce.

Jednou z hlavních nevýhod vakuových trubic je to, že se vlákno v průběhu času stává nestabilním. Kromě toho, pokud do trubice uniká vzduch, kyslík bude reagovat s horkým vláknem a poškodit jej. Vlastnosti trubice se budou měnit s věkem, proto se musely televizní sestavy časných vakuových trubic často upravovat, aby vytvářely dobrý obraz.