¿Cuáles son los conceptos básicos del voltaje del ánodo?
El voltaje del ánodo es el concepto que hace que la tecnología de tubo de vacío funcione. Es lo que hace que los tubos de vacío puedan realizar sus dos funciones principales de amplificación y rectificación. La tecnología de semiconductores es posible debido a esto.
Si se calienta un trozo de metal, emite electrones, que transportan una carga eléctrica negativa. Las partículas cargadas se sienten atraídas por las partículas que llevan una carga opuesta y repelen aquellos con una carga similar. Cuando una pieza de metal emite electrones, luego lleva una carga positiva con respecto a esos electrones. Esto hace que los electrones regresen al metal, porque se sienten atraídos por su carga opuesta. Esto da como resultado una nube de electrones alrededor del metal, que se conoce como carga espacial.
Un tubo de vacío aprovecha este efecto, y contiene una placa de metal llamada cátodo, que se calienta. Se agrega una segunda placa de metal, llamada ánodo, y cuando se aplica una carga positiva al ánodo, atrae a los elegidosRons emitidos por el cátodo, y la corriente fluye a través del tubo de vacío. Esta carga aplicada se llama voltaje del ánodo, y cuando es positiva, hace que la corriente fluya más rápido y se llama sesgo hacia adelante. Cuando el voltaje del ánodo es negativo, se opone al flujo de corriente y se llama sesgo inverso. Esta última propiedad, que permite que la corriente fluya en una sola dirección a través del tubo de vacío, se llama rectificación.
Un tubo con dos placas se llama diodo. Agregar una tercera placa en el medio produce un triodo y permite que el tubo amplifique una señal eléctrica. Esta tercera placa se llama cuadrícula de control y es una malla de cables que pasan los electrones en su camino desde el cátodo hasta el ánodo. La cuadrícula está más cerca del cátodo, por lo que cualquier voltaje aplicado a la cuadrícula magnifica los efectos de crear el flujo de corriente de crear u oponerse. Entonces, los pequeños cambios en el voltaje de la cuadrícula crean mayores cambios en la CURAlquilar flujo a través del tubo.
Un problema con este diseño es que, como la corriente se amplifica en el tubo, causa cambios en el voltaje del ánodo. Esto a su vez afecta la corriente del ánodo y evita que el tubo se amplifique a su máximo potencial. Se agregó un cuarto elemento, llamado Grid de pantalla, para minimizar este efecto.
La cuadrícula de pantalla creó un nuevo problema, sin embargo, cuando el voltaje del ánodo iría más bajo que el voltaje de la cuadrícula de pantalla, los electrones fluirían desde el ánodo hasta la cuadrícula de la pantalla. Esto causó una señal de salida distorsionada. La solución era agregar otra cuadrícula, llamada cuadrícula supresora. Está sesgado al mismo voltaje que el cátodo y repele cualquier emisión del ánodo. Este tipo de tubo de vacío de cinco elementos se llama Pentode.
Los transistores son semiconductores de tres elementos que operan de manera similar como un triodo, aunque los nombres reales "ánodo" y "cátodo" se usan solo en ciertos tipos de transistores. El transist de uniijunción programableo es uno de esos ejemplos. Los semiconductores cumplen las mismas funciones de amplificación y rectificación, pero su capacidad para hacerlo en un paquete mucho más pequeño y con requisitos de energía más bajos es lo que permite tecnologías electrónicas e informáticas modernas.