13.4: El Tetrode

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Como su nombre indica, el tubo de tetrodo contenía cuatro elementos: cátodo (con el filamento implícito, o “calentador”), rejilla, placa y un nuevo elemento llamado pantalla. Similar en construcción a la rejilla, la pantalla era una malla de alambre o bobina posicionada entre la rejilla y la placa, conectada a una fuente de potencial CC positivo (con respecto al cátodo, como de costumbre) igual a una fracción del voltaje de la placa. Cuando se conecta a tierra a través de un condensador externo, la pantalla tuvo el efecto de apantallar electrostáticamente la rejilla de la placa. Sin la pantalla, la conexión capacitiva entre la placa y la red podría causar una retroalimentación significativa de la señal a altas frecuencias, lo que resulta en oscilaciones no deseadas.

La pantalla, al ser de menor superficie y menor potencial positivo que la placa, no atrajo a muchos de los electrones que pasaban por la rejilla desde el cátodo, por lo que la gran mayoría de los electrones en el tubo todavía volaban por la pantalla para ser recogidos por la placa:

Con un voltaje de pantalla de CC constante, el flujo de electrones desde el cátodo hasta la placa se volvió casi exclusivamente dependiente del voltaje de la red, lo que significa que el voltaje de la placa podría variar en un amplio rango con poco efecto en la corriente de Esto permitió obtener ganancias más estables en los circuitos amplificadores y una mejor linealidad para una reproducción más precisa de la forma de onda de la señal de entrada.

A pesar de las ventajas realizadas por la adición de una pantalla, también hubo algunas desventajas. La desventaja más significativa se relacionó con algo conocido como emisión secundaria. Cuando los electrones del cátodo golpean la placa a alta velocidad, pueden provocar que los electrones libres se suelten de los átomos en el metal de la placa. Estos electrones derribados de la placa por el impacto de los electrones catódicos, se dice que son “emitidos secundariamente”. En un tubo de triodo, la emisión secundaria no es un problema tan grande, pero en un tetrodo con una rejilla de pantalla cargada positivamente en estrecha proximidad, estos electrones secundarios serán atraídos a la pantalla en lugar de a la placa de la que provienen, resultando en una pérdida de corriente de placa. Menos corriente de placa significa menos ganancia para el amplificador, lo cual no es bueno.

Se desarrollaron dos estrategias diferentes para abordar este problema del tubo de tetrodo: tubos de potencia de haz y pentodos. Ambas soluciones dieron como resultado nuevos diseños de tubos con aproximadamente las mismas características eléctricas.