13.8: Parámetros del tubo

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Para los transistores de unión bipolar, la medida fundamental de la amplificación es la relación Beta (β), definida como la relación entre la corriente del colector y la corriente base (I _C/I _B). Otras características del transistor, como la resistencia de unión, que en algunos circuitos amplificadores puede afectar tanto al rendimiento como β, se cuantifican para beneficio del análisis de circuitos. Los tubos de electrones no son diferentes, sus características de rendimiento han sido exploradas y cuantificadas hace mucho tiempo por ingenieros eléctricos.

Antes de que podamos hablar de manera significativa sobre estas características, debemos definir varias variables matemáticas utilizadas para expresar mediciones comunes de voltaje, corriente y resistencia, así como algunas de las cantidades más complejas:

Las dos medidas más básicas de las características de un tubo amplificador son su factor de amplificación (µ) y su conductancia mutua (g _m), también conocida como transconductancia. La transconductancia se define aquí igual que para los transistores de efecto de campo, otra categoría de dispositivos controlados por voltaje. Estas son las dos ecuaciones que definen cada una de estas características de rendimiento:

Otra medida importante, aunque más abstracta, del rendimiento del tubo es su resistencia de placa. Esta es la medición del cambio de voltaje de la placa sobre el cambio de corriente de placa para un valor constante de voltaje de red. En otras palabras, esta es una expresión de cuánto actúa el tubo como una resistencia para cualquier cantidad dada de voltaje de red, análogo al funcionamiento de un JFET en su modo óhmico:

El lector astuto notará que la resistencia de la placa puede determinarse dividiendo el factor de amplificación por la transconductancia:

Estas tres medidas de rendimiento de los tubos están sujetas a cambios de tubo a tubo (así como las relaciones β entre dos transistores bipolares “idénticos” nunca son precisamente las mismas) y entre diferentes condiciones de funcionamiento. Esta variabilidad se debe en parte a las inevitables no linealidades de los tubos de electrones y en parte a cómo se definen. Incluso suponiendo la existencia de un tubo perfectamente lineal, será imposible que estas tres medidas sean constantes en los rangos de operación permitidos. Considere un tubo que regule perfectamente la corriente en cualquier cantidad dada de voltaje de red (como un transistor bipolar con un β absolutamente constante): la resistencia de la placa de ese tubo debe variar con el voltaje de la placa porque la corriente de la placa no cambiará aunque el voltaje de la placa lo haga.

Sin embargo, los tubos fueron (y son) calificados por estos valores en condiciones de operación dadas, y pueden tener sus curvas características publicadas al igual que los transistores.