Triode
Un article de Freepedia.
Image:Triode vacuum tube.png La lampe triode a constitué historiquement le premier dispositif amplificateur d'un signal électronique. Cette lampe a été inventée par l'ingénieur Lee De Forest en 1905.
Sommaire |
Fonctionnement
La triode se compose d'une cathode émettrice d'électrons, d'une anode réceptrice, et d'une grille placée entre les deux.
- La cathode est chauffée par un filament placé derrière. (Parfois le filament et la cathode ne forment qu'un seul élément). Le chauffage de la cathode confère suffisamment d'energie aux électrons de la cathode pour leur permettre de se libérer (on parle d'émission cathodique) et de rejoindre un « nuage électronique » dans le vide entourant la cathode. La cathode possède un potentiel (souvent le 0V) plus petit que celui de l'anode provoquant la migration des électrons vers l'anode, car les électrons de charge négatives sont attirés par les charges positives d l'anode.
- En jouant sur le potentiel (tension) de la grille par rapport à la cathode, un nombre plus moins grand d'électrons émis par la cathode arriveront jusqu'à l'anode, créant un courant modulable entre anode et cathode : l'amplification est réalisée.
Schéma
Application
Cette invention permit l'apparition du cinéma parlant, de la TSF (radio), et plus tard de l'informatique, ainsi que des progrès dans les communications téléphoniques en permettant une amplification importante du signal sans effets de distorsion.
- La triode fut vite perfectionnée par ajout d'une (pour la tétrode) puis, deux grilles supplémentaires, évitant des effets indésirables, notamment l'effet « dynatron ». Ce tube pentode sera rapidement adopté la plupart des amplificateurs à tubes, pour son meilleur rendement. Notons que ceux-ci sont toujours utilisés aujourd'hui, et très appréciés des amateurs de HI-FI (en dépit de la nécessité de remplacer régulièrement les tubes, dont la cathode s'épuise) en raison de leurs excellentes qualités pour la reproduction du son, parmi lesquelles on peut noter:
- le spectre harmonique enviable en régime linéaire,
- la bonne réponse aux transitoires produisant un son réputé plus naturel,
- et accessoirement l'entrée en saturation douce lors de l'écrêtage (bien qu'il ne soit pas d'usage en Hi-Fi d'entrer dans les zones de saturation et d'écrêtage, si l'on excepte le cas assez particulier d'un ampli en classe B !)
Remplacement
La triode et toutes ses cousines tubes électroniques, ont été progressivement et inéluctablement remplacées par les transistors, diodes et autre composants à base de semi-conducteur dans les applications grand public.
- Les rendements et les encombrements n'étant en rien comparable.
- Leurs coût de revient trop élevé pour être compétitives économiquement, pour les petits composants (beaucoup de personel qualifié ést nécessaire, le nombre de composants par centimètre faible).
- Pour le grand public les seules applications restantes sont amplificateurs audio pour mélomane averti et quelques amplificateurs haute fréquence pour amateur de radio qui utilisent encore les tubes électroniques pour leurs qualités très particulières et le micro-onde (où on ne peut le remplacer).
- Dans l'industrie ils sont encore employés dans les applications de fortes puissances et/ou hautes fréquences comme le chauffage par radio fréquences (même principe que le micro-onde), et pour les émetteurs radio et TV bien sûr, car dans ces applications le transistor ne peut remplacer le tube.
Modèles courant
Principales triodes utilisées en audio
Pour les pré-amplificateurs:
- ECC83 double triode à fort µ
µ=100 Pamax=1.2W Uamax=300V
- ECC82 double triode à faible µ
µ=17 Pamax=2.75W Uamax=300V
- ECC81 double triode à µ moyen
µ=60 Pamax=2.5W Uamax=300V
Pour les amplificateurs (puissance)
- 845 triode de puissance
µ=6.3 Pamax=75W Uamax=1250V
- 300B triode de puissance
µ=4 Pamax=35W Uamax=400V
Principales triodes industrielles
- 3CW30000H3 dissipation maximale 30kW à 100MHz
- 3CW20000A7 dissipation maximale 20kW à 140MHz
- 3CX15000H3 dissipation maximale 15kW à 90MHz
- 3CX10000A7 dissipation maximale 10kW à 160MHz
- 8161R dissipation maximale 4kW à 110MHz
- 833A dissipation maximale 0.4kW à 30MHz
- TH5-4 dissipation maximale 4kW à 110MHz
- TH6-3 dissipation maximale 10kW à 140MHz
(valeurs indicatives pouvant varier selon le fabricant)
