CátodoK

Rejilla de controlG

Placa (ánodo)P

Arrastra para orbitar · pellizca o desplaza para zoom

WebGL no está disponible en este dispositivo, por lo que no se puede mostrar la simulación 3D.

— Emitidos 0/s Devueltos 0/s A la placa 0/s

Controles

Potencia del calentador75%

Cátodo más caliente, emisión termoiónica más fuerte (≈ T² e^(−W/kT))

Tensión de rejilla V_g−4.0 V

Una rejilla negativa repele los electrones — esta es la "válvula"

Tensión de placa V_p180 V

La alta tensión positiva de la placa atrae el flujo de electrones

Señal AC en rejilla — demostración de amplificación Flechas de campo eléctrico Etiquetas de electrodos Auto-órbita (giro alrededor de la ventana)

Corriente de placa

Osciloscopio

Tensión de rejilla (entrada) Corriente de placa (salida)

Unos pocos voltios de oscilación en la rejilla producen cambios de escala miliamperio en la corriente de placa; a través de una resistencia de carga eso se convierte en una tensión de salida amplificada e invertida — esto es la amplificación. El jitter en la traza cian es ruido de disparo genuino: los electrones llegan de uno en uno.

Cómo funciona

Emisión termoiónica. El calentador calienta el cátodo hasta que los electrones ganan suficiente energía para escapar de su superficie al vacío.

Carga espacial. Los electrones escapados forman una nube negativa cerca del cátodo que repele a los recién llegados — un depósito autorregulado de electrones.

Atracción de placa. La alta tensión positiva de la placa extrae electrones de la nube y los hace cruzar el vacío. La corriente fluye en un solo sentido — quita la rejilla y tienes un diodo.

Control de rejilla. La escasa rejilla helicoidal se sitúa directamente en la trayectoria de los electrones. Un pequeño sesgo negativo es suficiente para estrangular la corriente, cortándola completamente cerca de V_g = −V_p/μ. Pequeña entrada, gran salida — así es como amplifica el triodo.

I_p ≈ K·(V_g + V_p/μ)^3/2 — la ley de Child–Langmuir de tres medios; aquí μ = 18

Acerca de Tubo de Vacío Triodo

Antes del transistor había un filamento calentado dentro de una botella de vidrio. Arranca electrones de un cátodo incandescente, atráelos hacia un ánodo con carga positiva, y tendrás una válvula unidireccional para la corriente. Introduce una malla de alambre — la rejilla — entre los dos, y una pequeña tensión en esa malla regula una gran corriente a través del tubo. Eso es la amplificación, y durante medio siglo fue así como funcionaron todas las radios, líneas telefónicas y ordenadores.

Esta exhibición es una simulación a nivel de partículas de un triodo coaxial, la misma geometría que el real: cátodo en el centro, rejilla enrollada a su alrededor, cilindro de ánodo en el exterior. Varía la tensión de rejilla y observa cómo la nube de electrones se estrangula o fluye libremente; las curvas características del tubo no están pintadas — emergen de las partículas simuladas.

Lee de Forest añadió la rejilla al diodo de Fleming en 1906 y llamó al resultado el Audion. Perfeccionado como triodo de vacío, se convirtió en el componente fundacional de la electrónica — y en el antecesor directo de las puertas lógicas que puedes construir en DigiSim hoy.

Especificaciones

Inventado: 1906 — Audion triodo de Lee de Forest
Estructura: Coaxial: cátodo, rejilla de control, ánodo
Principio: Emisión termiónica, corriente controlada por rejilla
Simulado: Dinámica de partículas por electrón en el campo del tubo

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Cómo funciona

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