¿Cómo se usan los tubos al vacío?

Cómo funciona un tubo de vacío

Los tubos de vacío son dispositivos electrónicos configurados para proporcionar amplificación a las señales electrónicas. Durante la mayor parte de la primera mitad del siglo XX, el tubo de vacío fue parte integrante de la tecnología de la radio y la televisión. Con el paso del tiempo, muchas formas de los tubos han quedado obsoletas a medida que se disponía de amplificadores más nuevos y robustos. Sin embargo, hay algunas formas de tubos de vacío que siguen siendo de uso común.

Los tubos de vacío, a veces denominados tubos de electrones, también se conocen como válvulas en el Reino Unido. En general, los tubos utilizan mucha más potencia que cualquier tipo de transistor actualmente en el mercado. No es raro que los tubos de vacío requieran del orden de 400 voltios. Hay algunos ejemplos de válvulas termoiónicas que requieren fuentes de alimentación que se mueven en el rango de los kilovoltios.

A partir de la década de 1960, los tubos de vacío se volvieron cada vez menos comunes en receptores domésticos como televisores y radios. La nueva tecnología de transistores, mucho menos voluminosa y que requiere sólo una fracción de la potencia de entrada para funcionar, se convirtió rápidamente en la favorita de los consumidores. Sobre todo los jóvenes estaban contentos con la nueva tecnología, ya que permitía llevar una radio lo suficientemente pequeña como para caber en un bolsillo y disfrutar de la música en cualquier lugar.

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Ordenador de tubo de vacío

Las primeras observaciones de lo que con el tiempo se convirtió en la tecnología de tubos de vacío o válvulas termoiónicas fueron observadas por Edison. En su afán por fabricar mejores bombillas incandescentes, observó un efecto que posteriormente se denominó efecto Edison.

El siguiente avance importante se produjo cuando Lee de Forest añadió un tercer electrodo llamado rejilla. Esto abrió la idea básica de la válvula termoiónica o tubo de vacío para amplificar las señales y proporcionar una funcionalidad considerablemente mayor.

El primer tubo de vacío/válvula termoiónica se desarrolló cuando Ambrose Fleming utilizó un descubrimiento que Edison había hecho y que se denominó Efecto Edison. Edison no había sido capaz de encontrar ninguna aplicación para ello, pero Fleming utilizó este diodo de dos electrodos para rectificar las señales de radio. Más tarde Lee de Forest añadió un tercer electrodo para hacer un triodo. Los desarrollos posteriores mejoraron el rendimiento y añadieron electrodos adicionales.

El concepto de válvula termoiónica o tubos de vacío utilizaba la idea de que un elemento calentado en el vacío emitía electrones que normalmente se quedaban en las proximidades de este elemento calentado debido a la atracción de cargas.

Uso de tubos de vacío en los ordenadores de primera generación

Un tubo de vacío, tubo de electrones,[1][2][3] válvula (uso británico), o tubo (Norteamérica),[4] es un dispositivo que controla el flujo de corriente eléctrica en un alto vacío entre electrodos a los que se ha aplicado una diferencia de potencial eléctrico.

El tipo conocido como tubo termoiónico o válvula termoiónica utiliza la emisión termoiónica de electrones desde un cátodo caliente para funciones electrónicas fundamentales como la amplificación de la señal y la rectificación de la corriente. Sin embargo, los tipos no termoiónicos, como el fototubo de vacío, consiguen la emisión de electrones mediante el efecto fotoeléctrico y se utilizan para fines como la detección de intensidades de luz. En ambos tipos, los electrones son acelerados desde el cátodo hasta el ánodo por el campo eléctrico del tubo.

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Ilustración que representa un tubo de vacío triodo primitivo y las polaridades de los potenciales típicos de funcionamiento en corriente continua. No se muestran las impedancias (resistencias o inductores) que se incluirían en serie con las fuentes de tensión C y B.

El tubo de vacío más sencillo, el diodo, inventado en 1904 por John Ambrose Fleming, sólo contiene un cátodo emisor de electrones calentado y un ánodo. Los electrones sólo pueden fluir en una dirección a través del dispositivo: del cátodo al ánodo. La adición de una o más rejillas de control dentro del tubo permite controlar la corriente entre el cátodo y el ánodo mediante la tensión de las rejillas[5].

Dónde se utilizan hoy en día los tubos de vacío

Un tubo de vacío, tubo de electrones,[1][2][3] válvula (uso británico), o tubo (Norteamérica),[4] es un dispositivo que controla el flujo de corriente eléctrica en un alto vacío entre electrodos a los que se ha aplicado una diferencia de potencial eléctrico.

El tipo conocido como tubo termoiónico o válvula termoiónica utiliza la emisión termoiónica de electrones desde un cátodo caliente para funciones electrónicas fundamentales como la amplificación de la señal y la rectificación de la corriente. Sin embargo, los tipos no termoiónicos, como el fototubo de vacío, consiguen la emisión de electrones mediante el efecto fotoeléctrico y se utilizan para fines como la detección de intensidades de luz. En ambos tipos, los electrones son acelerados desde el cátodo hasta el ánodo por el campo eléctrico del tubo.

Ilustración que representa un tubo de vacío triodo primitivo y las polaridades de los potenciales típicos de funcionamiento en corriente continua. No se muestran las impedancias (resistencias o inductores) que se incluirían en serie con las fuentes de tensión C y B.

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El tubo de vacío más sencillo, el diodo, inventado en 1904 por John Ambrose Fleming, sólo contiene un cátodo emisor de electrones calentado y un ánodo. Los electrones sólo pueden fluir en una dirección a través del dispositivo: del cátodo al ánodo. La adición de una o más rejillas de control dentro del tubo permite controlar la corriente entre el cátodo y el ánodo mediante la tensión de las rejillas[5].