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TRIODOS
Triodo de caldeo directo
Triodo de caldeo indirecto
Curvas características
Parámetros
Etapa amplificadora básica
Recta de carga estática
Recta de carga dinámica
Circuito equivalente en corriente alterna
Capacidades interelectródicas
Curva de respuesta en frecuencia
Acoplamiento entre etapas amplificadoras
El triodo como detector por reja
Triodo de caldeo directo
Electrodos:
Filamento
Rejilla
Placa
Estructura básica y símbolo:
Funcionamiento:
El filamento eleva su temperatura al ser recorrido por una Ifil, cuando se le aplica una Vfil.
La rejilla, con una V negativa respecto al filamento, controla el flujo de electrones que puede llegar desde el filamento (emisión termoiónica) hasta la placa.
La placa, con una V positiva respecto al filamento, recoge aquellos electrones emitidos por el filamento que logran atravesar la rejilla.
La corriente de placa depende (para una determinada temperatura del filamento) de la tensión rejilla-filamento y de la tensión placa-filamento.
Triodo de caldeo indirecto
Electrodos:
Filamento
Cátodo
Rejilla
Placa
Estructura básica y símbolo:
Funcionamiento:
El filamento eleva su temperatura al ser recorrido por una Ifil, cuando se le aplica una Vfil.
El cátodo, cilindro que rodea al filamento, eleva su temperatura al ser caldeado por el filamento.
La rejilla, con una V negativa respecto al cátodo, controla el flujo de electrones que puede llegar desde el cátodo (emisión termoiónica) hasta la placa.
La placa, con una V positiva respecto al cátodo, recoge aquellos electrones emitidos por el cátodo que logran atravesar la rejilla.
La corriente de placa depende (para una determinada temperatura del cátodo) de la tensión rejilla-cátodo y de la tensión placa-cátodo.
Curvas características
Tenemos dos conjuntos de gráficas que representan los valores tomados por la corriente de placa:
a) Forma típica de la familia de curvas Ip=f(Vp) con Vg como parámetro:
b) Forma típica de las curvas Ip=f(Vg) con Vp como parámetro:
Parámetros
Resistencia interna (ri):
Factor de amplificación (µ):
Transconductancia (gm):
Etapa amplificadora básica
Recta de carga estática
En ausencia de señal de entrada podemos reducir el circuito a la disposición siguiente:
Ecuación de la recta de carga estática:
Representación gráfica de la recta de carga estática sobre la familia de curvas de placa del triodo:
Característica de transferencia iP=f(vGK), obtenida por proyecciones desde la recta de carga:
Determinación gráfica del punto de trabajo Q (VPK(Q), IP(Q)):
La intersección de la recta de polarización de reja con la curva de transferencia nos da el valor de IP(Q).
Recta de carga dinámica
La recta de carga dinámica pasa por el punto Q (punto de trabajo en reposo, sin señal de entrada).
Para determinar la pendiente de la recta de carga dinámica, comenzamos por obtener el circuito equivalente para corriente alterna de la malla de salida.
Esquema de partida:
Característica de transferencia en corriente alterna (ct), obtenida a partir de la recta de carga dinámica (rd)
Mediante ct y rd podemos determinar gráficamente las variaciones que sufren iP y vCE cuando se aplica una determinada señal de entrada ve
Para determinar la ganancia de tensión (GV):
Circuito equivalente en corriente alterna
Circuito equivalente para pequeña señal (con fuente de corriente)
Para señales débiles podemos analizar el comportamiento del circuito amplificador a partir del circuito equivalente en corriente alterna, sustituyendo el triodo por los parámetros que lo definen:
Circuito equivalente para pequeña señal (con fuente de tensión)
Transformamos la fuente de corriente del caso anterior en una fuente de tensión. Esto es lo mismo que partir de los parámetros µ y ri:
En los ejemplos anteriores hemos considerado la existencia de una RL de bajo valor (igual a Rp), para que se apreciara claramente la diferencia entre la recta de carga estática y la dinámica; ahora consideraremos el caso de una RL elevada, que podría corresponder a la Rg de otra etapa amplificadora:
Capacidades interelectródicas
En el triodo hay que tener en cuenta las siguientes capacidades internas entre electrodos:
Curva de respuesta en frecuencia
Si queremos determinar el comportamiento de la etapa amplificadora a triodo a distintas frecuencias, hemos de tener en cuenta las capacidades de los condensadores existentes en el circuito y las capacidades interelectródicas del propio triodo:
Los condensadores C1, C2 y Ck afectan al funcionamiento del circuito a frecuencias bajas.
Las capacidades interelectródicas afectan al funcionamiento del circuito a frecuencias altas.
Circuito equivalente en corriente alterna, para señales débiles, teniendo en cuenta las distintas capacidades presentes:
Si hacemos un análisis del comportamiento de este circuito en el dominio de la frecuencia,
podemos obtener la gráfica GV = f (frec.)
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Ejemplo, para : C1 = C2 = 10 nF Rg = RL = 500 K Cgk = 3,8 pF Cpg = 3 pF Cpk = 2,8 pF Ck = 10 uF Rp = 38,4 K gm = 2 mA / V ri = 9 K |
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Acoplamiento entre etapas amplificadoras
Acoplamiento RC
Acoplamiento LC
Acoplamiento mediante transformador de BF
El triodo como detector por reja
Esquema típico:
Principio de funcionamiento:
a) Supuesto ideal
| Si la reja tiende a hacerse positiva con respecto al cátodo, el circuito reja-cátodo se comporta como un circuito cerrado: hay circulación de corriente con una caída de tensión nula. Si la reja es negativa con respecto al cátodo, el circuito reja-cátodo se comporta como un circuito abierto: no hay circulación de corriente. |
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 El circuito reja-cátodo del triodo se comporta como un diodo rectificador, haciendo que la V en extremos del condensador siga los valores de la envolvente de vAM (estando convenientemente elegida la constante de tiempo Cg·Rg). La V reja-cátodo (vgk = vAM - vCg) tiene unas crestas positivas que limitan con el nivel 0V, mientras que la envolvente de las crestas negativas tiene una amplitud pico a pico doble de la amplitud de la envolvente de las crestas de vAM. |
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 La V reja-cátodo (vGK) controla la intensidad de placa (iP). Haciendo uso de la característica de transferencia dinámica, podemos determinar la forma de onda de iP, a partir de vGK. |
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 La componente alterna de RF de iP circula a través de Cp, que supone para ella prácticamente un cortocircuito. La componente continua y la componente alterna de BF, al encontrar una gran oposición en Cp, circulan a través de Rp; siendo, pues, iRp igual al valor medio de iP (suponemos despreciable la corriente de salida, is=0). La caída de tensión en extremos del conjunto Rp, Cp, será igual al producto de Rp por iRp. vP será igual a +VB-vRp. El condensador Cs impide el paso a la salida de la componente continua de vP; de este modo aparece en la salida, como vs, la componente alterna de vP, componente que se corresponde con la BF moduladora. |
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(Continuará con: "b) Caso real")