Breve descripción

Una válvula de vacío (o tubo de vacío) es un componente electrónico que controla el flujo de corriente eléctrica en un alto vacío entre electrodos a los que se aplica una diferencia de potencial. Fue el componente clave de la electrónica temprana (radio, TV, computadoras).

Uso / Función

• Amplificación: Aumenta la potencia de una señal débil (audio, radio).
• Conmutación: Actúa como un interruptor rápido encendido/apagado para lógica digital (computadoras antiguas).
• Rectificación: Convierte corriente alterna (CA) en corriente continua (CC).
• Oscilación: Genera señales de radiofrecuencia.

Principio de funcionamiento

Se basa en la emisión termiónica:

1. Cátodo: Un filamento (tungsteno) se calienta hasta que emite electrones.
2. Vacío: La ampolla de vidrio se vacía para que las moléculas de aire no obstruyan los electrones.
3. Ánodo (Placa):: Una placa cargada positivamente atrae los electrones, creando un flujo de corriente.
4. Rejilla: Una malla colocada entre el cátodo y el ánodo controla el flujo. Un pequeño cambio de voltaje en la rejilla causa un gran cambio de corriente en el ánodo (amplificación).

Cómo crearlo

1. Ampolla: Soplar una bombilla de vidrio.
2. Electrodos: Fabricar el cátodo (filamento), rejilla (alambre fino) y ánodo (placa) de metal.
3. Montaje: Montar los electrodos en un vástago, asegurando que no se toquen.
4. Sellado: Insertar el montaje en la bombilla y sellar el vidrio.
5. Evacuación: Usar una bomba de vacío para extraer el aire a través de un tubo pequeño, luego sellarlo. A menudo se “flashea” un “getter” (metal reactivo) dentro para absorber el gas restante.

Materiales necesarios

• Vidrio: Para la envoltura hermética.
• Tungsteno: Para el filamento calentador (alto punto de fusión).
• Metales: Níquel o acero para la placa y la rejilla; Cobre para los conectores.
• Vacío: No es un material, pero es una condición esencial.

Variantes y mejoras

• Diodo: Dos electrodos (rectificación).
• Triodo: Tres electrodos (amplificación - el gran avance).
• Pentodo: Cinco electrodos (mejor eficiencia y estabilidad).
• Miniaturización: Tubos más pequeños para radios portátiles antes de los transistores.

Límites y riesgos

• Calor: Se calientan mucho y desperdician energía.
• Fragilidad: El vidrio se puede romper fácilmente.
• Voltaje: Requieren altos voltajes para operar.
• Vida útil: Los filamentos eventualmente se queman.