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  • 8/18/2019 04TriodoA4

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     N.d.C – Il Triodo 1

    Capitolo 4°

     IL TRIODO

     Prerequisiti:

     Buona conoscenza dei principi e delle leggi fondamentali dell’Elettricità.

     Necessaria padronanza dell’analisi matematica.

    Obiettivi:Sufficiente conoscenza dell’elettronica del vuoto.

    Se introduciamo un altro elettrodo tra il catodo e l’anodo di un diodo diamo vita ad un nuovo tubo con treelettrodi chiamato triodo (Fig,01). Questo nuovo elettrodo, che prende il nome di “griglia controllo”, è costituito, nellasua struttura cilindrica, da una spirale sostenuta da bastoncini metallici che avvolge molto da vicino il catodo, ed ha la

    funzione di stabilire un certo campo elettrostatico, pur lasciandosi attraversare dagli elettroni.

    Fig.01

    Lo studio del triodo si riconduce a quello di un “diodo equivalente”  (Fig.02) nel quale, però, il comando della aI  

    è effettuato contemporaneamente dalle due tensioni aV  e gV . Per vedere quale è l’influenza della griglia supponiamo di

    applicare ad essa una tensione gV  fortemente negativa. 

    In queste condizioni tutti gli elettroni emessi dal catodo sono ricacciati su di esso dal forte campo antagonista e non si

    ha corrente di nessun genere. Se ora si diminuisce gV  (in valore assoluto) alcuni elettroni cominciano ad avere energia

    sufficiente ad attraversare la barriera negativa formata dalla griglia e si comincia ad avere una piccola corrente anodica

    aI  che aumenta con il diminuire di gV .

    Il diodo equivalente deve avere la placca delle stesse dimensioni della griglia del triodo cui ci si riferisce.Fig.02

    Contemporaneamente, però, si ha pure una piccolissima corrente di griglia gI , prodotta precisamente:

    1) da quegli elettroni che sono dotati di energia di lancio sufficiente a superare i campi antagonisti interposti.2) dalla corrente dovuta a conduttanze superficiali attraverso i supporti.3) dalla corrente costituita dagli ioni positivi che nascono dalla debole ionizzazione del gas residuo del tubo.

    Questa corrente inversa di griglia può provocare, su impedenze di valore abbastanza elevato inserite nel circuito digriglia, delle cadute di tensione anche di qualche Volt, più che sufficienti a modificare tutto lo stato di funzionamentodel tubo. Per garantirsi contro questo inconveniente i costruttori dei tubi indicano sovente nei listini il massimo valoreammissibile delle resistenze poste nel circuito di griglia.

    ----*----Si può disegnare il potenziale P(x) che varia in funzione della distanza x tra catodo e anodo, per vari valori della

    tensione di griglia Vg. Nella Fig.03 sono rappresentati i diversi diagrammi per tre valori caratteristici del potenziale Vg:

    Fig.03a) La griglia è al suo potenziale d’interdizione intgV (non vi può essere nessuna corrente anodica).

    Fig.03b)  La griglia è ad un potenziale intermedio negativo (la corrente anodica è governata dalla tensione di

    griglia).Fig.03c)  La griglia è a potenziale zero (l’andamento del potenziale catodo-anodo è modificato nella sua forma

    rettilinea).

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     N.d.C – Il Triodo 2

    Le curve (1) e (2) mostrano gli andamenti in due zone nei pressi della griglia: la curva (1) mostra l’andamento del potenziale nell’interno del tubo lungo il cammino che incontra un filo della griglia, mentre la curva (2) mostral’andamento del potenziale lungo un cammino che non incontra nessun filo di griglia.

    Fig.03a Fig.03b Fig.03c

    Alcuni triodi. Da sinistra a destra. Una anziana “27”, una 6j5, una E1148, una EC91. In basso: una “mignon”5676.

    Triodo significa “tre vie” (dal greco antico).

    ----*----

    La corrente catodica k I  si ripartisce nella corrente anodica aI  ed in quella di griglia gI . Con le convenzioni di

    Fig.01 si ha, per le correnti:

    agk  III   +=   (01)

    Stabilito un certo valore di aV  e di gV  vediamo di calcolare il valore della corrente totale k I  emessa.

    La k I  dipende sostanzialmente dal valore E  del campo elettrico prodotto dalla griglia in vicinanza del catodo.

    E’ da esso che nasce la possibilità che l’elettrone uscente dal catodo possa continuare il suo tragitto senza essere

    respinto di nuovo su di esso dalla barriera di potenziale e quindi dal campo E k   nei suoi pressi. In altre parole Ik   èfunzione di Ek  e si può scrivere :

    )E(f I k 1k  =   (02)

    Riprendendo qualche nozione di elettrostatica dei conduttori, possiamo dire che il campo elettrico è proporzionale alla

    densità di carica elettrica che si ha sul catodo e cioè anche alla carica k Q   totale. Per questo motivo si può anche

    scrivere:

    )Q(f I k 2k  =   (03)

    La carica k Q  si calcola molto facilmente tenendo presente che griglia e catodo possono considerarsi come le armature

    di un condensatore, di capacità gk C   e analogamente l’anodo ed il catodo come quelle di un altro condensatore di

    capacità ak C (Fig.02).

    La carica totale k Q  risulta:

    ak agk gak gk k  CVCVQQQ   ⋅+⋅=+=  e perciò la (03) diviene:

    )CVCV(f I ak agk g2k    +=  

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     N.d.C – Il Triodo 3

     

    ed anche, dividendo l’argomento della funzione per gk C  

    )V

    V(f )

    C

    C

    VV(f I ag

    ak 

    gk 

    agk  µ

    +=+=   (04)

    avendo chiamato con il numero µ il rapporto tra la capacità gk C  e la capacità ak C .Si ottiene, cioè, l’importantissimo risultato che mostra come la corrente emessa dal catodo non sia legata in modo

    indipendente a aV  e gV , come a priori ci si poteva attendere, ma ad una funzione di essi:

    µ+ ag

    VV   (05)

    che è chiamata “potenziale equivalente” .

    Abbiamo, in questo modo, ricondotto il triodo ad un diodo, al quale si applichi sull’anodo la tensione data dalla (05). E’allora immediato il tracciamento delle caratteristiche deducendole da quelle del diodo. Se, come di solito accade, si

    lavora con tensione di griglia negativa, è trascurabile la corrente di griglia gI , perciò possiamo scrivere l’importante

    relazione (equazione del Vallauri): 

    )VV(f I aga µ+=   (06)

    Quando, invece è 0Vg > , ossia la tensione di griglia è positiva, anche la gI  assume valore non trascurabile e la

    ripartizione di k I  avviene in maniera complessa.

    Una legge del tutto empirica, valida solo in prima approssimazione, stabilisce che le due correnti si ripartiscono inmaniera proporzionale alla radice quadrata delle rispettive tensioni:

    2

    a

    g

    a

    g

    V

    V

    I

    I=   (07)

    ----*----Di tutte le caratteristiche esterne che si possono disegnare interessano particolarmente le “caratteristiche anodiche” : 

    0)V,I( aa   =ϕ   per tcosVg =  

    che sono espresse dalla (06) in cui si consideri aV   come l’unica variabile mentre Vg  è un parametro (ciò vale per

    0Vg < ).

    Fig.04

    Per ogni valore di gV (costante) si ha una curva. Tutte queste curve, per valori sufficientemente negativi, si ottengono 

     teoricamente l’una dall’altra per traslazione orizzontale.

    E’ inoltre facile vedere dalla formula (05) che se la tensione di griglia gV  varia, per esempio, di 1 volt (Fig.04) per

    ritrovare le stesse condizioni di funzionamento, cioè la stessa corrente aI , la tensione anodica aV  deve variare di µ voltin senso opposto.Il parallelismo tra le caratteristiche cessa di valere man mano che ci si sposta verso sinistra e cioè all’aumentare dei

     potenziali di griglia gV  verso i valori positivi.

    Ciò accade non già perché cessi di valere la legge espressa dalla (04) ma perché ora esiste una sensibile gI  e non è

    quindi più ak  II   = . Per 0Vg ≥ , se 0Va <  deve essere necessariamente 0Ia  =  perché nessun elettrone può, in queste

    condizioni, raggiungere l’anodo e quindi verso sinistra tutte le caratteristiche partono dallo zero.In definitiva l’andamento completamente documentato è rappresentato dalla fig.04a.Si nota, in questa figura come la zona utile delle caratteristiche sia limitata da tre linee tratteggiate, che rappresentano ilimiti di corrente, tensione e potenza che non devono essere superati per assicurare una buona conservazione del tubo.

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     N.d.C – Il Triodo 4

    Precisamente la maxaV  è limitata dalla necessità di non avere scariche tra gli elettrodi, la maxaI  per i catodi ad ossido

    che non presentano un netto regime di saturazione è imposta per non deteriorare l’emettitore, la potenza infine è limitatadalla possibilità di smaltimento del corrispondente calore prodotto.

    Fig.04a

    Per un triodo, e solo per esso, con buona approssimazione la potenza dissipata in calore sull’anodo per effettodell’energia cinetica degli elettroni che la urtano è data da:

    aa IVP   ⋅=   (08)

    ----*----

    Fig.05 Fig.06

    Essendo tre le grandezze che compaiono in un triodo ( aI , aV , gV ) si possono ottenere altre due serie di

    caratteristiche, rispettivamente tenendo costante aV  e sono le “transcaratteristiche”  (Fig.05):

    0)V,I( ga1   =ϕ   per tcosVa =  oppure (Fig.06), tenendo costante la aI , le:

    0)V,V( ga2   =ϕ   per tcosIa =  

    Esse, però, hanno assai meno importanza delle caratteristiche anodiche, specialmente l’ultima. Importantissimo è il

     coefficiente di amplificazione anodica  aµ  che compare nella (04) e che è definito da:

    ak 

    gk a

    C

    C=µ   (09)

    Questo è il rapporto di due capacità e quindi, siccome queste ultime sono in ogni caso date da un’espressione nella

    quale compaiono soltanto gli elementi tipici della geometria del sistema e la costante dielettrica 0ε  del mezzo, essodipende teoricamente solo dalle caratteristiche costruttive del tubo, sensibilmente indipendente dai valori delle tensionie delle correnti.

    Parametri differenziali del triodo

    Come già si è accennato parlandone nel diodo, i parametri differenziali  sono della massima importanza neltriodo, permettendone lo studio mediante i circuiti equivalenti.

    Si è visto come nel caso in cui 0Vg >  esista anche una sensibile corrente di griglia gI .

    In queste condizioni si può scrivere il sistema di equazioni:

    ⎪⎩

    ⎪⎨⎧

    =

    =

    )V,V(f I

    )V,V(f I

    aggg

    agaa  (10)

    Queste due funzioni hanno l’andamento già noto, del quale ci si serve per i calcoli grafici, qualunque sia il valore

    numerico delle grandezze in gioco. Se 0Vg <  non esiste la corrente di griglia gI e il sistema (10) si riduce alla sola

    equazione:

    )V,V(f I aga =   (10a)

    Per piccole variazioni di Vg e di Va intorno ai loro valori fissi, possiamo considerare le curve interessate come piccolisegmenti di retta e poter scrivere l’espressione lineare:

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     N.d.C – Il Triodo 5

     

    (1*)  gVa

    g

    aa

    Vga

    aa dV

    V

    IdV

    V

    IdI

    ⎟⎟

     ⎠

     ⎞

    ⎜⎜

    ⎝ 

    ⎛ 

    ∂+⎟⎟

     ⎠

     ⎞⎜⎜⎝ 

    ⎛ 

    ∂=   (11)

    i cui parametri differenziali assumono i significati di:

    aCostVga

    a

    gV

    I

    =⎟⎟ ⎠

     ⎞

    ⎜⎜⎝ 

    ⎛ 

    = ar 

    1

    =   conduttanza anodica

    m

    CostVag

    a gV

    I=⎟

    ⎟ ⎠

     ⎞⎜⎜⎝ 

    ⎛ 

    ∂∂

    =

      transconduttanza o conduttanza mutua o pendenza (11a)

    Per mezzo dei parametri differenziali si può dare un’altra utile espressione del coefficiente di amplificazione µ .

    Riprendiamo la (04) che qui trascriviamo:

    ggk aak k  VCVCf I   +=  

    e incrementiamo aV  e gV  di aV∆ e di gV∆ , facendo in modo che la k I  non vari.

    )VV(C)VV(Cf I gggk aaak k    ∆++∆+= )VCVCVCVC(f  ggk aak ggk aak    ∆+∆++=  

    Se k I  non varia, ciò significa che gli incrementi aV∆ e gV∆  non devono aver variato il valore della funzione, perciò

    deve essere , 0VCVCggk aak 

      =∆+∆ , quindi:

    g

    a

    ak 

    gk 

    V

    V

    C

    C

    ∆∆

    −==µ  

    Con un passaggio al limite e ricordando la (09) otteniamo la relazione:

    Ik g

    a

    dV

    dV

    ⎟⎟ ⎠

     ⎞⎜⎜⎝ 

    ⎛ −=µ   (12)

    Il segno meno che compare nell’espressione dipende dal fatto che per mantenere costante la k I   le variazioni aV∆ e

    gV∆ devono avvenire in senso opposto.

    I valori di µ  sono di poche unità (intorno a 2-5) per tubi di grande potenza nei quali non è l’amplificazione di tensioneil requisito fondamentale, mentre per quelli di piccola potenza si hanno valori da 15 a 100 e talora anche maggiori.

    In regime di griglia negativa abbiamo Ik =Ia per cui si può scrivere anche:

    g

    a

    a

    a

    Iag

    aa

    V

    I

    I

    V

    dV

    dV

    ∂∂

    ⋅∂∂

    −=⎟⎟ ⎠

     ⎞⎜⎜⎝ 

    ⎛ −=µ   (12a)

    da cui, ricordando le (11a), deriva:

    maa gr   ⋅−=µ   (13)

    Si è così trovata un’importante relazione che lega tra loro i tre parametri fondamentali del triodo( aµ , mg , ar  ). Essi

    entrano in gioco nel funzionamento del triodo con griglia negativa.

     Nei manuali a volte vengono forniti solo i valori di aµ  e mg , perché la ar  si può ricavare dalla (13).

    Circuiti equivalenti del triodo

    Le (11) valide per variazioni infinitesime, sono da considerarsi ancora valide anche per piccole variazioni finite va, ia,vg, ig, intorno al valore continuo (polarizzazione) delle grandezze in esame che, in un istante generico, sono date da:

    a0aa vVV   += ; g0gg vVV   += ;

    a0aa iII   += ; g0gg iII   +=  

     per cui la (10), tramite la (11) e la (11a) con 0Vg < , diventa:

    ⎪⎩

    ⎪⎨⎧

    =

    +=

    0i

    vgvgi

    g

    aagma  (14)

    La prima di esse si può anche scrivere:

    aaagm ivgvg   −=−   (15)

    che è l’importante equazione rappresentativa di un circuito costituito da un generatore ideale di corrente gmvg−  

    comandato dalla tensione gv   di griglia, con in parallelo una conduttanza ag   (Fig.07). Questo è il primo circuito

    equivalente del circuito di placca del triodo.

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     N.d.C – Il Triodo 6

    Per quanto riguarda il circuito di griglia, notiamo che essendo

    0ig =   (16)

    esso deve essere considerato aperto.

    Dividendo la (15) per aa r 1g   = , si ottiene l’altra importante equazione:

    aaag ir vv   −=µ−   (17)

    che ci fornisce il secondo circuito equivalente, costituito da un  generatore ideale di tensione gvµ− , anch’essocomandato dalla griglia, con in serie una resistenza ar  .

    Fig.07 Fig.08

    Per ragioni pratiche di applicazione e per il funzionamento intrinseco dei tubi il circuito equivalente di Fig.08(generatore di tensione) si presta meglio dell’altro a rappresentare il triodo, mentre l’altro si adatta assai bene al pentodo. Il triodo può essere considerato un generatore di tensione perché le sue curve caratteristiche anodiche vannoverso l’alto tendendo alla verticalità (tensione indipendente dalla corrente), come devono essere in un generatore di

    tensione ideale, mentre vedremo che il pentodo può essere considerato un generatore di corrente perché le sue curvesono sensibilmente orizzontali (corrente indipendente dalla tensione).

    ----*----

    Si può elegantemente utilizzare il metodo grafico per la determinazione dei parametri caratteristici del triodo,utilizzando solo riga e squadra. La geometria ci insegna a trovare facilmente i punti di attraversamento della retta dicarico sugli assi (Fig.09a).

    E’ auspicabile avere a disposizione qualche manuale.

    Riferiamoci alle Figg.09a, b, c, d e scegliamo sulle curve un punto P a caso.

    Fig.09a

    Calcolo dell’amplificazione A: In questo punto scelto P (Fig.09a) determiniamo l’amplificazione

    R g

    a

    V

    VA

    ⎟⎟

     ⎠

     ⎞

    ⎜⎜

    ⎝ 

    ⎛ 

    ∆= , dove la

    variazione di potenziale di griglia gV∆  è presa sulla retta di carico (con coefficiente angolare R 1− ) e la aV∆  è presa

    sull’asse delle Va . Sono presenti tutte e tre le variazioni ( gV∆ , aV∆ , aI∆ ).

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     N.d.C – Il Triodo 7

    Calcolo del coefficiente d’amplificazione :  Nello stesso punto P (Fig.09b) determiniamo il coefficiente

    d’amplificazione

    aIg

    aa

    V

    V

    ⎟⎟ ⎠

     ⎞⎜⎜⎝ 

    ⎛ 

    ∆∆

    =µ  a corrente costante ( 0Ia =∆ ).

    Fig.09b

    Calcolo della conduttanza anodica ga:  Sempre nel punto P (Fig.09c) determiniamo la conduttanza

    gVa

    a

    aa V

    I

    1g

    ⎟⎟ ⎠

     ⎞

    ⎜⎜⎝ 

    ⎛ 

    == quando la tensione di griglia non varia (0V

    g =∆

    ).

    Fig.09c

    Calcolo della conduttanza mutua gm:  Ancora nel punto P (Fig.09d) determiniamo la conduttanza mutua

    aVg

    am

    V

    Ig

    ⎟⎟

     ⎠

     ⎞

    ⎜⎜

    ⎝ 

    ⎛ 

    ∆=  quando la tensione di placca è costante ( 0Va =∆ ).

    Fig.09d

    ----*----

     Applichiamo ora il metodo grafico ad un caso pratico, su una sezione di un doppio triodo ECC82, alimentato da una

    V CC  =250V, con una resistenza di carico di 25K Ω . 

    I due punti della retta di carico all’intersezione sugli assi sono: VCC=250V, Ia=250/25K Ω=10mA. Viene scelto il punto P all’intersezione della retta con la curva Vg=-2V. Nel punto P le tensioni e le correnti di polarizzazione sono:Vao=100V, Iao=6mA.

     Determiniamo il valore del coefficiente d’amplificazione.µ

    Per una variazione della tensione di griglia da -2V a -4V (∆Vg=-2V) con la Iao=cost. leggiamo sulle ascisse un valore divariazione della tensione anodica: ∆Va=(136-100)=36V, da cui µ=36/-2=-18.

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     N.d.C – Il Triodo 8

     Fig.10: determinazione del coefficiente

     Determiniamo il valore della resistenza interna r a .

    Fig.11: determinazione della resistenza interna ra

    Sulla curva caratteristica Vg=-2V=cost.(∆Vg=0) leggiamo; ∆Va=(136-100)=36V , ∆Ia=(10-5)=5mA. Risulta quindi perr a un valore di 36V/5mA=7,2K Ω.

     Determiniamo la conduttanza mutua g m:

    Fig.12: determinazione della conduttanza mutua gm 

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     N.d.C – Il Triodo 9

    Mantenendo costante la tensione anodica Va (∆Va=0), per una variazione di Vg di 2V (∆Vg=2), leggiamo sull’asse delleordinate: ∆Ia=(11,7-6)=5,7mA. La transconduttanza gm risulta essere:5,7mA/2V=2,85mA/V.I valori forniti dalla casa costruttrice della ECC82 non sono molto diversi da quelli qui trovati (la diversità è

    dovuta anche al punto di lavoro diverso adottato).  A scopo di puro orientamento diamo i campi di valori dei tre parametri differenziali di un triodo: 

    10010   ≤µ≤ ; )V/mA(15g2 m ≤≤ ; Ω≤≤Ω K 100r K 5 a  

    ----*----Facciamo, ora, un esempio generico di applicazione del circuito equivalente del triodo, che valga come traccia

    generale di studio. Si abbia il semplice e casuale schema di Fig.13 che debba essere studiato per mezzo del circuitoequivalente.

    Fig.13 Fig.14 Fig.15

    Cominciamo ad osservare che interessando di solito solo le variazioni delle grandezze intorno al valore costante, nelloschema equivalente si devono fare scomparire tutti gli alimentatori a c.c. Se essi sono costituiti da una batteria diaccumulatori, con buona approssimazione possono essere sostituiti da un collegamento in corto circuito perché la loroimpedenza alle correnti variabili è trascurabile. Se, invece l’alimentazione viene fatta con raddrizzatori ed appositicircuiti filtranti, la sua impedenza è generalmente rappresentabile mediante una grossa capacità. Il circuito equivalente,

    in quest’ultimo caso è quello di Fig.14.

    Se la frequenza di lavoro supera i KHz1000  un simile schema diventa troppo semplificato perché trascura le capacità

    interelettrodiche ak C , gk C , agC  che cominciano ad avere il loro peso. Il circuito equivalente deve allora essere quello di

    Fig.15. I valori di queste capacità sono forniti dai manuali, però esse sono misurate ai piedini del tubo per cui hanno deivalori un po’ diversi da quelli che competono alle vere e proprie capacità interne del tubo. Infatti il coefficiented’amplificazione, calcolato con la (09) con questi valori, risulta minore di quanto non sia nella realtà.

    Per frequenze al di sopra del MHz cominciano ad avere peso anche le induttanze dei fili di collegamento tra i piedini egli elettrodi, che devono perciò essere introdotte nello schema equivalente come bobinette in serie (Fig.16).

    Fig.16

    Insomma il circuito equivalente si complica sempre di più.

    Un triodo lighthouse (“faro”) 2C43 per frequenze fino a 3370MHz e un triodo “nuvistor” 6DS4 per V.H.F.

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     N.d.C – Il Triodo 10

     Un triodo a ghianda 957 (“acorn”) per U.H.F. e un doppio triodo 2C51 per alte frequenze.

    Particolarmente importante, per i disturbi che può dare al funzionamento è la induttanza catodica k L . Per frequenze

    così elevate però lo schema equivalente qui riportato non è molto soddisfacente, anche se lo si complica come si è detto,

     perché bisognerebbe scindere la capacità dei collegamenti da quella interelettrodica e considerare la prima comedistribuita insieme all’induttanza lungo i fili di collegamento che vengono, così, a costituire delle piccole linee risonanti.

    Il comportamento anomalo di un tubo normale per siffatte frequenze è però fortunatamente sostituito dalcomportamento di altri tubi speciali (lighthouse, acorn, nuvistor, ecc…).

    ----*----

    Il triodo può essere impiegato anche come interruttore elettronico. Esso deve essere utilizzato nei due stati limite:

    1) Stato di interdizione, in cui si verifica 0Ia = ; CCa VV   =  

    2) Stato di saturazione, in cui si verifica sata II   = ; satCCa IR VV   ⋅−= .Al primo stato corrisponde un interruttore aperto ed al secondo un interruttore chiuso. Ovviamente, questi due stati possono farsi corrispondere alle condizioni 0 e 1 della numerazione binaria ed essere utilizzati per la logica booleana.

    ----*----

    Un difetto del triodo è quello di possedere una elevata capacità placca-griglia agC  (Cag=1,6pF nella ECC82) che

    fa in modo da riportare indietro parte del segnale dalla placca alla griglia in opposizione di fase e aumentare la capacitàd’ingresso.Come vedremo, nel tetrodo questo difetto è sufficientemente risolto.

     Per i più esigenti.

    Approfondimenti

    (1*)Per i calcoli matematici sarebbe necessaria l’espressione analitica di dette funzioni. Approfittando, però, del fatto che la V   e la I sono semprecostituite da una parte continua, che fissa le condizioni di funzionamento, e da  piccole variazioni alternate intorno a questo valore, e siccome ci

    interessano appunto solo i valori di queste variazioni, possiamo linearizzare le (10). L’Analisi matematica ci permette di scrivere:

    g

    Vag

    aa

    Vga

    a0aa V

    V

    IV

    V

    III ⎟

    ⎟ ⎠

     ⎞⎜⎜⎝ 

    ⎛ 

    ∂∂

    +⎟⎟ ⎠

     ⎞⎜⎜⎝ 

    ⎛ 

    ∂∂

    +=  

    g

    Vag

    ga

    Vga

    g0gg V

    VIV

    VIII ⎟⎟

     ⎠

     ⎞⎜⎜⎝ 

    ⎛ 

    ∂∂+⎟⎟ ⎠ ⎞⎜⎜

    ⎝ ⎛ ∂∂+=

     

    Differenziando le due espressioni, otteniamo:

    g

    Vag

    aa

    Vga

    aa dV

    V

    IdV

    V

    IdI

    ⎟⎟

     ⎠

     ⎞

    ⎜⎜

    ⎝ 

    ⎛ 

    ∂∂

    +⎟⎟ ⎠

     ⎞⎜⎜⎝ 

    ⎛ 

    ∂∂

    =  

    g

    Vag

    ga

    Vga

    gg dV

    V

    IdV

    V

    IdI

    ⎟⎟

     ⎠

     ⎞

    ⎜⎜

    ⎝ 

    ⎛ 

    ∂+⎟

    ⎟ ⎠

     ⎞⎜⎜⎝ 

    ⎛ 

    ∂=   (11)

    che danno luogo ai parametri differenziali “ammettenza”.

    Il comportamento del triodo è perciò completamente definito dai quattro parametri:

    a

    CostVga

    a gV

    I=⎟⎟

     ⎠

     ⎞⎜⎜

    ⎝ 

    ⎛ 

    ∂∂

    = ar 

    1=   “conduttanza anodica”

    m

    CostVag

    a gV

    I=⎟

    ⎟ ⎠

     ⎞⎜⎜⎝ 

    ⎛ 

    ∂∂

    =

      “transconduttanza” o “conduttanza mutua” o “pendenza” 

  • 8/18/2019 04TriodoA4

    11/11

     N.d.C – Il Triodo 11

      i

    CostVga

    gg

    V

    I=⎟⎟

     ⎠

     ⎞⎜⎜⎝ 

    ⎛ 

    =

      transconduttanza inversa )0g( i ≈  

    g

    CostVag

    gg

    V

    I=⎟

    ⎟ ⎠

     ⎞⎜⎜⎝ 

    ⎛ 

    =

      conduttanza di griglia )0g( g ≈  

    Questi parametri sono però variabili da punto a punto delle curve proprio perché esse non sono lineari.Le transconduttanze mg   e ig sono quelle che mettono in luce una proprietà particolare del triodo e cioè l’interazione diretta e inversa tra i due

    circuiti d’ingresso e d’uscita, ossia tra i circuiti di griglia e di placca.

     Nelle reti elettriche un siffatto fenomeno si riscontra solo nei circuiti accoppiati induttivamente, nei quali la corrente circolante nel primario 1I  

    genera nel secondario una f.e.m. 1122 IM jV   ω=  mentre una corrente nel secondario 2I  genera nel primario una f.e.m. 2211 IM jV   ω= . Però,mentre in questi circuiti (per esempio i trasformatori) si ha 2112 MM   = , nel caso del triodo è sempre mg > ig  (nel caso in cui 0Vg < , essendo

    0Ig = , è addirittura 0gi = , mentre rimane 0gm ≠ ).

    Come abbiamo già detto, i valori medi di mg vanno da un minimo di 2mA/V ad un massimo di 15mA/V, quelli di aa g1r   =  vanno dalle

    decine di migliaia alle centinaia di migliaia di Ohm. Le gg   e ig sono praticamente nulle se 0Vg < , come accade di regola nel funzionamento

    normale di un triodo.

    ----*----Giugno 2014

     N.d.C.