IL TRIODO - Le Radio di Sophie

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 tre
elettrodi chiamato triodo (Fig,01). Questo nuovo elettrodo, che prende il nome di “griglia controllo”, è costituito, nella
sua 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 Ia
è effettuato contemporaneamente dalle due tensioni Va e Vg . Per vedere quale è l’influenza della griglia supponiamo di
applicare ad essa una tensione Vg 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 Vg (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
Ia che aumenta con il diminuire di Vg .
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 Ig , 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 di
griglia, delle cadute di tensione anche di qualche Volt, più che sufficienti a modificare tutto lo stato di funzionamento
del tubo. Per garantirsi contro questo inconveniente i costruttori dei tubi indicano sovente nei listini il massimo valore
ammissibile 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 Vg int (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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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) mostra
l’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 I k si ripartisce nella corrente anodica Ia ed in quella di griglia Ig . Con le convenzioni di
Fig.01 si ha, per le correnti:
I k = Ig + Ia
(01)
Stabilito un certo valore di Va e di Vg vediamo di calcolare il valore della corrente totale I k emessa.
La I k 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 Ek nei suoi pressi. In altre parole Ik è
funzione di Ek e si può scrivere :
I k = f1 (E k )
(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 Q k totale. Per questo motivo si può anche
scrivere:
I k = f 2 (Q k )
(03)
La carica Q k si calcola molto facilmente tenendo presente che griglia e catodo possono considerarsi come le armature
di un condensatore, di capacità Cgk e analogamente l’anodo ed il catodo come quelle di un altro condensatore di
capacità Cak (Fig.02).
La carica totale Q k risulta:
Q k = Q gk + Q ak = Vg ⋅ Cgk + Va ⋅ Cak
e perciò la (03) diviene:
I k = f 2 (Vg Cgk + Va Cak )
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ed anche, dividendo l’argomento della funzione per Cgk
Va
V
) = f (Vg + a )
C gk
µ
C ak
avendo chiamato con il numero µ il rapporto tra la capacità Cgk e la capacità Cak .
I k = f (Vg +
(04)
Si ottiene, cioè, l’importantissimo risultato che mostra come la corrente emessa dal catodo non sia legata in modo
indipendente a Va e Vg , come a priori ci si poteva attendere, ma ad una funzione di essi:
Vg +
Va
µ
(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 Ig , perciò possiamo scrivere l’importante
relazione (equazione del Vallauri):
I a = f ( Vg +
Va
)
µ
(06)
Quando, invece è Vg > 0 , ossia la tensione di griglia è positiva, anche la Ig assume valore non trascurabile e la
ripartizione di I k avviene in maniera complessa.
Una legge del tutto empirica, valida solo in prima approssimazione, stabilisce che le due correnti si ripartiscono in
maniera proporzionale alla radice quadrata delle rispettive tensioni:
Ig
Ia
=2
Vg
Va
(07)
----*---Di tutte le caratteristiche esterne che si possono disegnare interessano particolarmente le “caratteristiche anodiche”:
ϕ(Ia , Va ) = 0
per Vg = cos t
che sono espresse dalla (06) in cui si consideri Va come l’unica variabile mentre Vg è un parametro (ciò vale per
Vg < 0 ).
Fig.04
Per ogni valore di Vg (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 Vg varia, per esempio, di 1 volt (Fig.04) per
ritrovare le stesse condizioni di funzionamento, cioè la stessa corrente Ia , la tensione anodica Va deve variare di µ volt
in 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 Vg verso i valori positivi.
Ciò accade non già perché cessi di valere la legge espressa dalla (04) ma perché ora esiste una sensibile Ig e non è
quindi più I k = Ia . Per Vg ≥ 0 , se Va < 0 deve essere necessariamente Ia = 0 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 i
limiti di corrente, tensione e potenza che non devono essere superati per assicurare una buona conservazione del tubo.
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Precisamente la Va max è limitata dalla necessità di non avere scariche tra gli elettrodi, la I a max per i catodi ad ossido
che non presentano un netto regime di saturazione è imposta per non deteriorare l’emettitore, la potenza infine è limitata
dalla 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 effetto
dell’energia cinetica degli elettroni che la urtano è data da:
P = Va ⋅ I a
(08)
----*----
Fig.05
Fig.06
Essendo tre le grandezze che compaiono in un triodo ( Ia , Va , Vg ) si possono ottenere altre due serie di
caratteristiche, rispettivamente tenendo costante Va e sono le “transcaratteristiche” (Fig.05):
ϕ1 (Ia , Vg ) = 0
per Va = cos t
oppure (Fig.06), tenendo costante la Ia , le:
ϕ2 (Va , Vg ) = 0
per Ia = cos t
Esse, però, hanno assai meno importanza delle caratteristiche anodiche, specialmente l’ultima. Importantissimo è il
coefficiente di amplificazione anodica µa che compare nella (04) e che è definito da:
µa =
C gk
(09)
C ak
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 ε 0 del mezzo, esso
dipende teoricamente solo dalle caratteristiche costruttive del tubo, sensibilmente indipendente dai valori delle tensioni
e delle correnti.
Parametri differenziali del triodo
Come già si è accennato parlandone nel diodo, i parametri differenziali sono della massima importanza nel
triodo, permettendone lo studio mediante i circuiti equivalenti.
Si è visto come nel caso in cui Vg > 0 esista anche una sensibile corrente di griglia I g .
In queste condizioni si può scrivere il sistema di equazioni:
⎧⎪Ia = f a (Vg , Va )
⎨
⎪⎩Ig = f g (Vg , Va )
(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 Vg < 0 non esiste la corrente di griglia I g e il sistema (10) si riduce alla sola
equazione:
I a = f (Vg , Va )
(10a)
Per piccole variazioni di Vg e di Va intorno ai loro valori fissi, possiamo considerare le curve interessate come piccoli
segmenti di retta e poter scrivere l’espressione lineare:
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⎛ ∂I
dIa = ⎜⎜ a
⎝ ∂Va
(1*)
⎛ ∂I
⎞
⎟ dVa + ⎜ a
⎟
⎜ ∂Vg
⎠ Vg
⎝
⎞
⎟ dV
g
⎟
⎠ Va
(11)
i cui parametri differenziali assumono i significati di:
⎛ ∂I a ⎞
1
⎟⎟
⎜⎜
conduttanza anodica
= ga =
r
V
∂
a
⎝ a ⎠ Vg = Cost
⎛ ∂I a
⎜
⎜ ∂Vg
⎝
⎞
⎟
= gm
transconduttanza o conduttanza mutua o pendenza
(11a)
⎟
⎠ Va = Cost
Per mezzo dei parametri differenziali si può dare un’altra utile espressione del coefficiente di amplificazione µ .
Riprendiamo la (04) che qui trascriviamo:
(
I k = f Cak Va + Cgk Vg
)
e incrementiamo Va e Vg di ∆Va e di ∆Vg , facendo in modo che la I k non vari.
[
]
I k = f Cak (Va + ∆Va ) + Cgk (Vg + ∆Vg ) = f (Cak Va + Cgk Vg + Cak ∆Va + Cgk ∆Vg )
Se I k non varia, ciò significa che gli incrementi ∆Va e ∆Vg non devono aver variato il valore della funzione, perciò
deve essere , Cak ∆Va + Cgk ∆Vg = 0 , quindi:
µ=
C gk
C ak
=−
∆Va
∆Vg
Con un passaggio al limite e ricordando la (09) otteniamo la relazione:
⎛ dV ⎞
µ = −⎜ a ⎟
(12)
⎜ dVg ⎟
⎝
⎠ Ik
Il segno meno che compare nell’espressione dipende dal fatto che per mantenere costante la I k le variazioni ∆Va e
∆Vg 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 tensione
il 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:
⎛ dV ⎞
∂V ∂I
µ a = −⎜ a ⎟ = − a ⋅ a
(12a)
⎜ dVg ⎟
∂I a ∂Vg
⎝
⎠ Ia
da cui, ricordando le (11a), deriva:
µ a = − ra ⋅ g m
(13)
Si è così trovata un’importante relazione che lega tra loro i tre parametri fondamentali del triodo( µ a , g m , ra ). Essi
entrano in gioco nel funzionamento del triodo con griglia negativa.
Nei manuali a volte vengono forniti solo i valori di µ a e g m , perché la ra 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:
Va = Va 0 + v a ;
Vg = Vg 0 + v g ;
Ia = Ia 0 + i a ;
Ig = I g 0 + i g
per cui la (10), tramite la (11) e la (11a) con Vg < 0 , diventa:
⎧⎪i a = g m v g + g a v a
⎨
⎪⎩i g = 0
(14)
La prima di esse si può anche scrivere:
−g m v g = g a v a − i a
(15)
che è l’importante equazione rappresentativa di un circuito costituito da un generatore ideale di corrente −g m vg
comandato dalla tensione v g di griglia, con in parallelo una conduttanza g a (Fig.07). Questo è il primo circuito
equivalente del circuito di placca del triodo.
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Per quanto riguarda il circuito di griglia, notiamo che essendo
ig = 0
(16)
esso deve essere considerato aperto.
Dividendo la (15) per g a = 1 ra , si ottiene l’altra importante equazione:
−µvg = va − ra ia
(17)
che ci fornisce il secondo circuito equivalente, costituito da un generatore ideale di tensione −µvg , anch’esso
comandato dalla griglia, con in serie una resistenza ra .
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 vanno
verso 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 curve
sono 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 di
carico 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
⎛ ∆V ⎞
a ⎟
, dove la
⎜ ∆Vg ⎟
⎝
⎠
Calcolo dell’amplificazione A: In questo punto scelto P (Fig.09a) determiniamo l’amplificazione A = ⎜
R
variazione di potenziale di griglia ∆Vg è presa sulla retta di carico (con coefficiente angolare −1 R ) e la ∆Va è presa
sull’asse delle Va . Sono presenti tutte e tre le variazioni ( ∆Vg , ∆Va , ∆I a ).
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Calcolo del coefficiente d’amplificazione µ: Nello stesso punto P
⎛ ∆Va ⎞
⎟ a corrente costante ( ∆Ia = 0 ).
d’amplificazione µ a = ⎜
⎜ ∆Vg ⎟
⎠ Ia
⎝
(Fig.09b) determiniamo il coefficiente
Fig.09b
Calcolo della
1 ⎛ ∆I
g a = = ⎜⎜ a
ra ⎝ ∆Va
conduttanza anodica ga: Sempre nel punto P (Fig.09c) determiniamo la conduttanza
⎞
⎟⎟ quando la tensione di griglia non varia ( ∆Vg = 0 ).
⎠ Vg
Fig.09c
Calcolo della conduttanza mutua gm: Ancora nel punto P (Fig.09d) determiniamo la conduttanza mutua
⎛ ∆I
gm = ⎜ a
⎜ ∆Vg
⎝
⎞
⎟ quando la tensione di placca è costante ( ∆V = 0 ).
a
⎟
⎠ Va
Fig.09d
----*---Applichiamo ora il metodo grafico ad un caso pratico, su una sezione di un doppio triodo ECC82, alimentato da una
VCC =250V, con una resistenza di carico di 25KΩ.
I due punti della retta di carico all’intersezione sugli assi sono: VCC=250V, Ia=250/25KΩ=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 di
variazione della tensione anodica: ∆Va=(136-100)=36V, da cui µ=36/-2=-18.
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Fig.10: determinazione del coefficiente µ
Determiniamo il valore della resistenza interna ra.
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 per
ra un valore di 36V/5mA=7,2KΩ.
Determiniamo la conduttanza mutua gm:
Fig.12: determinazione della conduttanza mutua gm
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Mantenendo costante la tensione anodica Va (∆Va=0), per una variazione di Vg di 2V (∆Vg=2), leggiamo sull’asse delle
ordinate: ∆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:
10 ≤ µ ≤ 100 ;
2 ≤ g m ≤ 15(mA / V) ;
5KΩ ≤ ra ≤ 100KΩ
----*---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 circuito
equivalente.
Fig.13
Fig.14
Fig.15
Cominciamo ad osservare che interessando di solito solo le variazioni delle grandezze intorno al valore costante, nello
schema equivalente si devono fare scomparire tutti gli alimentatori a c.c. Se essi sono costituiti da una batteria di
accumulatori, con buona approssimazione possono essere sostituiti da un collegamento in corto circuito perché la loro
impedenza alle correnti variabili è trascurabile. Se, invece l’alimentazione viene fatta con raddrizzatori ed appositi
circuiti 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 1000KHz un simile schema diventa troppo semplificato perché trascura le capacità
interelettrodiche Cak , Cgk , Cag 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 dei
valori un po’ diversi da quelli che competono alle vere e proprie capacità interne del tubo. Infatti il coefficiente
d’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 e
gli 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.
N.d.C – Il Triodo
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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 L k . 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 come
distribuita 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 dal
comportamento 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 Ia = 0 ; Va = VCC
2) Stato di saturazione, in cui si verifica Ia = Isat ; Va = VCC − R ⋅ I sat .
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 Cag (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 capacità
d’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 sempre
costituite 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:
⎛ ∂I
I a = I a 0 + ⎜⎜ a
⎝ ∂Va
⎛ ∂I
⎞
⎟⎟ Va + ⎜ a
⎜ ∂Vg
⎠ Vg
⎝
⎞
⎟ Vg
⎟
⎠ Va
⎛ ∂I g
I g = I g 0 + ⎜⎜
⎝ ∂Va
⎛ ∂I
⎞
⎟ Va + ⎜ g
⎟
⎜ ∂Vg
⎠ Vg
⎝
⎞
⎟ Vg
⎟
⎠ Va
Differenziando le due espressioni, otteniamo:
⎛ ∂I
dIa = ⎜⎜ a
⎝ ∂Va
⎛ ∂I
⎞
⎟ dVa + ⎜ a
⎟
⎜ ∂Vg
⎠ Vg
⎝
⎞
⎟ dV
g
⎟
⎠ Va
⎛ ∂Ig
dIg = ⎜⎜
⎝ ∂Va
⎛ ∂I
⎞
⎟ dVa + ⎜ g
⎟
⎜ ∂Vg
⎠ Vg
⎝
⎞
⎟ dV
g
⎟
⎠ Va
che danno luogo ai parametri differenziali “ammettenza”.
Il comportamento del triodo è perciò completamente definito dai quattro parametri:
⎛ ∂I a
⎜⎜
⎝ ∂Va
⎞
1
⎟⎟
= ga =
r
a
⎠ Vg = Cost
⎛ ∂I a
⎜
⎜ ∂Vg
⎝
⎞
⎟
= gm
⎟
⎠ Va = Cost
“conduttanza anodica”
“transconduttanza” o “conduttanza mutua” o “pendenza”
(11)
N.d.C – Il Triodo
11
⎛ ∂I g
⎜
⎜ ∂V
⎝ a
⎞
⎟
= gi
⎟
⎠ Vg = Cost
transconduttanza inversa
⎛ ∂I g
⎜
⎜ ∂Vg
⎝
⎞
⎟
= gg
⎟
⎠ Va = Cost
conduttanza di griglia
( g i ≈ 0)
(g g ≈ 0)
Questi parametri sono però variabili da punto a punto delle curve proprio perché esse non sono lineari.
Le transconduttanze g m e g i 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 I1
mentre una corrente nel secondario I 2 genera nel primario una f.e.m. V1 = jωM 21I 2 . Però,
mentre in questi circuiti (per esempio i trasformatori) si ha M12 = M 21 , nel caso del triodo è sempre g m > g i (nel caso in cui Vg < 0 , essendo
genera nel secondario una f.e.m.
V2 = jωM12 I1
Ig = 0 , è addirittura g i = 0 , mentre rimane g m ≠ 0 ).
Come abbiamo già detto, i valori medi di g m vanno da un minimo di 2mA/V ad un massimo di 15mA/V, quelli di ra = 1 g a vanno dalle
decine di migliaia alle centinaia di migliaia di Ohm. Le
g g e g i sono praticamente nulle se Vg < 0 , come accade di regola nel funzionamento
normale di un triodo.
----*---Giugno 2014
N.d.C.

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