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La lampe à 3 électrodes

La Triode inventée en 1907 par l'ingénieur amércain Lee de Forest est sûrement le premier dispositif électronique au sens ou nous l'entendons aujourd'hui, mis au point par l'Homme.

Description

Comment cette lampe triode de première génération est-elle constituée et comment fonctionne-t-elle ?

Le coeur de la Triode (contraction de "trois électrodes") est enfermé dans une ampoule de verre dans laquelle est fait un vide très poussé de façon à ce qu'il n'y ait plus que quelques rares molécules de gaz. Elle se raccorde à l'extérieur au moyen de contacts électriques (les broches) qui, bien sûr comme l'auraient dit les mousquetaires sont au nombre de 4.

Triode à chauffage direct
vue de gauche : Triode en état de fonctionnement
vue de droite : l'équipement interne

Examinons plus en détail la structure interne de ce composant électronique.


Gros plan des structures internes complètes


Vue en détail de la grille et du filament

Même si la forme des éléments varie d'un constructeur à un autre, on retrouve toujours les éléments suivants :

D'abord un petit tube de forme cylindrique (ou aplatie comme sur l'image de gauche) qui s'appelle la plaque et qui est faite dans une tôle mince en métal (alliage de nickel). C'est l'anode pour les spécialistes.

A l'intérieur de ce tube ce trouve une structure semi transparente (fil enroulé en ressort ou grillage très fin en métal). Cette structure appelée grille du fait de sa constitution est solidement maintenue de façon à ne pas entrer en contact avec la plaque même sous l'effet d'éventuelles vibrations (transport, manipulation, ....).

Encore à l'intérieur, au centre du dispositif, est installé un fil très fin (fil de platine ou alliage résistant). C'est le filament de la triode, la cathode pour les spécialistes.

L'ensemble de ces éléments sont placés dans une ampoule de verre dans laquelle est fait un vide poussé.

Fonctionnement

Plaçons la lampe dans un circuit électrique alimenté par une tension de 40 à 80 Volt.

Connectons le filament aux bornes d'une pile de 3 à 4 V. Sous l'effet du courant (effet Joule), il va rougir et émettre des électrons (effet Edison).

Ces électrons vont former un nuage autour du filament.

Fermons le circuit de plaque sur une batterie de tension élevée de 40 à 80 Volts. Portée à ce potentiel positif , la plaque (l'anode) va attirer les électrons qui gravitent autour de la cathode et donner naissance à un courant dit courant de plaque.

Portons la grille à un potentiel variable par rapport au filament et observons les variations du courant de plaque.

Quand le potentiel est nul, le courant de plaque a une valeur I0 que nous notons.

Si nous portons la grille à un potentiel légèrement négatif par rapport au filament, elle va avoir tendance à repousser les électrons et à les empêcher de la traverser. De ce fait, le courant de plaque va diminuer.

Plus elle sera négative et plus elle va s'opposer au passage des électrons. Plus le courant plaque va être faible.

Pour une valeur de quelques volts, il va même devenir nul.

A l'inverse si la grille est portée à un potentiel positif, elle va attirer les électrons et les accélerer ves la plaque , mais en même temps elle va en capter quelques uns et donner naissance à un courant de grille.

Les variations du courant de plaque sont conformes au diagramme ci-contre.

Si on mesure les caractéristiques d'une triode du commerce, on constate que les variations de courant anodique, dans une certaine plage (entre les points A et B de la courbe ci-contre), sont quasi proportionnelles aux variations de tension de la grille.

La pente de la partie droite représente le coefficient d'amplification du tube appelé aussi gain.

On met ainsi en évidence l'effet amplificateur de ce composant.


© 2000-2007 Pierre Dessapt