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Concept
Triode (électronique)
Résumé
La lampe triode est le premier dispositif amplificateur d'un signal électronique. L'ingénieur américain Lee De Forest est l'inventeur, en 1906, de cette lampe qu'il nomme Audion. C'est le physicien W. H. Eccles qui donne le nom de triode à cette lampe à trois électrodes.
Historique des tubes électroniques
La triode se compose d'une cathode, émettrice à chaud d'électrons, d'une anode réceptrice et d'une grille placée entre les deux, le tout dans un tube dans lequel on a fait le vide.
La cathode est un filament incandescent ou une plaque chauffée par un tel filament. Le chauffage de la cathode fournit suffisamment d'énergie à ses électrons pour leur permettre de se libérer du support et former un nuage électronique autour de la cathode (on parle d'émission cathodique).
L'application d'une différence de potentiel entre cathode et anode accélère ces électrons (négatifs) vers l'anode (positive) et forme un courant de quelques milliampères dans le circuit.
L'interposition d'une grille entre les deux électrodes permet, en modulant son potentiel, de favoriser ou restreindre le passage des électrons. Le grand intérêt de cette disposition est qu'une petite variation de potentiel sur la grille provoque une grande variation du courant récolté par l'anode : c'est le principe de l'amplification. En jouant sur les caractéristiques géométriques de la lampe, on peut ajuster ce facteur d'amplification (le gain).
Le facteur d'amplification μ d'une triode exprime le rapport entre la tension amplifiée sur l'anode et la tension d'entrée appliquée à la grille :
Il est aussi égal au rapport entre la capacité parasite grille-cathode et la capacité parasite anode-cathode :
Cette deuxième équation montre qu'une diminution de la distance entre la grille et la cathode fait croître le facteur d'amplification du tube, car cela a pour effet d'augmenter la capacité entre la grille et la cathode.
La loi de Child-Langmuir permet de décrire le courant d'anode d'une triode :
où A est une constante qui dépend de la géométrie du tube.
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Audion
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