rejilla

En un tubo de vacío, la rejilla es una malla de alambre o un electrodo en espiral colocado entre el cátodo y el ánodo. Su voltaje, en relación con el cátodo, controla cuántos electrones pueden pasar a través de ella para llegar al ánodo, lo que la convierte en el elemento amplificador principal del tubo. Sin la rejilla, un tubo de vacío es simplemente un diodo (dos electrodos); la rejilla lo transforma en un triodo (tres electrodos) o superior.

La rejilla suele consistir en un fino alambre de tungsteno o molibdeno enrollado en una hélice apretada, espaciado de 0.5 a 2 mm, dependiendo del tipo de tubo y del factor de amplificación deseado. Cuando el voltaje de la rejilla se hace más negativo en relación con el cátodo, repele los electrones y reduce la corriente del ánodo. Cuando se hace menos negativo o positivo, permite el paso de más electrones. Este control electrostático ocurre sin ningún contacto físico o flujo de corriente en la propia rejilla, lo que hace que la polarización de la rejilla sea tan eficiente.

Regiones de operación y uso práctico

En aplicaciones de audio y RF, la rejilla opera en una de tres zonas. En clase A, la rejilla se asienta en una polarización negativa constante (típicamente de -2 a -10 voltios en tubos de señal pequeña) y el voltaje de la señal hace que oscile tanto más como menos negativa, modulando proporcionalmente la corriente del ánodo. En operación de clase B o C, la polarización de la rejilla se establece más cerca del corte, y solo grandes oscilaciones de señal positivas conducen corriente. Un voltaje de rejilla positivo excesivo provoca el flujo de corriente de rejilla, lo que puede producir distorsión o dañar el tubo si no se incluyen resistencias limitadoras de corriente.

Diferentes tipos de tubos tienen características de rejilla drásticamente diferentes. Los tubos de señal pequeña como el 12AX7 tienen factores de amplificación muy altos (valores de mu alrededor de 100), lo que significa que pequeños cambios en el voltaje de la rejilla producen grandes cambios en la corriente del ánodo. Los tubos de potencia como el 6L6 o el EL34 tienen factores de amplificación más bajos (mu alrededor de 8 a 15) pero manejan una disipación de potencia mucho mayor. El espaciado y la construcción de la rejilla afectan directamente estos parámetros.

La fuga de rejilla y la emisión de rejilla son modos de falla comunes. La fuga de rejilla ocurre cuando el aislamiento entre la estructura de la rejilla y los elementos circundantes se degrada, permitiendo rutas de corriente no deseadas. La emisión de rejilla ocurre cuando el propio alambre de la rejilla comienza a liberar electrones debido a la edad o la contaminación, introduciendo ruido o una deriva de polarización impredecible. Estos defectos son la razón por la que los equipos de tubos de vacío exhiben fallas por envejecimiento que los dispositivos de estado sólido no presentan.