multigrid

Un tubo multigrid es un tubo de vacío que contiene más de los tres electrodos básicos (cátodo, rejilla, ánodo). Cada rejilla adicional insertada entre la rejilla de control y el ánodo cumple una función específica: apantallamiento, supresión de electrones secundarios o modulación adicional del haz de electrones. Las variantes comunes incluyen tetrodos (cuatro electrodos) y pentodos (cinco electrodos), donde las rejillas adicionales permiten a los ingenieros lograr una mayor amplificación, mejor estabilidad y una reducción de las oscilaciones no deseadas en comparación con los triodos más simples.

En un pentodo, el diseño multigrid más extendido, la rejilla supresora más cercana al ánodo evita que los electrones secundarios desprendidos del ánodo lleguen a la rejilla de pantalla, lo que de otro modo crearía pérdida de corriente y distorsión. La propia rejilla de pantalla, mantenida a un potencial más bajo que el ánodo, protege la rejilla de control del campo del ánodo, permitiendo oscilaciones de voltaje mucho mayores sin corriente de rejilla. Esta disposición permite a los pentodos alcanzar factores de amplificación de voltaje de 100 o más, mientras que un triodo podría lograr de 20 a 30.

Los tubos multigrid se volvieron esenciales en el trabajo de radio y audio durante las décadas de 1920 y 1930 porque resolvieron problemas reales: los triodos oscilaban de forma impredecible en los circuitos de RF, los amplificadores de triodo requerían señales de entrada impracticamente altas y las etapas de salida de potencia sufrían distorsión causada por la emisión secundaria. Una etapa de salida de pentodo podía entregar vatios limpios a partir de una pequeña señal de entrada. Los transmisores de radiodifusión, los receptores superheterodinos y los amplificadores de alta fidelidad se basaron en diseños multigrid.

La desventaja es la complejidad en el polarizado y el diseño del circuito. Cada rejilla debe mantenerse al potencial de CC correcto en relación con el cátodo, y la capacitancia parásita entre los elementos de la rejilla puede causar inestabilidad. A altas frecuencias, los efectos del tiempo de tránsito (el tiempo que tardan los electrones en cruzar del cátodo al ánodo) se vuelven significativos, limitando el ancho de banda de los tubos multigrid. Los diseñadores también deben gestionar la corriente de rejilla, que aumenta bruscamente si alguna rejilla oscila positivamente en relación con el cátodo.

Aunque los transistores de estado sólido han reemplazado a los tubos de vacío en la mayoría de las aplicaciones desde la década de 1960, los diseños de tubos multigrid permanecen en la amplificación de potencia de RF especializada, particularmente en la radioafición y algunas aplicaciones industriales. El término es ahora mayormente histórico, aunque los ingenieros que trabajan con equipos heredados o generadores de microondas de alta potencia aún pueden encontrar tetrodos y pentodos especificados por sus configuraciones de rejilla.