multigrille

Un tube multigrille est un tube à vide contenant plus que les trois électrodes de base (cathode, grille, anode). Chaque grille supplémentaire insérée entre la grille de contrôle et l'anode remplit une fonction spécifique: blindage, suppression des électrons secondaires ou modulation supplémentaire du faisceau d'électrons. Les variantes courantes incluent les tétrodes (quatre électrodes) et les pentodes (cinq électrodes), où les grilles supplémentaires permettent aux ingénieurs d'obtenir une amplification plus élevée, une meilleure stabilité et une oscillation indésirable réduite par rapport aux triodes plus simples.

Dans une pentode, la conception multigrille la plus répandue, la grille suppresseuse la plus proche de l'anode empêche les électrons secondaires arrachés à l'anode d'atteindre la grille écran, ce qui créerait autrement une perte de courant et une distorsion. La grille écran elle-même, maintenue à un potentiel inférieur à celui de l'anode, protège la grille de contrôle du champ de l'anode, permettant des variations de tension beaucoup plus élevées sans courant de grille. Cet arrangement permet aux pentodes d'atteindre des facteurs d'amplification de tension de 100 ou plus, là où une triode pourrait gérer 20 à 30.

Les tubes multigrilles sont devenus essentiels dans le domaine de la radio et de l'audio dans les années 1920 et 1930 parce qu'ils résolvaient de vrais problèmes: les triodes oscillaient de manière imprévisible dans les circuits RF, les amplificateurs à triodes nécessitaient des signaux d'entrée d'une amplitude irréalisable, et les étages de sortie de puissance souffraient de distorsion causée par l'émission secondaire. Un étage de sortie à pentode pouvait délivrer des watts propres à partir d'un petit signal d'entrée. Les émetteurs de radiodiffusion, les récepteurs superhétérodynes et les amplificateurs hi-fi reposaient tous sur des conceptions multigrilles.

Le compromis est la complexité du polarisation et de la conception des circuits. Chaque grille doit être maintenue au potentiel CC correct par rapport à la cathode, et la capacité parasite entre les éléments de grille peut provoquer une instabilité. Aux hautes fréquences, les effets de temps de transit (le temps qu'il faut aux électrons pour passer de la cathode à l'anode) deviennent significatifs, limitant la bande passante des tubes multigrilles. Les concepteurs doivent également gérer le courant de grille, qui augmente fortement si une grille quelconque devient positive par rapport à la cathode.

Bien que les transistors à semi-conducteurs aient remplacé les tubes à vide dans la plupart des applications depuis les années 1960, les conceptions de tubes multigrilles subsistent dans l'amplification de puissance RF spécialisée, en particulier dans la radio amateur et certaines applications industrielles. Le terme est maintenant principalement historique, bien que les ingénieurs travaillant avec des équipements hérités ou des générateurs de micro-ondes de haute puissance puissent encore rencontrer des tétrodes et des pentodes spécifiées par leurs configurations de grille.