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Triodes

Après l'invention de la diode, un petit malin (Lee de Forest) eut l'idée d'insérer une grille entre la cathode et la plaque. En polarisant cette grille négativement plus ou moins fortement, il arrivait à faire varier le courant traversant le tube.
Les charges de même signe se repoussent, la charge négative, excès d'électrons, de la grille repousse les électrons provenant de la cathode.
L'ère de l'électronique venait de débuter ...

Une grille fortement négative parvient à arrêter complètement le courant entre l'anode et la plaque. Le tube est bloqué.

Une grille moins fortement négative laisse passer un très faible courant.

Une grille au potentiel 0 laisse passer un courant assez important.

Une grille positive non seulement conduit le tube à la saturation (le courant n'augmente plus au-delà d'un certain seuil) mais un courant de grille apparait.

La variation de la tension grille provoque une variation du courant traversant le tube et la résistance de plaque d'où une variation de tension aux bornes de cette dernière (U=R.I).

A tension anodique constante, une variation de tension de grille provoque une variation de courant de plaque.

A tension de grille constante, une variation de tension de plaque provoque une variation de courant de plaque.

Calcul du coefficient d'amplification d'un tube.

Dans cet exemple, une variation de tension de grille de 2V provoque la même variation de courant plaque qu'une variation de tension plaque de 40V.

= Ri.S

où Up = tension de plaque
     Ug = tension de grille
     Ri = résistance interne du tube
     S = pente du tube

Le coefficient d'amplification du tube se prononce "mu" et, dans cet exemple, équivaut à 20.

Calcul de la résistance interne

A tension de grille constante.

où Up = tension de plaque
Ip = courant de plaque
Ri = résistance interne du tube en Ohms

Calcul de la pente statique

où Ri = résistance interne du tube
     Ug = tension de grille
     Ip = courant de plaque
     S = pente du tube en A/V ou mA/V

Gain d'un étage avec résistance de plaque

Le gain d'un étage à tubes, quel que soit le type de tube, se calcule par:

où Ri = résistance interne du tube
Rp = résistance de plaque

Courbes caractéristiques d'une triode

Courbe indiquant la variation du courant de plaque en fonction de la tension de grille à tension de plaque constante.
La zone linéaire correspond à la gamme de tensions de grille amplifiable sans tassement de dynamique.
Dans cet exemple, la tension de blocage ou cut-off du tube est d'env. -14V.

C'est le cas de figure typique d'un amplificateur pour usage audio

Courbe indiquant la variation du courant plaque en fonction de la variation de la tension plaque à tension de grille constante.

Pour faire varier le courant plaque, on s'aperçoit que la variation de tension grille est plus efficace que la variation de tension plaque.

Courbe indiquant la variation de tension plaque lorsque l'on modifie la tension grille.