Tubes multifonction

Tube ECC82/12AU7, double triode

Les tubes avec 4, 5, 6, ou 7 grilles, appelés hexodes, heptodes, octodes, et nonodes, étaient en général utilisés pour la conversion de fréquences dans les récepteurs superhétérodynes. Les grilles ajoutées sont toutes des grilles de contrôle, chacune recevant son propre signal. Une grille spéciale agissant comme la plaque fournit un oscillateur interne, qui est mélangé avec le signal radio entrant. Le courant de plaque est proportionnel au produit des tensions d'entrée, ce qui fait apparaître des composantes à la somme et à la différence des fréquences appliquées.

L'heptode, ou convertisseur pentagrille, fut le plus commun. 6BE6 est un exemple d'heptode.

Cela fut une pratique courante pour certains types de tubes (exemple : le Compactron) d'inclure plusieurs éléments sous le même bulbe ; par exemple, le 6SN7 est l'un des premiers tubes multi-sections, c'est une double triode qui, pour la plupart des applications, peut remplir la fonction de deux triodes séparées, en prenant moins de place et à un coût réduit. Le 6AG11 (Compactron) contient deux triodes et deux diodes. Actuellement le tube le plus populaire au monde est le 12AX7 qui est aussi appelé ECC83, avec un volume de vente estimé à plus de 2 millions d'unités par an. La 12AX7 est une double triode faible puissance à fort gain souvent utilisée en préamplification notamment dans les amplificateurs de guitare.

La tétrode à faisceau dirigé

Un tube 6550C de fabrication actuelle

Article détaillé : Tétrode à faisceau dirigé.

Le tube à faisceau dirigé est dû aux travaux de l'ingénieur de la Radio Corporation of America (RCA), Otto H. Schade, en 1936.

Le premier tube à faisceau dirigé est construite par RCA au début de l'année 1936.

Description

Un tube à faisceau dirigé est une tétrode à laquelle ont été ajoutées deux plaques métalliques reliées entre elles pour diriger le flux d'électrons, ces plaques remplacent une troisième grille. Ces plaques permettent une concentration du flux d'électrons sur une zone limitée de l'anode, ce qui a pour effet d'empêcher l'émission d'électrons secondaires par la plaque. De ce fait ce tube est aussi appelé tétrode à concentration. Le dimensionnement des éléments dans une tétrode à faisceau dirigé est basé sur le principe de la distance critique qui permet de limiter les émissions secondaires d'électrons. Cette conception permet de repousser les barrières physiques pour la conception de tubes de forte puissance et à haut rendement.

ECC82/12AU7 double triode

Premiers modèles

La 6L6 est le premier modèle de tétrode à faisceau dirigé, elle est introduite sur le marché en juillet 1936 par RCA. Le deuxième modèle est la 807 (tension filament 6,3 volts) et la 1625 (identique à la 807 mais avec une tension filament 12,6 volts) en 1937. Le troisième modèle est une tétrode à faisceau dirigé de faible puissance la 6V6 en 1937.

Évolution

Les tétrodes à faisceau dirigé sont encore utilisées pour les amplificateurs (Hi-Fi) et de guitare, ce qui en fait l'un des produits électroniques dont la vie a été la plus longue. Les mêmes méthodes de conception sont employées pour les tétrodes de grande puissance en céramique utilisées dans les émetteurs radio.

Autres tubes

Un grand nombre de composants furent construits entre 1920 et 1960 en utilisant la technique du tube à vide, comme le photomultiplicateur et le tube cathodique. Les photomultiplicateurs sont toujours les détecteurs de lumière les plus sensibles, utilisés en astronomie et en physique nucléaire. Des téléviseurs, des oscilloscopes et des écrans d'ordinateurs utilisent encore actuellement des tubes cathodiques, bien que les écrans plats (à plasma ou à cristaux liquides) se généralisent.

Certains autoradios, certaines planches de bords automobiles ont utilisé autrefois des tubes à vide comme afficheurs, des tubes scellés utilisant des anodes recouvertes de phosphore pour l'affichage des caractères, et un filament chauffant comme source d'électrons. Ces composants sont appelés afficheurs fluorescents à vide.

tube 6550C

ENIAC

Le problème de fiabilité

À l'âge d'or des tubes, un simple téléviseur couleur demandait une vingtaine de tubes. Un récepteur de radionavigation DECCA des années 1950-1960  utilisait une

centaine de tubes. Quant aux premiers ordinateurs ou calculateurs comme le Colossus ils utilisaient 2 000 tubes, l'ENIAC en utilisait près de 18 000 tout comme l'IBM 700. Le changement de tubes en panne était le travail de base des dépanneurs et le problème de fiabilité devint la principale limitation à la complexité des équipements. Les "lampes" (ou tubes) des tout premiers ordinateurs chauffaient beaucoup et la chaleur attirait des insectes de la famille des blattes ou des cafards (désignés sous le nom vernaculaire et général de bug en anglais) dans les énormes armoires métalliques de ces mastodontes électroniques.Ils créaient un point chaud sur le verre du tube électronique qui ne tardait pas à se fêler, entraînant une panne. C'est pour cette raison qu'un défaut ou une panne sur un ordinateur est encore dénommé "bug"-insecte-, trois quarts de siècle après la construction de l'ENIAC et de son successeur amélioré, le MANIAC, même si, dans les ordinateurs modernes, à semi conducteurs, le "bug" est bien plus souvent une panne de logiciel.