Pasar al contenido principal
x

Válvulas de vacío

valve

Válvulas de vacío

Inventada en 1904, la válvula de vacío fue el primer componente que permitió amplificar señales eléctricas. Esto a muchas personas puede parecerles menos relevante de lo que en realidad es. Si es tu caso, quizá te interese saber algo acerca de ellas. ¿Te apetece?

Cuando aparecieron las válvulas ya existía la radio y las telecomunicaciones, pero éstas sufrían de severas limitaciones. Gracias a las válvulas se pudieron amplificar señales de poca potencia, que de otro modo hubieran sido inútiles, y fueron la base del desarrollo de las telecomunicaciones, los equipos de sonido, de la televisión y los primeros ordenadores.

Pero las válvulas no sólo se utilizaron como amplificadores eléctricos, sino también como rectificadores, un proceso primordial en la conversión de corriente alterna en corriente continua, y también en los receptores de radio de AM (amplitud modulada).

¿Cómo funciona una válvula?

El funcionamiento es sencillo de entender para cualquiera que sepa lo que es una pila o una batería, y una bombilla incandescente. La válvulas tiene un filamento como el de las bombillas, pero que en lugar de calentarse para dar luz, tiene otro cometido.

Una válvula es un tubo sellado y desprovisto de aire, que tiene al menos dos conexiones metálicas, una positiva (ánodo) y una negativa (cátodo). La idea es calentar el filamento que se encuentra en el interior, de manera que aumente la temperatura del cátodo, lo que provoca que emita electrones.

 

Entonces al aplicar un voltaje positivo en el ánodo de la válvula, los electrones son atraídos por éste. Esto genera una corriente eléctrica, que no otra cosa que un flujo de electrones. Así, tenemos un dispositivo que permite la circulación de corriente de uno de sus conectores metálicos a otro; en concreto, del ánodo al cátodo. No al revés.

El hecho de que no pueda circular corriente en sentido inverso, del cátodo al ánodo, hace que la válvula sea un rectificador. Como dije, útil en conversión de corriente alterna en continua, y en radios AM. Ahora, ¿qué hay de la amplificación?

Esta se logra añadiendo un conector metálico adicional. Ahora en lugar de una válvula de dos terminales (diodo), tenemos una de tres (triodo).

El conector adicional, que se suele llamar rejilla (en inglés, grid), permite regular el paso de corriente, del mismo modo que una llave puede controlar el caudal de agua que corre por una tubería o un grifo. Con la rejilla podemos detener el flujo de corriente, o dejar que pase tanta corriente como la válvula pueda manejar.

Si aplicamos una señal eléctrica débil en la rejilla, esto provoca un cambio en la corriente que entra por el ánodo, y usando resistencias, podemos convertir fácilmente ese cambio de corriente en cambio de voltaje, mucho mayor que el que hay en la rejilla. Aquí aparece el mecanismo de amplificación.

 

Obsolescencia

En la década de los 40 del siglo XX aparecieron los semiconductores, que supusieron la muerte paulatina pero certera de las válvulas de vacío, ya que eran más baratos, pequeños y eficientes.

Una válvula comparada con un transistor. En la práctica se pueden hacer transistores muchísimo más pequeños.

Las válvulas de vacío desperdician mucha potencia en forma de calor, algo que no sucede con los semiconductores.

La invención del ordenador se benefició tan enormemente de los semiconductores, que sería totalmente imposible imaginar el mundo que tenemos hoy en día si siguiéramos usando válvulas de vacío. El primer procesador Pentium, de mediados de los 90, contenía más de 3 millones de transistores y consumía menos de 10 vatios. Diez válvulas pueden consumir esa cantidad de potencia sólo en mantenerse calientes.

Sin embargo, quizá para sorpresa de algunos, las válvulas siguen fabricándose, y teniendo su hueco en el terreno de los amplificadores de audio y sobretodo en los amplificadores de guitarra eléctrica. A pesar del avance de la tecnología, para los entendidos, modelos como 12AX7, EL34, EL84, 6L6 y 6V6 siguen en pie, soportando el embate del tiempo.

 

Y un apunte final

En realidad, lo que vulgarmente se denomina válvula de vacío, es estrictamente hablando, una válvula termoiónica. Esto es porque el mecanismo físico por el cual se emiten electrones en el cátodo, y por tanto la base del funcionamiento de la válvula de vacío, es lo que se denomina emisión termoiónica, descubierta en la década de 1870.

En inglés se suelen llamar tubes (por los norte americanos) y valves (por los británicos).

Y hasta aquí mi introducción para todos los públicos :-)

Añadir nuevo comentario

HTML Restringido

  • Etiquetas HTML permitidas: <a href hreflang> <em> <strong> <cite> <blockquote cite> <code> <ul type> <ol start type> <li> <dl> <dt> <dd> <h2 id> <h3 id> <h4 id> <h5 id> <h6 id>
  • Saltos automáticos de líneas y de párrafos.
  • Las direcciones de correos electrónicos y páginas web se convierten en enlaces automáticamente.
CAPTCHA Esta pregunta es para comprobar si usted es un visitante humano y prevenir envíos de spam automatizado. CAPTCHA de imagen
Introduzca los caracteres mostrados en la imagen.