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VALVOLE TERMOIONICHE
(dette anche valvole elettroniche o tubi elettronici a vuoto)
I componenti qui esposti hanno trovato un'ampia diffusione tra il 1930 e il 1960.
Da notare:
in alto a destra uno dei primi triodi costruiti ai primi del '900;
nella penultima fila a destra display di tipo NIXIE;
in basso a sinistra i tubi indicatori di sintonia (occhio magico).
La valvola (occhio magico) EM84 nel 1975 costava 4550 lire quando uno stipendio medio di un insegnate era di circa 150.000 lire. Se lo confrontiamo agli stipendi attuali é come se costasse 44 Euro (circa 85.000 delle vecchie lire).
VALVOLE TERMOIONICHE
Funzionamento
Sono costituite da un catodo che emette elettroni quando è portato ad una determinata temperatura, una o più griglie aventi la funzione di controllare il flusso degli elettroni e l'anodo o placca con il compito di raccogliere gli elettroni stessi. La struttura elettrodica è racchiusa in un involucro di vetro (a volte di metallo) da cui escono verso l'esterno i piedini di collegamento ai vari elettrodi del tubo.
Un po' di storia
1904 - La prima valvola elettronica fu realizzata dal fisico J. A. Fleming (GB) utilizzando l'effetto Edison e fu chiamata valvola di Fleming o anche Diodo dato che gli elettrodi erano due.
Veniva utilizzata come interruttore automatico e come raddrizzatore di corrente alternata.
1907 - Il dott. Lee De Forest (USA) inventò la valvola elettronica amplificatrice a tre elettrodi ( Triodo) con la quale è possibile amplificare i segnali radio. Fu chiamata "audion" ed ebbe enorme importanza per lo sviluppo di tutte le radiocomunicazioni.
1912 - A. Meissner (Germania) e L. De Forest (USA), nonché altri indipendentemente, ottennero la produzione di corrente oscillatoria con la valvola elettronica, sostituendo in tal modo la scintilla e l'alternatore nei radiotrasmettitori. Punto di partenza delle attuali radiotrasmissioni.
1913 - E. H. Armstrong (USA) realizzò con valvole elettroniche un amplificatore a circuiti accordati.
1915 - I. Langumuir (USA) perfezionò le valvole elettroniche elevando alquanto il vuoto interno.
1919 - W. Scottky (Germania) perfezionò la valvola elettronica aggiungendole un quarto elettrodo, la griglia schermo, ciò che consentiva amplificazioni assai elevate.
1940 - In Inghilterra, furono utilizzate radio onde (centimetriche) ed ebbe inizio la tecnica della radiogoniometrica a impulsi, per la localizzazione dei velivoli nemici. Furono utilizzati radiotrasmettitori Magnetron e TWT con ricevitori a variazione della velocità elettronica (klystron e analoghi). Fu la prima fase del Radar.
1948 - In America il fisico dott. W. Shocley, in collaborazione con J. Bardeen e W. H. Brattain, scoprì il principio fisico dell'elettronica nei solidi, e realizzò il primo Transistor.
Curiosità
Nel 1943 due scienziati americani J. Mauchly e J. Eckert, per risolvere problemi bellici legati al calcolo delle curve balistiche dei proiettili, costruirono a Filadelfia l'ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator).
L'ENIAC fu il primo strumento di calcolo a non avere parti meccaniche in movimento, ma solo circuiti elettronici. Aveva 18.000 valvole termoioniche, collegate da 500.000 contatti saldati a mano, pesava 30 tonnellate, occupava lo spazio di 180 mq. e consumava 150 kW.
Quando fu messo in funzione la prima volta, tutte le luci del quartiere ovest di Filadelfia si spensero.
(dalla rivista
"L'ENERGIA ELETTRICA" nr. 12 del 1958)
UNA CALCOLATRICE
DI GRANDI POSSIBILITÀ
Una delle calcolatrici elettroniche più grandi e più rapide è entrata recentemente in funzione presso la sezione matematica del Laboratorio Fisico Nazionale di Teddington (Gran Bretagna), viene annunciato sul fascicolo del 28 novembre della Electrical Review. Questa macchina che è stata caratterizzata con la sigla ACE (in inglese " asso ") costituita dalle iniziali delle parole Macchina Calcolatrice Automatica potrà eseguire qualunque procedimento di calcolo per il quale siano state stabilite le regole relative. La macchina, rispetto alle maggiori precedentemente costruite, è caratterizzata da una velocità superiore (che può in qualche caso raggiungere le 15000 operazioni al secondo) e da una capacità di accumulo maggiore.
La macchina presenta alcune caratteristiche di assoluta novità: così per es. i circa 6000 tubi elettronici miniatura dai quali dipende il funzionamento sono racchiusi in dieci grandi armadi, ciascuno munito di porta ad azionamento elettrico per consentire il rapido accesso ai tubi stessi in caso di guasto. Ogni armadio ha un proprio circuito di raffreddamento a circolazione d'aria e con scambiatori di calore e refrigeranti ad acqua.
La calcolatrice ha tre sistemi di accumulo dei dati: la parte più importante di essa è costituita da quattro tamburi magnetici rotanti alla velocità di 12000 giri/min e capaci di accumulare
32768 numeri. La disponibilità di questi numeri è limitata dal tempo necessario per la rotazione del tamburo che può raggiungere 7 ms. Per una più rapida disponibilità si impiega una linea di ritardo che può accumulare 768 numeri. Il sistema di accumulazione ancora più rapido consiste di quattro linee, ciascuna delle quali non può però accumulare più di quattro numeri.
Una buona programmazione consente tuttavia di trarre il massimo profitto anche dal sistema ad accumulazione più lenta: per es. le moltiplicazioni e le divisioni possono effettuarsi in reparti separati, consentendo così risparmio di tempo.
I dati da elaborare e quelli elaborati sono ottenuti col sistema delle carte perforate. La velocità di introduzione dei dati è di 7000 cifre di numerazione binaria al secondo e quella di uscita di 450 carte al minuto con perforazione binaria. t prevista anche l'adozione di nastri magnetici come un'estensione dell'attuale possibilità di accumulazione.
Qui trov schemi di vecchie radio a valvole e le caratteristiche elettriche delle più famose valvole termoioniche americane ed europee.
PERIODO STORICO: ANNI 60 / 70
I primi display numerici erano costituiti da un tubo con un anodo, tanti catodi quante sono le cifre da 0 al 9, senza filamento e con gas al NEON (indicato con il punto nero nel disegno-simbolo) al posto del vuoto.
Ogni catodo è sagomato con la forma di un numero e quando uno di questi viene chiuso a massa, nel tubo scorre una piccola corrente che crea un effluvio luminoso attorno al catodo interessato di color rosso-rosa tipico del NEON, riproducendo la cifra numerica da visualizzare. La tensione anodica tipica era di 250V con una Resistenza in serie all'anodo di circa 33K.
LE PICCOLE
Per
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Negli anni '50 si
utilizzarono queste piccole valvole nella costruzione dei primi
"otofoni" (auricolari amplificati per audiolesi)
funzionanti a batterie.
Questi tubi, viste le loro caratteristiche elettriche, si
prestano al funzionamento con batterie; ad esempio il pentodo
tipo DF66 funziona con un tensione anodica di solo 22,5 V e
corrente massima di 50 µA con amplificazione massima di 11,5
volte. La tensione del filamento é di soli 0,625V con corrente
di 15 mA.
UTILIZZO DEI TUBI IN CHIAVE MODERNA
Realizzazione di un ricevitore per OC in KIT montato su
circuito stampato
Cablaggio di un tempo
