Trioda
<s>Trioda je temeljna pojačivačka elektronska vakuumska cijev.</s><s>Izumio ju je 1906. američki znanstvenik Lee de Forest, dodajući vakuumskoj diodi treću elektrodu – upravljačku rešetku, izrađenu od vrlo tanke žice.</s><s>Elektroni emitirani iz užarene katode prolaze na putu k anodi kroz tu rešetku, koja je, s obzirom na katodu, na negativnom električnom potencijalu.</s><s>Malim promjenama električnog napona rešetke postižu se velike promjene anodne struje, pa trioda ima svojstvo pojačanja električnog napona, odnosno električne struje.</s><s>Izumom triode započeo je stvarni razvoj elektronike, no danas je ona u većini elektronske primjena zamijenjena tranzistorom.</s>

<s>Trioda je prvi elektronički element kojim je ostvareno pojačanje električnog signala.</s><s>Sastoji se od tri elektrode ugrađene u stakleno kućište iz kojeg je uklonjen zrak (vakuum).</s><s>Katoda je vanjskim strujnim električnim izvorom zagrijana do temperature gdje dolazi do toplinske emisije, anoda pozitivnim potencijalom privlači toplinom emitirane elektrone, a upravljačka rešetka koja se nalazi između anode i katode djeluje na prolaznost elektrona.</s><s>Promjenom napona između upravljačke rešetke i katode razmjerno se u tom smislu utječe na jakost električnog polja između rešetke i katode i na taj način se upravlja tijekom elektrona između katode i anode.</s><s>Posljedično manjoj udaljenosti između rešetke i katode u odnosu na udaljenost između anode i katode, manja promjena napona u ulaznom krugu elektronske cijevi imat će jednak utjecaj na veličinu anodne struje kao znatno veća promjena anodnog napona u izlaznom krugu.</s><s>Elektronska cijev ima na taj način svojstvo naponskog pojačanja.</s>

<s>Način rada</s>

<s>Trioda je elektronska cijev s tri elektrode.</s><s>Trioda osim cilindrične anode, katode (žarna nit), ima još i mrežicu.</s><s>Mrežica je spiralno savijena molibdenska žica, smještena između anode i katode od kojih je dobro izolirana.</s><s>Njen je zadatak da regulira prolaz elektrona.</s><s>Sve tri elektrode nalaze se u staklenom balonu s razrijeđenim zrakom (vakuum).</s><s>Ako je mrežica negativna, onda će elektroni koji izlaze iz katode biti odbijeni i padati natrah na katodu, pa neće nijedan elektron dospjeti na anodu, a niti na mrežicu.</s><s>Smanji li se negativan električni naboj na mrežici, proći će neki brži elektron kroz mrežicu i prouzrokovati slabu anodnu struju.</s>

<s>Ako je u spoju triode mrežica pozitivna prema katodi, ona će ubrzati prolaz elektrona i anodna struja će se pojačati.</s><s>Dakle, promjenom električnog napona mrežice pomoću baterije može se regulirati, odnosno pojačavati anodna struja.</s><s>Kod triode moramo razlikovati tri strujna kruga: 
 krug žarenja s baterijom za žarenje, 
 anodni krug s anodnom baterijom, 
 krug mrežice s baterijom koja daje električni napon za mrežicu.</s>

<s>Nanesemo li na os apcisa električni napon na mrežici, a na os ordinata jakost anodne struje, dobit ćemo krivulju ovisnosti anodne struje o električnom naponu na mrežici, koja se zove karakteristika cijevi.</s>

<s>Pojačanje triode osniva se na činjenici da dovedeni napon na mrežici znatno jače utječe na jakost anodne struje nego napon doveden na anodu.</s><s>Pretpostavimo da se na mrežicu cijevi dovodi sinusoidalni napon.</s><s>Da vidimo kako se tada mijenja jakost anodne struje, poslužit ćemo se karakteristikom cijevi.</s><s>Napon mrežice, koja se mijenja po sinus krivulji, nanosi se na okomitu os.</s><s>Svakoj veličini napona mrežice odgovara određena veličina anodne struje.</s><s>Veličinu anodne struje dobijemo tako da povučemo okomite pravce od odgovarajućih točaka na krivulji napona mrežice do karakteristike cijevi, a od ovih presjecišta vodoravne pravce paralelne s osi apscisa.</s><s>Krivulja anodne struje, dobivena između dobivenih pravaca, također je sinusoida, ali znatno veća.</s><s>Odatle možemo zaključiti da i male promjene napona na mrežici prouzrokuju znatne promjene anodne struje.</s><s>Zbog toga svojstva trioda i ostale elektronske cijevi s više mrežica služe za pojačanje visokofrekventnih i niskofrekventnih struja, odnosno njihovih titraja.</s>

<s>Parametri triode</s>

<s>Elektronsku cijev  primarno smatramo strujnim aktivnim izvorom  gdje istosmjerna anodna struja ovisi o ulaznom naponu Ug:
 
koji se pojavljuje između upravljačke rešetke i katode elektronske cijevi.</s><s>Elektronsku cijev predstavljamo u elektroničkim strujnim krugovima nadomjesnim strujnim ili naponskim upravljanim izvorom.</s>

<s>Radna točka
Parametri elektronske cijevi mijenjaju se ovisno o položaju radne točke na izlaznoj Ua/Ia karakteristici, a iz razloga nelinearne ovisnosti anodne struje o naponu na upravljačkoj rešetci.</s><s>Radna točka pretpojačala bira se u području velike istosmjerne struje, za razliku od radne točke pojačala snage koja se postavlja u sredinu radnog područja (A klasa) ili se za protutaktna pojačala B klase odabire vrlo mala anodna struja na samom dnu Ia/Ug karakteristike.</s><s>Radna točka za potrebe ovog opisa smještena je  u položaj: Ua=200 V, Ia=2,25 mA te Ug=-1 V.</s>

<s>Strmina</s>

<s>Razmatramo li male izmjenične napone i struje elektronsku cijev možemo predočiti aktivnim strujnim izvorom nazivne struje :</s>

<s>gdje je ia izmjenična komponenta anodne struje, S strmina, odn. transkonduktancija elektronske cijevi (mA), a ug ulazni pobudni izmjenični napon koji se pojavljuje između upravljačke rešetke i katode elektronske cijevi.</s>

<s>Strmina elektronske cijevi određuje se u određenoj radnoj točki kao omjer male promjene veličine anodne struje i male promjene napona na upravljačkoj rešetci, a uz konstantan anodni napon:</s>

<s>gdje se s izlazne Ua/Ia karakteristike dvostruke triode ECC83 može očitati da strmina te elektronske cijevi za navedenu radnu točku iznosi otprilike S=2 mA/V.</s>

<s>Faktor pojačanja
Trioda se za mali izmjenični signal može prikazati i kao naponom upravljan naponski izvor nazivnog napona:</s>

<s>gdje je ua izmjenična komponenta anodnog napona, µ  faktor pojačanja, odn. prohvat,  a ug  ulazni pobudni izmjenični napon koji se pojavljuje između upravljačke rešetke i katode elektronske cijevi.</s><s>Napon na anodi ima suprotan predznak od pobudnog napona na rešetci, a iz razloga što povećanjem anodne struje dolazi do smanjenja anodnog napona.</s><s>Faktor pojačanja  elektronske cijevi određuje se u radnoj točki kao omjer male promjene veličine anodnog napona i male promjene napona na upravljačkoj rešetci, a uz konstantnu anodnu struju:</s>

<s>gdje se sa izlazne Ua /Ia karakteristike dvostruke triode ECC83 može očitati da je faktor pojačanja te elektronske cijevi za navedenu radnu točku otprilike jednak µ =100.</s><s>Za tipičnu triodu faktor pojačanja se kreće u rasponu od 10 do 100, a time je ograničeno i najveće pojačanje napona koje se može postići u elektroničkom sklopu.</s>

<s>Unutarnji dinamički otpor
Unutarnji dinamički otpor izvora jednak je i za elektronsku cijev prikazanu kao naponski i za elektronsku cijev prikazanu kao strujni izvor.</s><s>Unutarnji dinamički električni otpor određuje se u radnoj točki kao omjer male promjene anodnog napona i male promjene anodne struje, a uz konstantan napon na upravljačkoj rešetci:</s>

<s>gdje se s istih karakteristika može očitati da za istu radnu točku vrijednost unutarnjeg otpora triode iznosi otprilike 50 kOhma.</s>

<s>Povezanost osnovnih parametara elektronske cijevi
Parametri elektronske cijevi međusobno su povezani jednakošću:</s>

<s>koja vrijedi za svaku radnu točku karakteristike elektronske cijevi.</s>

<s>Pojačanje elektroničkog sklopa s elektronskom cijevi
Pad napona uR na opteretnom otporu Rt bit će ovisan o međusobnom odnosu opteretnog otpora Rt i unutarnjeg otpora izvora Ri.</s><s>Prikažemo li elektronsku cijev kao upravljan strujni izvor. izlazni napon na opterećenju, odn naponsko pojačanje su jednaki, redom:</s>

<s></s>

<s></s>

<s>Prikažemo li, međutim, elektronsku cijev kao upravljani naponski izvor, izlazni napon na opterećenju, odn. naponsko pojačanje bit će jednaki, redom:</s>

<s></s>

<s>Naponsko pojačanje elektroničkog sklopa s elektronskom cijevi određeno je, dakle, strminom odn. faktorom pojačanja elektronske cijevi i međusobnim odnosom opteretnog otpora i unutarnjeg otpora izvora.</s><s>Pojačanje ima negativan predznak jer povećanje ulaznog izmjeničnog napona ima za posljedicu smanjenje anodnog napona na izlazu.</s>

<s>Ponašanje na višim frekvencijama
Pri višim frekvencijama valja uzeti u obzir i različite međuelektrodne kapacitete koji utječu na prijenosne karakteristike elektronske cijevi.</s>

<s>Ulazna impedancija
Upravljačka rešetka elektronske cijevi vakuumom je odvojena od katode te je ulazni otpor beskonačno velik.</s><s>Ulazna impedancija elektronske cijevi, međutim, nije beskonačno velika, već je određena rezultantnom ulaznom kapacitivnosti koju čini s jedne strane kapacitet upravljačka rešetka/katoda Cgk, a s druge strane međuelektrodna kapacitivnost Cag koja se kod triode preslikava u ulazni krug elektronske cijevi uvećana za naponski faktor pojačanja sklopa u koji je elektronska cijev ugrađena (Millerov efekt):</s>

<s>gdje je tada ulazna impedancija:
.</s><s>Ulazna impedancija triode je na taj način osjetno manja u usporedbi s tetrodom i pentodom kod kojih su drugom rešetkom ulazni i izlazni krug praktički potpuno odvojeni.</s>

<s>Izlazna impedancija
Unutarnji, odn. izlazni dinamički otpor elektronske cijevi na nižim i srednjim frekvencijama određen je karakteristikama razmatrane elektronske cijevi, gdje će trioda u tom smislu imati relativno mali unutarnji otpor, tetroda osjetno veći, a pentoda najveći.</s><s>Razmjerno veličini unutarnjeg otpora rasti će i mogućnost naponskog pojačanja elektronske cijevi te će pentoda imati najmanje za red veličine veće naponsko pojačanje.</s><s>Pri višim frekvencijama valja računati, međutim, na utjecaj odgovarajućih međuelektrodnih kapaciteta koji se u nadomjestnom izlaznom krugu pojavljuju kao kapacitivno opterećenje u paralelnom spoju s radnim otporom i na taj način smanjuju naponsko pojačanje pri višim frekvencijama.</s>

<s>Usporedba elektronskih cijevi
Uspoređujući elektronske cijevi prema električnim svojstvima redovito uspoređujemo triodu, tetrodu i pentodu, jer se ostale elektronske cijevi u osnovi svode na dva sustava unutar jednog staklenog kućišta.</s>

<s>Trioda
Tipična trioda namijenjena pretpojačalima s elektronskim cijevima ima strminu reda veličine 2 mA/V,         relativno mali dinamički unutarnji otpor te posljedično relativno malo naponsko pojačanje.</s><s>Uzimajući u obzir tijek izlaznih Ua /Ia karakteristika, vidljivo je da je radno područje triode relativno usko te trioda općenito nije prikladna za ugradnju u izlazne stupnjeve pojačala snage.</s><s>Koristi se zato kao pretpojačalo, oscilator ili za neku drugu namjenu gdje opterećenju ne treba predati neku značajnu snagu.</s>

<s>Tetroda
Tetroda ima osjetno veće radno područje i veću strminu jer je i bila namijenjena elektroničkim sklopovima u kojima opterećenju treba predati manju ili veću snagu.</s><s>Unutarnji dinamički otpor je kod tetrode znatno veći od otpora opterećenja te su elektronički sklopovi s tetrodom na izlazu predstavljali strujni izvor.</s>

<s>Pentoda
Pentoda ima u izvjesnoj mjeri još veće radno područje od tetrode, pravilniju izlaznu Ua /Ia karakteristiku i vrlo velik unutarnji otpor tako da je naponsko pojačanje praktički isključivo određeno vrijednošću opteretnog otpora.</s><s>Vrlo često se koristi u izlaznim stupnjevima snage, a znatno rjeđe kao naponsko pojačalo.</s>

<s>Literatura
Spangenberg, Karl R. (1948).</s><s>Vacuum Tubes.</s><s>McGraw-Hill.</s><s>LCC TK7872.</s><s>V3 OCLC 567981.</s><s>Millman, J. & Seely, S. Electronics, 2nd ed.</s><s>McGraw-Hill, 1951.</s><s>Shiers, George, "The First Electron Tube", Scientific American, March 1969, p. 104.</s><s>Tyne, Gerald, Saga of The Vacuum Tube, Ziff Publishing, 1943, (reprint 1994 Prompt Publications), pp.</s><s>30-83.</s><s>Stokes, John, 70 Years of Radio Tubes and Valves, Vestal Press, NY, 1982, pp.</s><s>3-9.
Thrower, Keith, History of The British Radio Valve to 1940, MMA International, 1982, pp 9–13.</s>

<s>Elektronske komponente</s>

