Tyhjiöputki

Tyhjiöputki on tyhjiöön suljettu elektroninen laite, jonka avulla sähköiset signaalit voidaan vahvistaa, kytkeä tai muuttaa. Sen toiminta perustuu thermionic emissioniin: katodilta vapautuvat elektronit liikkuvat kohti anodia, ja virtaa säädetään ohjaus- eli kontrollugridillä sekä mahdollisilla lisägridillä. Tyhjiö mahdollistaa vakaat elektroniliikkeet ilman kaasun vaikutuksia, minkä vuoksi putkia on käytetty kauan signaalinvahvistuksessa, sillatussa kytkennässä sekä korkeataajuisissa sovelluksissa.

Rakenteeltaan tyhjiöputket koostuvat tyhjiöisessä lasi- tai metallikuoressa olevista elektrodeista: katodista (lämpökatodi tai erillinen lämmitin), anodista ja yhdestä tai useammasta ohjaus- ja lisägridistä. Getteri on pienikokoinen laite, joka ylläpitää ja parantaa tyhjiötä imemällä jäljelle jääneitä kaasuja. Putkien tyypillisiä kuorien ja liitäntöjen perusteella on useita standardeja, kuten diodit (kaksi elektrodia), triodeja (katodi, anodi, ohjausgrid), sekä tetrodit ja pentodit (lisägridit parempaan suorituskykyyn).

Sovellukset ja historia: tyhjiöputkia käytettiin laajasti 1900-luvun alkupuoliskolla radiossa, televisiossa, tietokoneissa sekä sotilas- ja laboratoriolaitteissa. Ne toimivat sekä vahvistimina että kytkin- ja tehopuolina. Vaikka transistorit ja integroidut piirit ovat korvanneet suurimman osan yleiskäytöstä, tyhjiöputkia käytetään edelleen erikoissovelluksissa, kuten suurteho-RF-laitteissa, kytkimissä ja joissain korkeatajuisissa sekä laadukkaiden audiolaitteiden vahvistimissa.

Nykytilanne: tyhjiöputkia valmistetaan edelleen pienimuotoisesti ja ne hyödyntävät erityistarpeita, kuten suurta lämpötilanhallintaa, kykyä käsitellä suuria kantoja tai äärimmäisiä taajuuksia. Niillä on vakiintunut asema sekä teollisuudessa että harrastajapiireissä.