Para controlar o fluxo de elétrons entre o catodo e o anodo, foi introduzido por Lee De Forest em 1907 um terceiro eletrodo, num potencial menor que o catodo, chamado de Grade de Controle. A grade, uma espiral de fio, em torno e próxima do catodo, quando mantida mais negativa que o catodo, vai repelir os elétrons que tentam alcançar a placa, reduzindo a corrente circulante. Isso torna possível modular a corrente entre anodo e catodo com uma tensão de sinal aplicada entre grade de controle e catodo. Essa variação de corrente pode desenvolver uma variação de tensão sobre uma impedância ligada à placa, muito maior que a variação de tensão na entrada.
Essa análise é válida para CC e baixas frequências CA. Em altas frequências, entram em cena as capacitâncias internas da válvula.
A dependência entre a tensão VGk e a corrente Ip não é linear, sendo aproximada pela “Lei do expoente 3/2” ou Lei de Langmuir-Childs.
Uma forma de lidar com essa equação é usar os gráficos das curvas características da válvula…
Nesse método tradicional, o das retas de carga, traça-se uma reta no gráfico Ip x Vpk com inclinação 1/RS e outra com inclinação 1/(RS//RL).
Como sempre, no roteiro para o projeto, nosso primeiro passo vai ser determinar a Ip necessária para conseguir a excursão Vpico desejada.
Para fazer o projeto, partimos das especificações do sinal de saída e resistência de carga.
Circuito típico:
