Die Tetrode

Wie der Name schon sagt, enthält die Tetrodenröhre vier Elemente:Kathode (mit dem impliziten Glühfaden oder „Heizelement“), Gitter, Platte und ein neues Element namens Bildschirm. Ähnlich dem Gitteraufbau war der Schirm ein Drahtgeflecht oder eine Spule, die zwischen dem Gitter und der Platte positioniert war und an eine Quelle positiven Gleichspannungspotentials (in Bezug auf die Kathode, wie üblich) gleich einem Bruchteil der Plattenspannung angeschlossen war. Bei Verbindung mit Masse über einen externen Kondensator hatte die Abschirmung die Wirkung, das Gitter elektrostatisch von der Platte abzuschirmen. Ohne den Bildschirm könnte die kapazitive Verbindung zwischen der Platte und dem Gitter eine signifikante Signalrückkopplung bei hohen Frequenzen verursachen, was zu unerwünschten Schwingungen führt.

Der Schirm, der eine geringere Oberfläche und ein niedrigeres positives Potential als die Platte hat, zog nicht viele der Elektronen an, die von der Kathode durch das Gitter strömten, so dass die überwiegende Mehrheit der Elektronen in der Röhre immer noch am Schirm vorbeiflog, um von aufgefangen zu werden der Teller:

Bei einer konstanten Schirmgleichspannung wurde der Elektronenfluss von der Kathode zur Platte fast ausschließlich von der Gitterspannung abhängig, was bedeutet, dass die Plattenspannung über einen weiten Bereich mit geringer Auswirkung auf den Plattenstrom variieren konnte. Dies sorgte für stabilere Verstärkungen in Verstärkerschaltungen und eine bessere Linearität für eine genauere Wiedergabe der Eingangssignalwellenform.

Trotz der Vorteile, die durch das Hinzufügen eines Bildschirms realisiert wurden, gab es auch einige Nachteile. Der größte Nachteil bezog sich auf eine sogenannte Sekundäremission. Wenn Elektronen von der Kathode mit hoher Geschwindigkeit auf die Platte treffen, können sie dazu führen, dass freie Elektronen aus den Atomen im Metall der Platte herausgeschleudert werden. Diese Elektronen, die durch den Aufprall der Kathodenelektronen von der Platte geschlagen wurden, sollen „sekundär emittiert“ werden. In einer Triodenröhre ist die Sekundäremission kein so großes Problem, aber in einer Tetrode mit einem positiv geladenen Schirmgitter in unmittelbarer Nähe werden diese Sekundärelektronen vom Schirm angezogen und nicht von der Platte, von der sie kamen, was zu einem a Verlust des Plattenstroms. Weniger Plattenstrom bedeutet weniger Verstärkung für den Verstärker, was nicht gut ist.

Um dieses Problem der Tetrodenröhre anzugehen, wurden zwei verschiedene Strategien entwickelt:Strahlleistungsröhren und Pentoden. Beide Lösungen führten zu neuen Röhrendesigns mit annähernd gleichen elektrischen Eigenschaften.