La TSF — un état de l'art en 1935
(source SFR)LES LAMPES A TROIS ÉLECTRODES
principe de la lampe Triode
La lampe à trois électrodes a véritablement révolutionné toute la technique radioélectrique. C'est elle, en particulier, qui a rendu possible la réalisation de la radiodiffusion et de la télévision.
Pour en saisir le fonctionnement, il faut nous permettre une rapide incursion dans les notions récemment acquises sur la constitution intime de la matière.
On sait que l'atome n'est plus ce que l'on avait imaginé il y a quelque cinquante ans : le plus petit grain possible de matière. Aujourd'hui l'atome est devenu très complexe : sa structure est comparable à celle d'un système planétaire comprenant un noyau central de charge positive ou « proton » autour duquel se meuvent des grains chargés d'électricité négative appelés « électrons ».
On a découvert, depuis peu, que le noyau était lui-même composite, et même qu'il fallait renoncer à l'idée simple et magnifique de retrouver dans l'étude de l'infiniment petit la transposition des résultats acquis en astronomie. La nature est riche, variée, difficilement pénétrable.
Sans nous laisser entraîner vers ce sujet immense et d'actualité, constatons l'existence des électrons négatifs à la base de la constitution de la matière, électrons enrôlés comme satellites d'un noyau d'atome ou électrons libres, traversant les systèmes atomiques à des vitesses croissantes avec la température du corps dans lequel ils se meuvent.
Rien n'est plus facile d'ailleurs que de les amener à se séparer de ce corps, à se projeter au dehors : il suffit pour cela d'accroître leur vitesse par apport calorique et de leur offrir à proximité suffisante le refuge attractif d'une plaque chargé d'électricité positive.
C'est ce que l'on réalise dans toute lampe de TSF La lampe à trois électrodes contient, dans une ampoule où l'on a fait le vide, trois organes : le filament, la grille et la plaque. Faisons passer un courant dans le filament : il s'échauffe, ce qui a pour effet de provoquer une émission des électrons libres qui sont lancés hors du filament à travers la lampe. Ces électrons, qui sont des grains d'électricité négative, s'échappent pour être recueillis sur une plaque que nous avons eu soin de charger d'électricité positive afin qu'elle joue bien son rôle de réceptacle des électrons (fig. 3). Il va donc se produire, à travers la lampe, un courant d'électrons allant du filament à la plaque. Ces électrons vont emprunter ensuite le conducteur relié à la plaque et, si ce conducteur est, par son autre extrémité, connecté au filament, ils vont ainsi revenir au filament. Cela revient à dire qu'un courant électrique circule entre le filament et la plaque en se fermant par la lampe.
Quel est le rôle de la troisième électrode dont nous n'avons pas encore parlé : la grille ? Celle-ci est disposée de telle manière que les électrons qui vont du filament à la plaque soient obligés de la traverser. Connectons cette grille à un circuit électrique tel que nous la placions, à volonté, sous tension variable, négative, puis positive, par exemple. Plus la tension de notre grille sera positive et plus cela favorisera le mouvement des électrons de la grille vers la plaque (fig. 4 et 5). En fait, une très légère augmentation de tension grille favorise très fortement le mouvement des électrons c'est à dire l'intensité du courant du circuit de plaque. Il y a donc un effet d'amplification.
C'est ce que l'on réalise dans toute lampe de TSF La lampe à trois électrodes contient, dans une ampoule où l'on a fait le vide, trois organes : le filament, la grille et la plaque. Faisons passer un courant dans le filament : il s'échauffe, ce qui a pour effet de provoquer une émission des électrons libres qui sont lancés hors du filament à travers la lampe. Ces électrons, qui sont des grains d'électricité négative, s'échappent pour être recueillis sur une plaque que nous avons eu soin de charger d'électricité positive afin qu'elle joue bien son rôle de réceptacle des électrons (fig. 3). Il va donc se produire, à travers la lampe, un courant d'électrons allant du filament à la plaque. Ces électrons vont emprunter ensuite le conducteur relié à la plaque et, si ce conducteur est, par son autre extrémité, connecté au filament, ils vont ainsi revenir au filament. Cela revient à dire qu'un courant électrique circule entre le filament et la plaque en se fermant par la lampe.
Quel est le rôle de la troisième électrode dont nous n'avons pas encore parlé : la grille ? Celle-ci est disposée de telle manière que les électrons qui vont du filament à la plaque soient obligés de la traverser. Connectons cette grille à un circuit électrique tel que nous la placions, à volonté, sous tension variable, négative, puis positive, par exemple. Plus la tension de notre grille sera positive et plus cela favorisera le mouvement des électrons de la grille vers la plaque (fig. 4 et 5). En fait, une très légère augmentation de tension grille favorise très fortement le mouvement des électrons c'est à dire l'intensité du courant du circuit de plaque. Il y a donc un effet d'amplification.
En fait, une très légère augmentation de tension grille favorise très fortement le mouvement des électrons c'est à dire l'intensité du courant du circuit de plaque. Il y a donc un effet d'amplification.
Si cette grille est réunie à une antenne de réception, elle est soumise aux oscillations électriques que les ondes impriment à l'antenne et, par suite, elle est le siège d'une tension électrique alternativement croissante et décroissante. Cette tension de la grille agira tantôt dans le même sens que celle de la pile qui est reliée à la plaque, tantôt en sens inverse. Dans le premier cas, elle va renforcer l'attraction qu'exerce la plaque sur les électrons. En conséquence, le courant électrique dans le circuit de plaque va croître. Dans le cas inverse, la grille va s'opposer plus ou moins au passage des électrons, qui vont venir frapper la plaque en moins grand nombre. Le courant dans le circuit de la plaque va donc diminuer. On voit ainsi apparaître la propriété détectrice de la lampe à trois électrodes. Enfin, réunissons la grille et la plaque de la lampe par des circuits électriques appropriés. L'afflux des électrons sur la plaque provoque, dans ces circuits, des impulsions électriques, analogues à celles dont nous avons parlé à propos de l'éclateur de Hertz. Mais ici, ces impulsions sont transmises à la grille de la lampe qui réagit sur le flux des électrons, tantôt pour l'accroître, tantôt pour le réduire, cette action s'effectuant au même rythme, ou à la même fréquence, que les impulsions initiales : La grille a pour effet de compenser, périodiquement, la tendance qu'ont les oscillations à s'amortir. Ainsi l'on observe la production, dans le circuit, d'oscillations électriques entretenues qui peuvent déterminer le rayonnement d'une antenne émettrice
Si cette grille est réunie à une antenne de réception, elle est soumise aux oscillations électriques que les ondes impriment à l'antenne et, par suite, elle est le siège d'une tension électrique alternativement croissante et décroissante. Cette tension de la grille agira tantôt dans le même sens que celle de la pile qui est reliée à la plaque, tantôt en sens inverse. Dans le premier cas, elle va renforcer l'attraction qu'exerce la plaque sur les électrons. En conséquence, le courant électrique dans le circuit de plaque va croître. Dans le cas inverse, la grille va s'opposer plus ou moins au passage des électrons, qui vont venir frapper la plaque en moins grand nombre. Le courant dans le circuit de la plaque va donc diminuer. On voit ainsi apparaître la propriété détectrice de la lampe à trois électrodes. Enfin, réunissons la grille et la plaque de la lampe par des circuits électriques appropriés. L'afflux des électrons sur la plaque provoque, dans ces circuits, des impulsions électriques, analogues à celles dont nous avons parlé à propos de l'éclateur de Hertz. Mais ici, ces impulsions sont transmises à la grille de la lampe qui réagit sur le flux des électrons, tantôt pour l'accroître, tantôt pour le réduire, cette action s'effectuant au même rythme, ou à la même fréquence, que les impulsions initiales : La grille a pour effet de compenser, périodiquement, la tendance qu'ont les oscillations à s'amortir. Ainsi l'on observe la production, dans le circuit, d'oscillations électriques entretenues qui peuvent déterminer le rayonnement d'une antenne émettrice
Sources et références
[1] Société Française de Radioélectrique, "VINGT-ANNÉES DE TSF", 1935
