Unha válvula termoiónica (coñecida como thermionic valve en inglés británico ou vacuum tube nos Estados Unidos), tamén denominada válvula de baleiro ou simplemente válvula, é un compoñente electrónico activo que se usa xeralmente como amplificador de sinal. O rectificador ou válvula de baleiro amplificadora foi substituída en moitas aplicacións por varios semicondutores, pero non o foi en certos campos como a amplificación de alta potencia ou as aplicacións de microondas.
Historia das válvulas de baleiro miniatura|Válvulas en funcionamento nun amplificador de potencia de son, os cátodos quentes emiten o seu distintivo brillo vermello-alaranxado. A primeira e máis sinxela válvula termoiónica, o díodo ou válvula de Fleming, foi inventada en 1904 por John Ambrose Fleming. Contén só un cátodo emisor de electróns quentado e un ánodo. A corrente convencional só pode fluír nunha dirección a través do dispositivo: do cátodo ao ánodo (de aí o nome «válvula», como un dispositivo que permite o fluxo de auga nun só sentido). Engadir unha ou máis grellas de control dentro do tubo, creando o tríodo, o tetrodo, etc., permite que a corrente entre o cátodo e o ánodo sexa controlada pola voltaxe das grellas, creando dispositivos capaces de amplificar e rectificar sinais eléctricos. Múltiples cuadrículas (por exemplo, un heptódo) permiten mesturar sinais aplicados a diferentes eléctrodos.
Estes dispositivos convertéronse nun compoñente clave dos circuítos electrónicos durante a primeira metade do século XX. Foron cruciais para o desenvolvemento da radio, a televisión, o radar, a gravación e reprodución de son, as redes telefónicas de longa distancia e os ordenadores analóxicos e dixitais primitivos. Aínda que algunhas aplicacións empregaran tecnoloxías anteriores como o transmisor de chispa e o detector de galena para radio ou ordenadores mecánicos e electromecánicos, a invención da válvula de baleiro termoiónica xeneralizou e fixo que estas tecnoloxías fosen prácticas, e creou a disciplina da electrónica.
Na década de 1940, a invención dos dispositivos semicondutores fixo posible producir dispositivos electrónicos de estado sólido, que son máis pequenos, máis seguros, máis fríos e máis eficientes, fiables, duradeiros e económicos que as válvulas termoiónicas. A mediados da década de 1960, as válvulas termoiónicas foron substituídas polo transistor. Non obstante, o tubo de raios catódicos (CRT), funcionalmente un tubo/válvula de electróns aínda que non se chama así habitualmente, seguiu utilizándose para pantallas visuais electrónicas en receptores de televisión, monitores de ordenador e osciloscopios ata principios do século XXI.
Principio Estrutura xeral As válvulas termoiónicas refírense a compoñentes que utilizan eléctrodos, colocados no baleiro ou nun gas nobre e illados uns dos outros por ese medio, e que inclúen polo menos unha fonte de electróns. Unha envoltura resistente á temperatura illa o conxunto do exterior. Aínda que a envoltura xeralmente está feita de vidro, as válvulas de alimentación adoitan empregar cerámica e metal. Os eléctrodos están conectados aos terminais que atravesan a carcasa mediante pasaxes seladas. Na maioría das válvulas, as terminacións son pins destinados a instalarse nun soporte de válvula para a súa fácil substitución.
Efecto termoiónico miniatura|200px|Válvula, envoltura de vidro retirada. As válvulas de baleiro empregan o efecto termoiónico para xerar electróns libres, que logo son dirixidos e modulados. Orixinalmente, unha válvula de baleiro parecíase a unha lámpada incandescente, xa que presentaba un filamento de quecemento dentro dunha envoltura de vidro sen aire. Cando se quenta, o filamento libera electróns ao baleiro; este proceso chámase emisión termoiónica. Isto dá lugar a unha nube de electróns cargados negativamente coñecida como «carga espacial». As válvulas de quentamento directo xa non se usan, agás para aplicacións de alta potencia onde foron substituídos por válvulas de quentamento indirecto. Nunha válvula de quentamento indirecto, o filamento quenta o eléctrodo que emite electróns: o cátodo.
Notas
Véxase tamén Ligazóns externas