thumb|Exemple de triode de mică putere din 1918 (stânga) până la tuburi miniatură din anii 1960 (dreapta)
O triodă este un tub electronic cu trei electrozi, aflați într-un balon vidat. Curentul din triodă poate fi controlat de un electrod de comandă: , astfel că trioda poate funcționa ca amplificator, oscilator, sau în comutație. Cei trei electrozi sunt catodul, încălzit de un filament, grila și anodul. A fost inventată în 1906 de Lee De Forest prin adăugarea grilei la o diodă. Inventarea triodei a inaugurat era electronicii și a permis dezvoltarea radiofoniei și a telefoniei la mare distanță. Triodele au fost folosite mult în aparatele electronice de consum, ca televizoarele și aparatele de radio. Începând cu anii 1970 au fost înlocuite de tranzistori. Actual principala lor utilizare este în emițătoarele radio de mare putere și în sistemele de încălzire prin microunde. Termenul de „triodă” provine din limba greacă: τρίοδος, tríodos, format din tri- (trei) și hodós (cale), sensul original fiind locul unde se întâlnesc trei căi (ramuri) de curent.
Istoric Primul tub electronic, dioda, avea doi electrozi, un filament și anodul. A fost inventată în 1904 de John Ambrose Fleming și a fost folosită ca în aparatele de radio. Primul tub cu trei electrozi a fost unul cu descărcare în vapori de mercur, brevetat la 4 martie 1906 de austriacul Robert von Lieben. Die Liebenröhre DRP 179807 Tapan K. Sarkar (ed.) "History of wireless", John Wiley and Sons, 2006. ISBN 0-471-71814-9, p.335 Sōgo Okamura (ed), History of Electron Tubes, IOS Press, 1994 ISBN 90-5199-145-2 page 20
thumb|Tubul Audion din 1908 al lui Lee De Forest. Anodul este placa de deasupra, grila este sârma în zigzag de sub ea. Filamentul era situat sub grilă. Durata scurtă de viață a filamentului a determinat echiparea tubului cu două filamente — al doilea era conectat după arderea primului. În imagine cele patru capete de fire de sub grilă sunt resturile celor două filamente, ambele arse. Independent, în 1906 Device for Amplifying Feeble Electrical Currents], Patent US841387 from 10/25/1906 U.S. Patent 879,532 inginerul american Lee De Forest a inventat tuburi cu trei electrozi, prin adăugarea unui electrod într-o diodă, tuburi numite Audion. , reprodus în Scientific American Supplement, No. 1665, 30 noiembrie 1907, pp. 348–350, copiat în United States Early Radio History al lui Thomas H. White Audion este considerată prima triodă. Tubul la care grila era plasată între filament și anod, și care va deveni prototipul triodei, a fost brevetat în 29 ianuarie 1907. US patent 879532 La Audion vidul nu era perfect, el mai conținea gaz la presiune scăzută, considerat necesar de De Forest, însă care determina o funcționare neregulată și scurta durata de viață a filamentului. Inventat ca detector, tubul Audion n-a prea fost folosit până în 1912, când a fost observată capacitatea sa de a amplifica semnalele, după care a fost folosit pentru construirea amplificatoarelor și oscilatoarelor pentru aparatele de radio. . Republicat în Diferitele utilizări ca amplificator au determinat răspândirea sa rapidă. În 1913 Harold Arnold de la American Telephone and Telegraph Company, care a cumpărat drepturile asupra tubului Audion de la De Forest, și Irving Langmuir de la General Electric, care și-a denumit tubul '„Pliotron”, au construit tuburi cu vid înalt, considerate primele triode cu vid. Denumirea de „triodă” a apărut mai târziu, când a fost nevoie să se deosebească între ele diferitele tuburi cu mai mulți sau mai puțini electrozi (diode, tetrode, pentode etc.). Până să se lămurească lucrurile au fost multe procese între De Forest și von Lieben și între De Forest și Marconi Company, care îl reprezenta pe John Ambrose Fleming, inventatorul diodei.
Trioda a revoluționat domeniul electric, creând electronica. Ea și-a găsit imediat aplicații în domeniul telecomunicațiilor, comunicațiile prin oscilații întreținute înlocuind ineficientele comunicații prin sau prin , permițând transmiterea sunetului prin modulație de amplitudine (AM). Spre deosebire de , care trebuiau ascultate în căști, triodele aveau puterea de a acționa difuzoare, care permiteau ascultarea emisiunilor de către întreaga familie. Asta a dus la trecerea radioului în 1920 de la comunicații simple la radiodifuziune. Triodele au permis și comunicațiile telefonice intercontinentale. Alte aplicații au fost televiziunea, megafoanele, fonograful și filmul sonor.
Din triodă s-au dezvoltat celelalte tuburi: tetroda (Walter Schottky, 1916) și pentoda (Gilles Holst și Bernardus Dominicus Hubertus Tellegen, 1926), care au remediat unele deficiențe ale triodelor.
Triodele au fost mult folosite în aparatele electronice casnice, ca radiouri, televizoare și sisteme audio, unde, începând din 1960, au fost înlocuite de tranzistori. Astăzi triodele se mai folosesc în locuri unde elementele bazate pe semiconductori au rezultate mai slabe, cum ar fi în etajele de mare putere ale emițătoarelor, la încălzirea prin microunde și la înregistrările sonore de înaltă fidelitate.
Construcție
Triodele au un catod încălzit electric de un filament. În urma încălzirii catodul emite electroni prin emisie termionică. Electronii sunt atrași de anod, aflat la un potențial pozitiv față de catod. Între catod și anod este plasată grila, formată dintr-o plasă prin care electronii pot trece mai mult sau mai puțin, în funcție de potențialul ei. Ca urmare, grila joacă rolul de element de comandă al fluxului de electroni prin tub. Electrozii sunt închiși ermetic într-un balon de sticlă vidat, unde presiunea remanentă este foarte mică, de ordinul 10−9 atm. Schema electrică a unei triode este prezentată în figura alăturată.
Deoarece filamentul se poate arde, tubul are o durată de viață limitată. Ca urmare, el este construit ca piesă care poate fi înlocuită, electrozii fiind legați la piciorușe care ies din balon și pot fi inserate într-un soclu. Durata de viață a triodelor de mică putere este de circa 2000 de ore, iar a celor de mare putere de circa 10 000 de ore.
Triode de putere mică thumb|Structura unei triode moderne de mică putere. Balonul și electrozii sunt secționați pentru a se putea vedea structura. Triodele de putere mică au o construcție concentrică, cu grila și anodul ca niște cilindri circulari sau ovali care înconjoară catodul. Catodul este un tub metalic aflat în centru. Prin interiorul lui trece filamentul, format dintr-o spirală de wolfram cu rezistență mare. Filamentul încălzește catodul „la roșu”, adică la 800–1000. Acest sistem, în care filamentul este separat de catod se numește cu încălzire indirectă.
Separarea filamentului de catod permite încălzirea filamentului cu curent alternativ, ușor de obținut din sursa de alimentare cu curent alternativ a montajului. Însă dacă încălzirea ar fi directă, adică catodul ar fi chiar filamentul, variația potențialului său față de grilă ar comanda tubul cu frecvența sursei, normal de 50/60 Hz, semnalul util fiind parazitat de un „brum”.Mircea Iliev, Introducere în electronica aplicată , cap. 6 Tuburi electronice, pp.6.2–6.3
Catodul este acoperit cu un amestec de oxizi ai metalelor alcalino-pământoase (calciu, stronțiu, bariu) și thoriu, care facilitează emisia electronilor. Grila este formată dintr-o spirală sau o plasă. Anodul poate fi și pătrat, cu aripioare de răcire prin radiație. Pentru mărirea emisivității sale, este înnegrit. Electrozii sunt menținuți în poziție de piese făcute din materiale izolatoare, ca mică sau ceramică și sunt susținuți de sârmele de conexiune la piciorușe. Pe o porțiune din partea interioară a balonului se realizează o oglindă prin evaporarea unei mici cantități de bariu, cu rolul de absorbant (getter) a urmelor de gaz din balon.
Triode de putere mare La triodele de putere mare catodul este „cu încălzire directă”, adică filamentul este chiar catodul, deoarece la puteri mari un catod cu încălzire indirectă nu rezistă. Se folosește un filament de wolfram acoperit cu thoriu. Temperatura de lucru este mai înaltă decât la încălzirea indirectă. Balonul este realizat adesea din ceramică în loc de sticlă, toate materialele folosite având puncte de topire cât mai ridicate. Tuburile la care anozii disipează puteri mai mari de 350 W trebuie răcite forțat, sau anozii trebuie puși în contact termic cu balonul prin straturi de cuarț, deoarece anozii se pot încălzi la temperaturi peste 900 ºC. Altă soluție este realizarea anozilor din blocuri de cupru cu aripioare care ies în afara balonului și sunt răcite cu aer sau cu apă.
Funcționare Funcționarea unei triode este foarte asemănătoare cu a unui cu canal negativ.
Trioda ca amplificator thumb|Schema tensiunilor la o triodă lucrând ca amplificator În triodă electronii sunt emiși de catod. Datorită vidului din balon ei se pot mișca liberi. Având o sarcină electrică negativă ei sunt atrași de anod, care este legat la un potențial pozitiv și „curg” spre acesta prin spațiile grilei. Grila, fiind plasată la un potențial negativ față de catod, respinge electronii emiși de catod, împiedicând mai mult sau mai puțin trecerea lor în funcție de tensiunea dintre ea și catod. La o tensiune mai negativă va respinge mai mulți electroni, diminuând fluxul lor spre anod, adică curentul anodic, iar la o tensiune mai pozitivă va atrage electroni, mărind curentul anodic. Astfel grila acționează ca un element care comandă curentul anodic în funcție de tensiunea grilei. La un semnal alternativ, chiar un semnal de mică putere (Vi) poate varia tensiunea pe grilă. Curentul anodic va varia la fel, însă, el fiind mult mai puternic, va rezulta o amplificare de putere. Prin plasarea în circuitul anodic a unui rezistor de sarcină RL, variațiile de curent vor determina variații de tensiune pe rezistor, mult mai mari decât variațiile tensiunii semnalului aplicat pe grilă, rezultând o amplificare în tensiune (Vo).
thumb|Montaj clasic cu triodă lucrând ca La o diferență de tensiune zero între grilă și catod trioda este deschisă, permițând trecerea curentului. Pentru a opri curentul grila trebuie să aibă un potențial (tensiune de prag) mai negativ decât catodul, actual câțiva volți fiind suficienți, dar la începuturi era nevoie de tensiuni mai mari, chiar peste 100 V. Deoarece sub tensiunea de prag curentul nu circulă prin triodă, tensiunea de grilă trebuie să fie mai mare ca cea de prag. Într-un etaj de amplificare (v. fig. alăturată) tensiunea negativă a grilei față de catod se obține prin rezistențe adecvate plasate în circuitul grilei, respectiv al catodului. Curentul de grilă, practic inexistent, va determina ca potențialul grilei să fie cel al masei (practic potențialul polului negativ al sursei de alimentare), iar valoarea rezistenței rezistorului de grilă Rc nu contează (ea poate fi foarte mare), în timp ce rezistorul de la catod Rk parcurs de curentul prin triodă va determina la catod un potențial mai pozitiv decât al masei. Diferența de potențial dorită între catod–grilă se obține dimensionând rezistorul Rk. Condensatorii C separă componenta continuă dintre etaje, permițând trecerea componentei alternative, iar condensatorul Ck (cu capacitate mare) „șuntează” rezistorul de la catod pentru componenta alternativă, pe care în lipsa lui rezistorul ar diminua-o.Aurel Săhleanu, Neboișa Rosici, 73 de scheme pentru radioamatori, vol. 1, București: Ed. Tehnică, 1975, p. 43
Trioda ca oscilator thumb|O triodă într-un oscilator Clapp