La evolución del amplificador, del triodo a los transistores

El triodo es considerado uno de los veinte inventos más significativos en la historia de la humanidad y dio origen a los primeros amplificadores de válvulas. Posteriormente, el mundo de los amplificadores evolucionó y nacieron algunos modelos con transistores que fueron dejando a un lado los de válvulas, dado que eran más económicos.

Lee De Forest y el invento del triodo

Este ingeniero e inventor estadounidense inventó el triodo a principios del siglo XX, que estaba compuesto por una rejilla de platino, ánodo y cátodo. Todo esto estaba encerrado en una especie de bombilla parcialmente vacía.

Gracias a este invento, Lee De Forest es considerado el padre de la electrónica. A partir de entonces nacieron las válvulas al vacío de triodo, que eran lo mismo básicamente, pero dentro de la bombilla no había nada de aire, ni mucho menos algún tipo de gas. Esto hacía que el filamento o cátodo no se quemara rápidamente.

Esta creación permitía que con una tensión débil se creará mayor fuerza de corriente para los equipos de audio. Es así como los triodos al vacío comenzaron a usarse en amplificadores de alta calidad, gramófonos, televisores, etc.

El triodo fue patentado por el mismo Lee en 1906 y en un primer momento lo llamó dispositivo para amplificar corrientes débiles, hasta que más tarde fue abreviado como Audion.

Su triodo fue usado como receptor de señales inalámbricas por mucho tiempo, hasta que en 1912 se descubrió que podría servir en la amplificación de señales de radio.

Sin embargo, uno de los primeros inventores que tuvo mayor éxito usando el triodo como amplificador, fue el estadounidense Fritz Lowenstein. Este hombre patentó un dispositivo llamado Relé telefónico el 24 de abril de 1912. Su invento fue muy utilizado en la amplificación, de manera que en 1913 aparecieron versiones mejoradas con mayor vacío a través de la compañía American Telephone and Telegraph Company, la cual adquirió los derechos del Audion.

También, mencionamos que los triodos fueron usados como transmisores de onda continua, sustituyendo a los transmisores antiguos de onda amortiguado. De allí proviene la transmisión del sonido por modulación de amplitud, es decir, la famosa señal de radio AM.

Otro aporte que trajo el triodo fue la comunicación telefónica transcontinental, ya que a partir de esta nueva tecnología se crearon repetidores más potentes, a base de tubos al vacío con 3 electrodos. Anteriormente, una llamada telefónica no superaba los 1300 km de distancia, pero ahora el mundo cambiaba drásticamente con la amplificación de señal a través de triodos.

La responsable de este avance tan importante fue Bell Telephone, una compañía que también había comprado los derechos de Audion. El 25 de enero de 1915 se celebró la primera línea telefónica transcontinental.

Mucho tiempo después aparecieron los tetrodos y pentodos, que mejoraron algunas deficiencias del triodo. Básicamente, ellos ofrecían las mismas ventajas, pero sus precios eran un poco más elevados.

Los tubos de vacío basados en los triodos de Lee De Forest eran elaborados con un diseño similar a las bombillas, pues podían cambiarse cuando el cátodo se quemará. La diferencia es que entran en el zócalo a presión y no enroscándolos. Esto todavía es así, ya que los filamentos o cátodos se calientan mucho y están en constante uso dentro de los equipos. Por esa razón, muchas personas prefieren compran amplificadores de sonido con otras tecnologías, porque los de válvulas al vacío requieren un mantenimiento a menudo, dependiendo del tipo de uso que les des.

No obstante, los triodos aún se usan en equipos de alta potencia, pues los amplificadores actuales no ofrecen las mismas capacidades. Por ejemplo, muchos transmisores de radio y equipos de calefacción industrial utilizan válvulas al vacío entre sus componentes principales.

Los transistores y el desplazamiento de las válvulas en la amplificación

A partir de los años 60 las válvulas o tubos al vacío fueron perdiendo fama, debido a la aparición del transistor de silicio. Este invento amplificaba el sonido mediante el cambio de la tensión de la entrada de audio, utilizando semiconductores. Diversas empresas prefirieron los transistores porque eran mucho más pequeños y ligeros, además de eficientes en cuanto a energía.

Igualmente, los transistores eran más fáciles de fabricar y, por consiguiente, más baratos. Esto permitía que se crearán equipos autoamplificados accesibles para diversas clases sociales.

En estos momentos, los transistores de estado sólido son los más utilizados, por ejemplo, aquellos de unión bipolar, que tienen tres elementos semiconductores.

Los transistores de unión bipolar están formados por dos Uniones PN en un mismo cristal semiconductor, formando 3 regiones, emisor, base y colector. Su función es aumentar la corriente y disminuir el voltaje, de modo que es muy útil en diversas aplicaciones, en especial la amplificación.

Asimismo, en este tiempo han sido muy usados los transistores MOSFET, que sirven tanto para circuitos electrónicos digitales como analógicos. Este tipo de transistores son muy usados en circuitos digitales, porque no necesitan resistencias, así que ahorran espacio en la tarjeta. Además, su consumo en modo estático es muy bajo, por eso los transistores MOSFET son muy utilizados en circuitos CMOS. Incluso, su velocidad de conmutación es alta, pudiendo medirse en nanosegundos.

Sin embargo, los amplificadores de transistores no ofrecían la misma fidelidad de sonido que las válvulas, porque emitían una distorsión llamada TIM que molestaba en los oídos más exigentes. Este fenómeno fue descubierto por Matti Otala en 1972 y mediante unos estudios realizados posteriormente se logró eliminar el TIM de los amplificadores. Por ese motivo, no hay que temer al comprar un amplificador de transistores, pero, si estás buscando un sonido específico para tu guitarra eléctrica, quizá el amplificador de válvulas te sea de gran utilidad.

Por su parte, los amplificadores de transistores tienden a ofrecer mayor potabilidad para tus presentaciones en vivo, ya que la mayoría de ellos son más ligeros. De esta manera, la respuesta sobre qué amplificador de sonido comprar dependerá en gran medida de tus preferencias y requerimientos.