Diambil dari
http://www.2wijaya.com/2W/kerjatabung.htmDi dalam tabung trioda terdapat tiga buah elektroda, yaitu: katoda, anoda dan grid. Dalam operasinya katoda harus dipanaskan agar elektron-elektron yang berada di dalamnya mudah terlepas. Kemudian anoda diberi tegangan positif agar mampu menarik elektron-elektron yang terlepas itu. Selanjutnya grid di letakkan di antara katoda dan anoda yang berfungsi untuk mengendalikan jumlah elektron yang mengalir dari katoda ke anoda.
Bila grid diberi tegangan negatif maka pada grid akan terbentuk kutub negatif yang justru akan menahan / menghambat aliran elektron. Akibatnya jumlah elektron yang mengalir dari katoda ke anoda akan menurun / berkurang. Sebaliknya bila grid diberi tegangan posistif maka pada grid akan terbentuk kutub positif yang akan menarik elektron-elektron itu. Akibatnya elektron akan ditarik oleh anoda dan sekaligus oleh grid sehingga jumlah elektron yang mengalir menjadi bertambah besar. Oleh karena itu bila tegangan yang diberikan pada grid berupa sinyal RF (tegangan bolak-balik) maka jumlah elektron yang mengalir dari katoda ke anoda akan naik turun sebanding dengan besarnya tegangan sinyal RF ini.
Sementara itu arus yang dibutuhkan untuk mengubah tegangan grid relatif kecil, tetapi perubahan arus (aliran elektron dari katoda menuju anoda) yang diakibatkannya sangat besar. Perbandingan antara arus yang mengalir di anoda dengan arus yang mengalir di grid inilah yang kemudian disebut dengan faktor penguatan atau gain.
A = Anoda; K = Katoda; F = Filamen / Pemanas; G = G1 = Kontrol Grid; G2 = Screen Grid
Gambar di atas memperlihatkan rangkaian dasar dari sebuah penguat tabung Trioda dan tabung Tetroda. Pada gambar (b) komponen penguat yang digunakan adalah tabung Tetroda, yaitu tabung yang memiliki empat buah elektroda. Tiga elektrodanya sama dengan tabung Trioda, tetapi dengan tambahan satu grid lagi. Grid yang pertama (G1) fungsinya sama dengan grid tabung trioda, yaitu sebagai pengendali arus (control grid), sedangkan grid yang kedua (G2) berfungsi sebagai tabir penyekat (screen grid) untuk mengisolasi hubungan kapasitif antara input (G1) dengan output (anoda). Selain itu screen grid juga berfungsi sebagai pemercepat aliran elektron karena polaritasnya yang positif. Dengan adanya screen grid ini maka tabung Tetroda dapat menghasilkan gain yang lebih besar dan frekuensi kerja yang lebih tinggi dibanding tabung Trioda.
Dalam tabung Trioda terlihat jelas adanya hubungan kapasitif antara input (G) dengan output (A), karena kedua elektroda ini terbuat dari logam dan posisinya saling berhadap-hadapan sehingga mirip kapasitor keping sejajar. Akibatnya, di antara input dan output tabung Trioda muncul kapasitor intrinsik. Efek negatif dari kapasitor intrinsik ini adalah menurunkan gain, terutama pada frekuensi tinggi. Itulah sebabnya makin tinggi frekuensi sinyal akan menurunkan gain dari penguat ini. Hal yang sama juga terjadi pada transistor.
Pada tabung Tetroda hubungan kapasitif antara input dan output menjadi berkurang oleh adanya screen grid (G2). Inilah yang membuat gain dari tabung Tetroda jauh lebih baik dibanding Trioda. Pada tabung IOT hubungan antara input dan ouput ini benar-benar hilang / terisolasi secara sempurna, sehingga diperoleh gain yang lebih tinggi lagi. Gain tabung Tetroda maksimum hanya 17 dB sedangkan tabung IOT bisa mencapai 20 dB. Perbedaan gain sebesar 3 dB ini berarti: tabung IOT memiliki gain dua kali lipat dibanding tabung Tetroda.
Dalam praktek, konstruksi elektroda di dalam tabung tidak disusun secara berjajar sebagaimana yang digambarkan dalam simbolnya, tetapi disusun secara coaxial (satu sumbu), dimana filamen dan katoda diletakkan pada sumbu utama, lalu diselubungi oleh control grid (G1), kemudian keduanya diselubungi lagi oleh screen grid (G2), sedangkan selubung paling luar adalah Anoda (perhatikan gambar contoh tabung Tetroda 4CX1500A di bawah ini). Keuntungan dari konstruksi ini adalah elektron-elektron yang terlepas dari katoda tidak akan lari kemana-mana, tapi hanya bisa bergerak di dalam ruang yang diselubungi oleh Anoda itu. Medan listrik yang terbentuk di antara Anoda dan Katoda hanya memberi satu pilihan buat elektron untuk bergerak ke satu arah saja, yaitu ke Anoda. Dengan demikian gerakan elektron benar-benar terbungkus rapat di dalam selubung Anoda.
Sayangnya konstruksi dan susunan elektroda ini sangat dipengaruhi oleh panjang gelombang sinyal yang akan diperkuatnya. Bila diameter anoda diperbesar akan membuat kapasitor intrinsik (parasitik) ikut membesar sehingga penguat akan mudah berosilasi. Bila elektroda-elektroda ini diperpanjang akan muncul panas dari dalam tabung sebagai akibat adanya tegangan dan arus di antara screen grid dan anoda yang besarnya merupakan fungsi dari panjang elektroda itu.** Oleh karena itu panjang elektroda-elektroda ini selalu diusahakan agar tidak melebihi 1/16 dari panjang gelombang sinyal yang akan diperkuatnya. Jika tidak, akan timbul panas yang berlebihan dari dalam tabung. Keterbatasan konstruksi dan demensi elektroda inilah yang membuat pemberian tegangan dan arus pada tabung menjadi terbatas. Akibatnya gain dan daya output yang dihasilkannya juga terbatas.
Meskipun demikian penguat tabung masih tetap unggul dalam banyak hal, misalnya: penguatannya linier, efisien dalam mengkonsumsi listrik, harga relatif murah dan daya RF yang dihasilkannya cukup besar (hingga 30 kW). Bila dua unit penguat tabung 30 kW outputnya ini dijumlahkan, maka akan dihasilkan output total sebesar 55 kW. Daya output sebesar ini sudah cukup untuk meng-cover satu wilayah kota metropolitan. Tabung lain yang mampu menghasilkan daya yang lebih besar dari itu adalah tabung IOT. Satu unit penguat tabung IOT bahkan bisa menghasilkan daya output hingga 100 kW.
