Triode..

triode는 3극으로 구성된 증폭소자이다. 이게 2극이 되면 diode라고 불리운다. 그렇다 반도체 다이오드와 같은 역할을 하는 것이다. 마찬가지로 triode는 트랜지스터와 같다. 다이오드를 만들고 나서 극을 하나 더 추가해봤는데 그게 재미있는 성질을 가지고 있다는 걸 알게 된 것에서 출발한다고 본다. 그런데 그게 증폭이라고 해석하기 보단 제어라고 해석하는 것이 더 좋을 것 같다.

무슨 말이냐면 3극관 혹은 3단자 증폭소자의 경우는 다이오드가 갖는 성질 (전류를 한 방향으로 흐르게 하는 성질)에 전류를 잘 흐르고 혹은 못 흐르게 하는 성질을 가지고 있는 단자 하나가 더 달라붙은 것이라고 보면 된다. 즉 다이오드가 물이 한 방향으로 흐르고 있는 파이프라고 보면 벨브를 붙여서 흐르는 물의 양을 조절할 수 있게 만든 것이 3극관(트라이오드)/트랜지스터 되시겠다.

여기에 단자를 하나 혹은 두개 더 붙이게 되면 제어하는 성질이 더 복잡해지게 되는 것이지 기본적인 속성, 즉 전류를 흘리는 성질은 같다고 보면 된다.

따라서, 증폭소자는 이 물흐름의 조절 능력이 어떠하냐에 따라 나눠지게 되는데, 이것은 교과서적인 접근이고 사실 증폭소자는 발명이기도 하고 발견이기도 한 것이라, 어찌하다보니 그렇게 된 것이다 라고 이해하는 게 맞을 것 같다. 무슨 말이냐면 교과서적인 접근방식을 취하면 이와 다른 뭔가는 왜 없느냐, 왜 이것은 그 분류법의 규칙성을 따르지 않느냐라는 골치 아픈 질문이 나올 수 있다. 마치 우리가 먹는 야채를 있는 그대로 받아들여서 맛과 향을 즐기지 않고, 영양소라든가 모양으로 분류해서 이것은 이렇고 저것은 왜 저렇지 않느냐 규칙성을 따지려는 것과 같다.

즉, 열을 가한 전극에서 전자가 잘 튀어나간다는 사실을 어쩌다 발견하게 되고, 그것을 위해 히터를 붙이니 공기중에 히터가 타버려, 별 수 없이 유리를 씌워 진공상태를 만들었고 공기중에 전자를 내보내려니 어쩔 수 없이 전압이 높아야 했던 것이고, 공간이란 매체를 이후 게르마늄으로 대체했고 그것이 다시 실리콘으로 대체된 것이다. 덕택에 전압도 엄청나게 낮출 수 있었고 흘릴 수 있는 전류의 양도 크게 늘릴 수 있었다. 그렇지만 반대로 진공관에서 얻을 수 있었던 장점은반도체로 넘어오면서 없어지기도 했고, 또 반도체를 통해서도 진공관에서의 장점과 비슷한 성질을 얻게 되었다고 이해하면 보다 편하지 않을까 한다.

본론으로 돌아와서 triode는 기타앰프에서는 대부분 프리앰프 혹은 저전력 부분에서 씌인다고 보면 100%다. 최근에 나오는 모든 기타 앰프에서 triode는 사실상 12AX7 단일 품이고 한개의 12AX7안에 triode가 쌍으로 두 개 들어있다. 하나의 triode는 3개의 단자로 되어있는데, plate(annode)와 cathode가 다이오드를 구성하고 있고 여기에 전류 흐름을 제어하는 grid가 붙어있다. cathode라는 말은 우리가 음극이란 말로 잘 알고 있다. CRT(cathode ray tube: 역사속으로 사라지고 있는 브라운관을 말한다) 전자가 튀어나가는 극이라고 보면 된다. plate(annode)는 양극이라고 해서 전자를 받아들이는 극이다. Grid는 이 극에 실제로 망(grid)이 연결되어있기 때문에 붙은 이름이다.

아래 두 그림은 좋은 설명이 될 수 있는데, 흔히 사용하는 12AX7은 모양이 좀 다르다.

그림을 보면 뜨거운 heater(혹은 heater에 의해 달궈진 cathode)에서 방출된 전자가 plate로 흘러간다. 왜냐하면 엄청나게 높은 전압을 걸어놨기 때문에 전기장의 힘으로 전자들을 끌어당기는 것이다. 그래서 전자들이 공간을 지나 흘러가게 된다. 정전기가 튈 때와 다른 것은 히터가 덥혀짐에 따라 공간상을 흘러가는 전자들이 서서히 늘어나서 진공 상태의 공간을 흘러가는 덕택에 전극이 타버리지 않고 조용히 흘러간다. 전원 장치에서 높은 전압이 꾸준히 공급되고.

전기장이나 자기장이나 뭔가 힘이 작용하는 공간이라고 생각하면 된다. 자기장은 자력과 관련된 물질을 끌어당기는 힘이 존재하는 공간이라고 보면 전기장은 전자를 끌어당기는 힘이 존재하는 공간이라고 보면된다. 양 전극 사이에 높은 전압을 걸어준다고 보면, 그것을 자력으로 바꾸어 생각해보면 극이 다른 강력한 자석 두개를 놓아두고 있는 상황이라고 볼 수 있다. 그 사이에 S극이든 N극이든 성질을 띠고 있는 물질을 놓아두면 어느 극으로든 빠른 속도로 끌려가게 될 것이다.

이 흐름을 grid가 방해하게 된다. 여기에 cathode의 전압보다 낮은 전압이 걸리게 되면 cathode와 plate간에 작용하는 전기장이 사실상 끊어지게 되는 셈이므로 전자의 흐름이 없어지게 된다. 반대로 cathode보다 높은 전압이 걸리게 되면 전자의 흐름을 돕게 된다. 이 성질이 진공관을 이용한 오버드라이브/디스토션에 이용된다.