Deze eerste buizen werden niet als audioversterker gebruikt (in een push pull configuratie voor een vermogen van 20W...). Men luisterde naar de radio via een koptelefoon en de lampen werden als voorversterker gebruikt. In die tijd waren er minder storingen dan nu: geen schakelende voedingen, geen wifi access points, geen computers,... Er waren enkele krachtige zenders met alexander generatoren en lichtboogzenders en vooral kleine zenders die omdat er weinig storingen waren op een zeer lange afstand ontvangen konden worden. Bij de ontvangst was niet de selectiviteit van belang, wel de gevoeligheid, en één afstemkring was doorgaans voldoende.

In den beginne...

De uitzendingen met een hoog vermogen werden gerealiseerd met een Alexanderson generator, die vaak gekoppeld werd aan een frekwentieverdubbelaar gebaseerd op de magnetische versterker om tot een bruikbare radiofrekwentie te komen. Dit is een mecanische generator die een groot bereik had (communicatie tussen Europa en de Verenigde Staten) maar langzamerhand vervangen werd door de vlamboogzender, uitgevonden door Poulsen (die ook de eerste magnetische bandrecorder uitgevonden heeft). Een vlamboogzender haalt een continu vermogen van 500kW. De zender aan boord van de Titanic was gebaseerd op een vonkzender, een minder goede technologie.

De verzadigbare spoel gedraagt zich als een veranderlijke impedantie (in het rood aangegeven, naargelang de sterkte van het signaal op de ingang). Bij een zwak signaal is de spoel niet verzadigd en gedraagt zich als een smoorspoel met een hoge impedantie (lage geleiding). Bij een sterk signaal gaat het ijzer in verzadiging en de impedantie van de spoel wordt laag, enkel beperkt door de omhse weerstand van de spoel.

In een sinus zijn er twee pieken (positief en negatief) die twee positiefgaande pieken produceren op de uitgang. Dit signaal wordt dan door een afgestemde kring gestuurd (ingesteld op de gewenste dubbele frekwentie) en men bekomt een signaal met de dubbele frekwentie.

De evolutie gebeurt chaotisch, met verschillende systemen die naast elkaar gebruikt worden. De vonkzenders worden snel verboden, want ze stralen uit op een brede frekwentieband en storen alle andere zenders in de buurt. Marconi legt verschillende patenten neer en koopt concurrerende patenten op, zodat hij uiteindelijk de enige is die radio installaties mag bouwen (in die tijd voornamelijk aan boord van schepen). Er wordt gespecifieerd dat een Marconi installatie enkel mag communiceren met een Marconi installatie. Componenten die verkocht worden mogen enkel gebruikt worden voor experimenten.

De verschillende patenten vertragen de evolutie naar meer doeltreffende systemen, want wat ook de verbetering is die aangebracht wordt, je loopt onvermijdelijk tegen een ander patent op: als je een patent kan neerleggen dat zo breed is als "radio uitzendingen", dan blokkeer je eigenlijk de volledige concurrentie. De mensen die de brevetten registreren zijn geen techniekers en aanvaarden vaak brevetten waarvan er al "previous art" neergelegd werd. Men heeft later opgemerkt dat Lee de Forest verschillende uitvindingen heeft gepatenteert van systemen die reeds vroeger door iemand anders gebreveteerd worden. Er werden ook systemen gepatenteerd die nooit zouden werken, gewoon om te vermijden dat een concurrent het concept zou gebruiken in een ander type installatie.

Triodes

De eerste triodes hadden geen hoog vacuum (moeilijk te realiseren met de beperkte middelen van toen), waardoor ze weinig betrouwbaar waren. Door de kleine hoeveelheid gas in het ballon hadden de buizen een aanvaardbare versterking, maar de instellingen verliepen constant. Verschillende fabrikanten bouwden buizen met uiteenlopende eigenschappen, zelfs wat betreft de buizen van eenzelfde lot. De buizen werden manueel gebouwd, wat de uiteenlopende eigenschappen kan verklaren.

De cathode was de gloeidraad zelf, waardoor men verplicht was een accu te gebruiken voor de gloeidraad. Men kon geen transfo gebruiken, want daardoor zou er een sterke brom aanwezig zijn. De gloeidraad moet gloeiend heet worden (witheet) omdat de bariumoxide cathode nog niet bestond. Wolfram zendt pas electronen uit op zeer hoge temperatuur.

De fransen hebben een standaard triode ontwikkeld tijdens de eerste wereldoorlog, model TM (télégraphie militaire) die in grote hoeveelheden werd gemaakt. Het ontwerp werd door de geallieerden overgenomen zonder wijzigingen. Men weet ondertussen dat als men een betrouwbare werking wilt hebben (militaire betrouwbaarheid), men de buis zo goed mogelijk luchtledig moet trekken.

Dezelfde triode wordt ook gebouwd door de engelsen, gebaseerd op de franse buis. De buis wordt enkel geïdentificeerd door één letter "R" (van receiver). Het model wordt door verschillende fabrikanten gemaakt en de kwaliteit is sterk verschillend. De schakeling toont het rooster onder de vorm van een golvende lijn, wat redelijk goed overeenkomt met het spiraalvormig rooster. Detectie gebeurt door een triode met een zeer hoogohmige lekweerstand, waardoor het werkpunt verschuift tot aan het afknijppunt. De buis laat dan enkel de positieve pieken door. In de getoonde schakeling dient de triode enkel als detector en als laagfrekwente versterker. De triode dient vooral om de afgestemde antennekring niet te belasten (waardoor de selectiviteit beter wordt), want de versterking van de buis is zeer laag in de buurt van het afknijppunt (cutoff).

Een radiotoestel waarvan de triode als hoogfrekwente versterker gebruikt wordt staat hier: radio museum. Een tweede wikkeling in de anodekring wordt min of meer gekoppeld met de afgestemde antennespoel en veroorzaakt een positieve meekoppeling die de versterking en de selectiviteit kan verhogen. Detectie gebeurt met een galenietkristal (loodglanskristal).

De weerstand van 2MΩ wordt bekomen door een dikke potloodstreep op een stuk carton. Een radio ontvanger kon uitgerust worden met één of meerdere identieke lampen die gewoon de ene na de andere geplaatst werden.

Dit is een korte lijst van de verbeteringen die in de loop der jaren aangebracht werden:

• Triodes met een vergedreven vacuum hebben een lagere versterking, maar zijn meer betrouwbaar en de eigenschapen verlopen minder.
• De getter wordt voor het eerst toegepast: de getter vangt de laatste gasmoleculen op als de buis luchtledig getrokken wordt
• Veel later: de cathode met bariumoxide kan enkel gebruikt worden als de buis goed luchtledig getrokken kan worden, maar de emissie kan reeds plaatsvinden bij een veel lagere temperatuur.

Men komt dan aan de klassieke triode van de jaren 1930. Bepaalde lampen hebben horizontale elementen, andere lampen hebben verticale elementen, maar de parameters zijn ongeveer identiek. Als men de buizen van dicht bekijkt, man merkt men dat de buizen zeer rudimentair zijn. Het rooster is te ver geplaatst van de cathode om een voldoende effekt te hebben, maar met de fabricagemethodes uit die tijd was het niet mogelijk het rooster dichter te plaatsen. Het rooster heeft de vorm van een spoeltje en heeft maar een beperkte invloed op de electronenstroom.

De versterkingsfactor van één van deze triodes bedraagt µ = 10, de steilheid is S = 0.1mA/V. Een "moderne" triode (ECC81) heeft volgende eigenschappen: µ = 65 en S = 5.5mA/V.

Er zijn weinig verschillen tussen de triodes, die zowel gebruikt worden voor de hoogfrekwente versterking, de detectie en de laagfrekwente versterking. De buizen kunnen zelfs in een kleine lokale zender gebruikt worden door te werken met een hogere spanning. De kleine anode kan tot 10W dissiperen in een zender en wordt dan gloeiend heet. Dit is mogelijk dankzij een grote ballon. Een dergelijk hoog vermogen is mogelijk met een wolfram gloeidraad, dat zal niet meer mogelijk zijn als de cathode een bariumoxidelaag zal krijgen omdat die laag beschadigd wordt door het ionenbormbardement.

Philips begint eveneens radiolampen te bouwen, en men merkt direct dat de fabricagekwaliteit veel beter is.

De eigenschappen van de "R" lampen zijn gestandardiseerd: de fabrikanten moeten volgende specificaties aanhouden:

• Wolfram gloeidraad met een dikte van 0.061mm en een lengte van 23mm
• Rooster uit nickel met een draaddikte van 0.25mm en een lengte van 165mm, opgerold in 11 wikkelingen, spoed van 1.5mm en opgerolde lengte van 4.25mm
• De anode is een nickelfolie met afmetingen 31 X 15.2mm en dikte 0.2mm, opgerold tot een diameter van 10mm.

Er zijn heelwat verbeteringen vanaf de jaren 1930:

• Indirect verhitte triodes, waardoor men eindelijk de netspanning kan gebruiken voor de gloeidraad
• Een tweede rooster om de lekcapaciteit tussen rooster en anode te beperken zodat de buizen op hogere frekwenties kunnen werken: dit wordt de tetrode
• Nog een extra rooster om de nadelen van de tetrode te compenseren: we hebben de pentode.