Avant d'être remplacés par des transistors et de circuits intégrés, tubes à vide (Valves électroniques) ont été principalement utilisés dans les appareils électroniques tels que les téléviseurs, les radios et les ordinateurs. Ils sont encore en usage aujourd'hui dans quelques dispositifs spécialisés.
L'invention des tubes à vide remonte à l'observation de l'effet dit Edison, une observation faite par Thomas Edison. Edison noter que le courant circule entre le filament d'une lampe à incandescence et d'une plaque à l'intérieur du vide, lorsque la plaque est reliée à l'extrémité positive du filament.
Parce que les premiers ordinateurs ont couru sur des tubes à vide au lieu de petites puces informatiques d'aujourd'hui, un seul ordinateur devait contenir des milliers de tubes à vide, et pourrait remplir une salle entière. Les premiers amplificateurs stéréo utilisent également des tubes à vide, et même aujourd'hui, certains audiophiles préfèrent parce qu'ils produisent moins de distorsion. Les tubes à vide sont encore utilisés dans certains amplificateurs de guitare électrique. En outre, les tubes sont encore utilisés dans certaines applications militaires, parce que l'électronique de tube n’est pas affectée par les ondes radio faites par des explosions atomiques.
Les tubes à vide sont généralement enfermés dans une enceinte de verre, bien que certains utilisent des tubes en céramique ou en métal à la place. Dans sa conception de la diode la plus élémentaire, le tube ou enveloppe est scellée étanche pour créer un vide. Électrodes à l'intérieur de l'enveloppe sont fixées à des fils, qui font saillie hors de l'enveloppe et la fiche dans la prise. Tube à vide de base contient des filaments à l'intérieur de l'enveloppe, similaires à celles d'une ampoule électrique. Les filaments sont chauffés puis libèrent des électrons, créant un nuage d'électrons chargés négativement. Les électrons sont attirés par une anode, ou une petite plaque métallique, l'intérieur du tube, qui est chargé positivement, et un flux unidirectionnel est établi entre le filament et la plaque.
Une électrode supplémentaire sous la forme d'une petite grille de type tamis est parfois contenue dans le tube, qui est alors appelé une triode, qui est plus efficace et capable d'amplifier la tension. Comme la tension est appliquée à la grille, le flux entre le filament et la plaque peut être variée. En plus de diodes et triodes, d'autres innovations ont suivi, y compris tétrodes, hexodes, heptodes et octodes, conçu pour une variété d'applications spécialisées et pour minimiser la distorsion. Certains tubes à vide combinent la fonction de deux ou plusieurs diodes ou triodes en une seule unité.
L'un des principaux inconvénients des tubes à vide, c'est que le filament devient instable au fil du temps. En outre, si les fuites d'air dans le tube, l'oxygène réagit avec le filament chaud et de l'endommager. Les propriétés d'un tube vont changer avec l'âge, ce qui explique pourquoi les téléviseurs à tubes sous vide premiers ont dû être ajustés souvent pour produire une bonne image.