[seyfert]

Hallo Zusammen

bin neu hier und noch Röhrenanfänger, Greenhorn sozusagen.

Beim Lesen der Beiträge in dieser Rubrik "Einsteiger" zieht es mir zwar fast die Schuhe aus, so selbstverständlich wird hier mit Fachbegriffen argumentiert, von denen ich noch nicht mal was gehört habe.

Aber gut: Ich bin Einsteiger und denke, dass mein Anliegen hier richtig platziert ist.

Bin gerade dabei mir Wissen rund um Röhren anzulesen.

Dabei hilft mir ein Röhren-Experimentiersystem, ein Röhren-Baukasten, Bücher wie z.B. Kainka´s "Röhrenprojekte von 6 bis 60 Volt" und ähnliche Infoquellen im Internet.
Mein Ziel ist es, dass ich irgendwann einmal einen selbstgebauten Röhrenverstärker an die Soundkarte meines PC hänge, aber bis dahin ist´s wohl noch ein langer Weg fürchte ich.

Meine eigentliche Frage lautet: Was GENAU macht eigentlich den Verstärkungscharakter einer Röhre aus? Ich lese dazu alles mögliche, habe es aber noch nicht verstanden/kapiert/gerafft/geschnallt/gefressen.

Ich weiß, dass z.B. bei einer Triode eine angelegte negative Spannung am Steuergitter den Elektronenfluss von der Kathode zur Anode beeinflusst.

Würde es diese Spannung am Steuergitter nicht geben, wäre die Röhre eine einfache Diode und der Strom würde einfach nur von der Kathode zur Anode fließen - fertig.

Jetzt lese ich Dinge wie (Zitat aus Kainka´s Buch) "Die negative Spannung am Steuergitter bewirkt eine Abstoßung der Elektronen, die dadurch auf dem Weg zur Anode behindert werden. Über die Höhe der negativen Gitterspannung kann man daher den Anodenstrom steuern."

OK, das kapiere ich auch noch, klingt logisch.

Was aber genau macht denn nun den Verstärkungs-Charakter aus? Ich meine: Was genau wird verstärkt?

Lege ich eine Spannung an das Steuergitter an, dann wird der Elektronenfluß BEHINDERT - das hört sich für mich eher wie eine "Abschwächung" an.

Kann mir bitte jemand mit verständlichen Worten erklären, worin denn genau die Verstärkung bedingt ist??

DANKE im voraus

Euer

Tim

[Kramusha]

Du steuerst mit der Gitterspannung den Anodenstrom, der einen Spannungsabfall am Anodenwiderstand hervorruft (Kathodenbasisschaltung). Diese Spannung ist um einiges größer als die Angelegte Spannung, berechenbar mit der Formel

Ua = -V*Ue

Lg Stefan

[mc_guitar]

Hallo,

 Ganz vereinfacht gesagt, die Signalspannung am Steuergitter kann im Vergleich ganz klein sein, beeinflußt aber den großen Anodenstromfluß zwischen Anode und Kathode. Dieses verstärkte Signal folgt dann annähernd der Vorgabe der Signalspannung, oder besser gesagt dem Eingangsignal.

Gruß mc_guitar

[LöD]

das mit dem abschwächen passt schon. aufgepasst
es gibt ganz grob zwei stromkreise in einem verstärker. der der das schwache zu verstärkende signal führt, das verstärkt werden soll. dieser liegt am gitter und kathode(masse) der z.b. triode an. und dann noch den "starke" strom, der über die anode und kathode fließen würde. Aaaaber da kommt die charakteristik der triode ins spiel: wenn das signal am gitter groß wird, dann wird der durch die röhre fließende strom kleiner. und umgekehrt. und damit hat man einen proportionalen zusammenhang von ausgangs- und eingangssignal aber eben um den verstärkungsfaktor der schaltung vergrößert. und phasenverkehrt!

das war ganz grob die funktion einer verstärkerstufe - ich hoffe damit ist dir das klarer geworden?

[Kramusha]

Ich finde eure Erklärungen verwirrend :/ Die kapier sogar ich erst nach dem 4ten Mal durchlesen.

Aber generell: Das ist Basiswissen, das steht in jedem noch so schwachen Röhrenbuch. Wenn dich das interessiert, dann investier ruhig ein paar Wochen deines Lebens da rein, kann nicht schaden Ich hab mir das meiste Wissen auch durch selbst nachdenken oder lesen erarbeitet..

Lg Stefan

[Hans]

Hallo

für absolute Beginner empfehle ich diese Web-Seite.

http://www.roehrenfieber.de/triode.html

Salu Hans

[seyfert]

Zunächst mal vielen Dank für Eure Antworten 

Vereinfacht gesagt: Das Eingangssignal liegt am Steuergitter und das Ausgangssignal wird über die Anode abgegriffen.

Mir war einfach dieser Zusammenhang vorher nicht deutlich.

Da wird immer nur von einer "negativen Spannung" am Steuergitter gesprochen; der Hinweis, dass es sich dabei um das Eingangssignal handelt, macht es deutlicher.

Grüße

Tim

[Stephan G.]

Hi, Tim!

Nun - Bei der negativen Vorspannung am Steuergitter handelt es sich nicht um die Eingangsspannung.
Genau genommen ist die Spannung am Steuergitter nicht negativ - sie ist lediglich negativer als die Spannung an der Kathode! Dies wird durch den Kathodenwiderstand hervorgerufen. Die Spannung am Gitter hat eigentlich Massepotenzial und wird durch die Tatsache, dass in das Gitter praktisch kein Strom fließt, über den Gitterwiderstand dorthin "gebracht" (.. vielleicht erklärbar wie die Spannung an einem offenen "Gitter-Schalter")...
Die Eingangsspannung überlagert diese Vorspannung dann um die Signalwechselspannung ...

Ziemlich abstrakt - aber nix als die Wahrheit ...

Habe leider keine Zeit für Bildchen ...


PLAY LOUD!! 

[Kpt.Maritim]

Hallo

Das mit der negativen Vorspannung kannste erstmal vergessen, Röhren funzen auch mit positiven Vorspannung, mann nennt dass dann Klasse A2, oder AB2 oder irgendwas in der Art, das tut nix zur Sache.

Du legst zwischen Gitter und Kathode eine Steuerspannung an, stell dir irgendein Signal vor. Der Strom fließt von Kathode zur Anode, das Gitter kann diesen Strom mehr oder weniger bremsen oder beschleunigen, je nachdem welchen Momentanwert, also welchen Wert es in jedem Augenblich hat. Aber über alle Augenblicke hinweg ist dieser Wert ja immer verschieden, da es sich um ein Signal handelt.

Sohoho, deswegen können wir den Strom durch die Röhre mit dem Gitter steuern. Wackelt die Spannung am Gitter (Signal) dann wackelt auch der Strom. Wie doll der Wackelt kann man den wichtigsten Röhrendatum, nämlich der Steilheit entnehmen. Die gibt an, wie stark sich der Strom ändert, wenn die Gitterspannung sich um ein 1V verändert und alle anderen Parameter konstant bleiben.

Mehr passiert nicht. Wo kommt dann die Verstärkung her? Die kommt garnicht aus der Röhre. Wir müssen aus dem Wackelstrom erst eine Spannung machen, das bekommen wir hin indem wir ihn durch ein Widerstand zwingen, den wir an die Anode rödeln. Für Widerstände gilt das Ohmsche Gesetz R=U/I. Wir kennen den Wert des Widerstandes R, denn wir haben hn aus der Bauteilkiste gesammelt. Und wir kennen den Wackelstrom, daraus ergibt sich die Signalspannung U. Wir müssen nur die Gleichung umstellen. R*I=U

Nun wird uns auch etwas klar wie Kloßbrühe, wenn der Wackelstrom gleich bleibt, dann können wir U dadurch vergrößern, das wir R vergrößern. Das ist tatsächlich der Fall. Leider bedeutet bei Trioden nicht doppeltes R gleich doppelte Verstärkung auch wenn die Gleichung das nahezulegen scheint. Der wackelstrom I wird bei höherem R leider auch kleiner. Jedenfalls ist das bei Trioden so.

Kurz und Klein: Die Röhre verstärkt an sich erstmal garnicht, die Röhre ist nur eine spannungsgesteuerte Stromquelle mehr nicht. Erst der Anodenwiderstand läßt aus dem gesteuerten Strom eine Spannung werden, die durchaus größer als die Steuerspannung am Gitter sein kann, also die verstärkte Version von dieser ist.

Viele Grüße
Martin

[Chryz]

Servus Martin,
geile Beschreibung! 
Ich mag Menschen, die komplizierte Sachen einfach ausdrücken können.
mfg

Chryz

[Hostettler]

@ Kpt.Maritim

Das hast du aber sehr schön beschrieben mit dem    "Wackelstrom" 

Grüsse aus der Schweiz

Hoschi

[Stephan G.]

Hi, Folks!

Wackelstrom? - Das solltest Du Dir schützen lassen ...

Spaß beiseite - ich kann Dir nicht in Allem beipflichten.
1.
Nämlich nicht in der Aussage, die "negativen Spannungen", die zum Betrieb der in diesem Forum vorrangig behandelten Röhren notwendig sind, erstmal ausser Acht zu lassen, und dass die Nix zur Sache tun ...

Um die Röhre zu verstehen, sollte man sich auch mit den Kennlinien beschäftigen - und da sind halt nun mal die Kennlinien für den Anodenstrom als Funktion der Gittervorspannung enthalten. Die kann man nicht ignorieren ...
Ausserdem kann man dort so schön den Ra einzeichnen und sich die Phasenverlauf zwischen Ein- und Ausgangssignal angucken ... frei nach dem Motto: ein Bild sagt mehr ...

So hab ich das damals von meinem Ausbilder erklärt bekommen und habs direkt kapiert...

2.
"... Der Strom fließt von der Kathode zur Anode ..." Du meinst sicher die Elektronen - aber technisch gesehen (z. B. in Schaltbildern) fließt der Strom vorrangig von der Anode zur Kathode.

Bei allem Verständnis für die reichlich "bildhafte" Darstellung hier im Einsteigerforum - ein bisschen technischer darfs schon sein...
Ganz so elektronisch / physikalisch ungebildet sind nur wenige Anfänger ...

PLAY LOUD!! 

[Kpt.Maritim]

Hallo

Also die technisch richtige Stromrichtung von der Anode zur Kathode (Plunz nach Minunz) ist eine festlegung, sie trägt zum verständnnis rein garnichts bei. Damit kann man sich auseinandersetzen, wenn man weiß, wie eine Röhre funzt.

Das die Gittervorspannung negativ oder weie auch immer ist, trägt auch garnichts zu verständnsi bei. Röhren verstärken auch prima mit Postiven Gittervorspannung, das kannst du prima bei bestimmten Röhren sehen. Die 6L6 z.B. die gewiss keine seltene oder aussergewöhnliche Röhre ist, kann durchaus in den postiven Bereich ausgesteuert werden. Andere Triode vor allem für den Sendebtreibt wurden sogar ausdrücklich dafür entwickelt. Aber auch die 6SN7 lässt sich mit positiver Gittervorspannung betreiben. Die Gittervorspannung ist ein statisches Datum, hier ging es aber um die Verstärkung, die eine dynamische Größe ist. Wozu sollte ich ein statsisches Datum heranziehen um eine dynamische Größe zu erklären. Die Steilheit würdest du doch auch nicht aus dem Anodenstrom erklären, sondern aus dessen veränderung. Der Ri ist auch eine dynamische Größe. Dynamische größen ergeben sich aus Veränderung von Werten, wie z.B. Strom und spannung. Die Gittervorspannung ist aber keine danamische Größe. Sie selbst wird zwar durch die Signalspannung verändert, beschreibt aber selbst keine Veränderung. Deswegen spielt sie in meiner Erklärung keinerlei Rolle. Wenn es um Arbeitspunkte gegangen wäre, dann hätte ich sie herangezogen.

Viele Grüße
Martin

[doctormolotov]

Hallo,

irgendwie muß ich euch beiden recht geben, und damit das etwas anschaulicher wird, ein kleines Beispiel

http://frank.pocnet.net/sheets/030/e/ECC83.pdf

Siehe Seite 8: max. zulässiger Kathodenstrom: 8mA

Siehe Seite 9:

Bei einer Anodenspannung von 250V und einer Gitterspannung von 0V (i. Bez. aufs Kathodenpotential)
fließen schon 6mA Anodenstrom - der Kathodenstrom ist in dem Fall auch 6mA, da noch kein Strom übers Gitter fließt.
Bei 100V Anodenspannung sind wir von den 8mA noch wesentlich weiter weg.

Die Kennlinien sind bei 0V noch im linearen Bereich, das Ende der Fahnenstange ist noch nicht erreicht und positive Gitterspannungnen durchaus möglich und sinnvoll. Ob es rechts von 0V so linear weiter geht? Da gehen die Zweifel los.

Warum sind nun aber keine Kurven für positive Gitterspannungen im Datenblatt?

Ganz einfach weil Strom übers Gitter - der kann bei positiven Gitterspannungen fließen - einem das Leben ganz schön schwer machen kann. Die Bauteile ums Gitter herum werden zusätzlich belastet, der Kathodenaustrittswiderstand (Übergang der Elektronen aus dem Draht ins Vakuum) wird zusätzlich belastet, all so Zeug, das uns Nichtlinearitäten beschert.

Die Hifi-Gemeinde ist sehr allergisch auf Nichtlinearitäten, die Gitarristen-Gemeinde nicht ganz so sehr.

Eins der Beispiele, wo sie es ist, ist Blocking Distortion, die bei momentan positiven Gitterspannungen (Vorspannung + Momentanwert der Signalspannung) auftritt:
http://www.aikenamps.com/BlockingDistortion.html

Wohlgemerkt - Blocking Distortion kann sogar bei negativen Gittervorspannungen auftreten, wenn die Amplitude der positiven Signal-Halbwelle das Gitter wieder in den positiven Bereich schiebt. (was n deutsch....)

Fazit: Für uns Röhren-Erstklässler im allgemeinen ist es ne gute Idee, erstmal mit negativen Vorspannungen zu arbeiten. Das arbeiten mit positiven Gittervorspannungen hat seine Einsatzgebiete und seine Berechtigung, man muß aber auf viel mehr achten. Das lernen wir dann in der 2. Klasse

Gruß Bernhard

P.S:

http://frank.pocnet.net/sheets/127/6/6SN7GT.pdf

Leider sind auch hier keine Kennlinien für positive Vorspannungen dabei, hätte gerne mal eine gesehen ...

[Kpt.Maritim]

Hallo

ich gebe dir Recht, dass man als Anfänger besser bei negativer Vorspannung bleibt. Das betrifft aber die Baupraxis, nicht das Verständnis von Verstärkung. Um zu verstehenw as Verstärkung ist spielt es wirklich keine Rolle, wo die Gittervorspannung im Ruhezustand liegt.

Viele Grüße
Martin