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Röhren


Die ersten elektronischen Geräte wurden mit Elektronenröhren betrieben, da es damals noch keine Transistoren gab. Heute findet man Röhrengeräte nur noch als Restbestände oder unter Liebhabern. Ich habe die Zeit der Röhren nicht miterlebt und bis jetzt mit Röhren auch noch nichts gemacht. Trotzdem sind Kenntnisse über Elektronenröhren sehr interessant und vermitteln auch wichtige Grundlagen! Was ich bis jetzt darüber erfahren habe, habe ich zusammengestellt. Wer mehr wissen will, sollte unbedingt einmal Jogis Röhrenbude besuchen!



Funktion einer Röhre

Elektronenröhren bestehen aus einem (fast) luftleeren Glaskolben. In diesem befindet sich, genau wie in einer Glühlampe, ein Glühdraht. An diesem Glühdraht wird eine Spannung gelegt, so daß dieser glüht. Nun wird in diesem Glaskolben eine zweite Elektrode gebracht. Diese kann z. B. die Form einer Platte haben. Legt man zwischen dieser zweiten Elektrode und dem Glühdraht ebenfalls eine Spannung, so fließt durch den Glaskolben ein elektrischer Strom. Wie kommt dieser zustande? Aus dem Glüdraht treten im luftleeren Raum Elektronen aus. Ist der Pol der zweiten Elektrode positiv, so werden die Elektronen von der zweiten Elektrode angezogen und bewegen sich zu ihr hin. Die Spannung am Glühdraht liefert laufend neue Elektronen nach, so daß zwischen Glühdraht und der zweiten Elektrode ein Strom fließt. Diesen Effekt bezeichnet man auch als Edisoneffekt.


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Edisoneffekt in einer Röhre


Den Glühdraht bei einer Röhre bezeichnet man als Heizdraht. Dieser wird vom Heizstrom durchflossen. Die zweite Elektrode nennt man Anode. Die Kathode wird bei den direkt beheizten Röhren direkt an den Heizdraht gelegt. Bei den indirekt beheizten Röhren ist um den Heizdraht ein Mantel aus Metall gelegt, der vom Heizdraht erwärmt wird, von diesem aber elektrisch isoliert ist. An diesem Mantel ist der Kathodenanschluß gelegt. Den Strom durch die Röhre von der Kathode zur Anode bezeichnet man als Anodenstrom und die Spannung zwischen Kathode und Anode als Anodenspannung. Damit zwischen Kathode und Anode ein Strom fließt, müssen folgende Voraussetzungen vorhanden sein:

  • Der Heizdraht darf nicht kalt sein; er muß also von einem Strom durchflossen sein
  • Der positive Pol der Spannung muß an der Anode, der negative an der Kathode liegen


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Direkt und indirekt beheizte Röhren


So wie eben beschrieben ist eine Zweipolröhre, auch Diode genannt, aufgebaut. Der Heizdraht wird bei Röhren übrigens nicht mitgezählt. Zweipolröhren wurden früher benutzt, um Wechselspannungen gleichzurichten.



Verstärkung durch Röhren

Die Hauptanwendung der Röhren lag damals darin, Spannungen und Ströme zu verstärken. Dazu wird zwischen der Kathode und der Anode ein sogenanntes Steuergitter gelegt. Dieses muß immer Lücken aufweisen, damit die Elektronen zur Anode gelangen können. Eine solche Röhre bezeichnet man als Dreipolröhre oder Triode. Legt man an das Steuergitter eine Wechselspannung, so wird der Elektronenstrom zwischen Kathode und Anode im gleichen Rythmus verstärkt oder geschwächt, je nachdem ob das Steuergitter positiv oder negativ gegen die Kathode ist.


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Verstärkung der Spannung Uv durch eine Röhre


Damit diese Verstärkung möglichst unverzerrt stattfindet, muß die Röhre im geraden Teil ihrer Kennlinie arbeiten, d. h. der Arbeitspunkt der Röhre sollte immer in der Mitte ihrer Kennlinie gelegt werden. Da dieser Arbeitspunkt immer bei negativen Steuergitterspannnungen liegt, muß man dem Steuergitter eine negative Vorspannung zufügen.


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Anlegen einer negativen Vorspannung an das Steuergitter


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