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  • Veröffentlicht in Heft 9/2003 auf Seite 0
Über den Artikel

Röhrenschaltungen bei niedrigen Spannungen I

Interessante und erstaunliche Versuche mit Röhren

Röhrenschaltungen bei niedrigen Spannungen I
Ist es pure Nostalgie, oder weiß man doch nicht genau, ob Röhren vielleicht irgendwie besser sind als Transistoren? In letzter Zeit jedenfalls erleben Röhren vielerorts ein Come-back. Allerdings scheint der Aufwand für Röhrenschaltungen hoch, und besonders die hohen Spannungen schrecken manchen ab. In vielen Kellern liegen aber noch zahllose Röhren herum – warum sollte man da nicht einmal etwas Neues mit (alten) Röhren ausprobieren?
Röhren werden üblicherweise mit Anodenspannungen von 250 V oder mehr betrieben, und weniger als 100 V sind es praktisch nie. Wenn es um Leistungsverstärker, vor allem für Senderanwendungen geht, können es auch schon mal einige Kilovolt sein. Solch ungemütlich hohe Spannungen schrecken natürlich ab, und die Spezialtrafos und Hochvolt-Elkos auch. Nicht zuletzt deshalb wird manch eine Röhre zwar ab und zu einmal wehmütig aus dem Schrank genommen, dann aber wieder weggelegt. Das muss nicht sein. Umfangreiche Versuche haben gezeigt, dass die meisten Röhren auch noch bei sehr geringen Spannungen arbeiten. Zwar kann man dann nicht das Letzte an Leistung oder Verstärkung herausholen, aber für einfache Anwendungen und den Spaß an der Röhrenfreude langt es allemal.
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Extra info, Update
Leserbrief:
Zu den Artikeln über Röhrenschaltungen bei niedrigen Spannungen (Elektor 08 und 09/2003) erhielten wir den folgenden Beitrag, der sich mit diesem Thema in einer Zeit beschäftigt, als der Transistor die Röhre noch nicht ganz ersetzen konnte...
Röhren und Transistoren - eine Geschichtsbetrachtung
Ich hatte seit 1951 Sprechfunkgeräte entwickelt, darunter das erste für die Deutsche Bundesbahn in Serie produzierte Rangierfunkgerät "Teleport IV" der Fa. Telefunken/Ulm. 1957 erhielt ich bei einer Schweizer Elektronikfirma die Gelegenheit, Sprechfunkgeräte anstatt mit Röhren so weit wie möglich mit Transistoren zu entwickeln. 1950 hatte ich schon im Labor für Technische Physik der TU München erlebt, wie dort ein Germanium-Einkristall gezüchtet wurde (ca. 20 cm lang), aus dem dann die ersten Transistor-Chips herausgesägt wurden. Die Entwicklung der Transistoren begann bei NF-Frequenzen und im mW-Bereich. 1955 führte Philips anlässlich der Jahrestagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft in Hamburg den ersten 6-Watt-NF-Transistor bis 20kHz vor und erst im Lauf der nächsten Jahre kamen Transistoren für 500 kHz (Rundfunk-ZF) 1957, 10 MHz (KW) 1958, 100 MHz (VHF) 1959 und 500 MHz (UHF) 1960 auf den Markt. Die Verstärkung der damals gebräuchlichen Germanium-Transistoren war sehr temperaturabhängig. Die Forderung konstanter Datenhaltigkeit der Geräte im Betriebstemperaturbereich – 40 bis + 71 ° C erforderte das Kennenlernen der Transistoren-Schaltungstechnik und tiefes Eindringen in die Theorie und Experimentierkunst. So ergab sich die Zweckmäßigkeit, in den Funkgeräten zuerst die Niederfrequenz mit Transistoren, alles Weitere noch mit Röhren zu bestücken, und je höher die Frequenz der lieferbaren Transistoren wurden, auch in den Geräteteilen der höheren Frequenzen die Röhren schrittweise durch Transistoren zu ersetzen. Solange die hochfrequenten Transistoren noch nicht lieferbar waren, habe ich auch mit Erfolg ausprobiert, die Speisespannung von 12 V bis auf Sender-Endstufe und Treiber auch als Anodenspannung für die verbleibenden Röhren zu verwenden. Für tragbare Geräte wurden hierfür die Röhren 1AD4 (HF) 5676 (Oszillatoren und Vervielfacher), 5678 (ZF) verwendet, als NF die 5672 oder bereits der Transistor OC72 oder für höhere Leistungen 2N441. In Fahrzeug-Funkgeräten wurde für die mit Röhren bestückten Stufen so weit wie möglich die Universalröhre 6AK5 verwendet. Natürlich ist bei der geringeren Anodenspannung die Ia-Ug-Kennlinie der Röhren nach rechts verschoben. Die hier geringere Steilheit und damit die geringere Verstärkung als bei der üblichen Anodenspannung wurde durch zusätzliche Verstärkerstufen ausgeglichen. Die Großsignalfestigkeit des Empfängers wurde durch Gegenkoppelung in den HF-Verstärkerstufen erreicht. Wesentlich war, dass die Kathoden-Lebensdauer auch bei der geringen Anodenspannung erhalten blieb. Durch Langzeitversuche wurde dies bestätigt. Für die Sender-Endstufe und Treiber waren natürlich die volle Anodenspannung notwendig, die durch einen Transistor-Wechselrichter bereitgestellt wurde. Das gesamte Funkgerät war in mehrere voneinander durch definierte Schnittstellen getrennte Funktionsgruppen aufgeteilt, so dass - sobald für die nächsthöhere Frequenzgruppe Transistoren verfügbar waren – die entsprechende Röhren-Baugruppe durch eine entsprechende Transistorgruppe ersetzt werden konnte. Teils mit Transistoren und teils mit Röhren bestückte Funkgeräte haben wir damals geliefert z. B. an die Verkehrsbetriebe Genf, Basel, Wien und viele andere, wo sie sich überall glänzend bewährt haben und sich den Ruf geringsten Stromverbrauches erwarben. Erinnert sich noch jemand an die Kappe der 2. Lichtmaschine an der Motorhaube vom Polizei-VW für die alten Röhrengeräte? Ab 1963 konnten Portabelgeräte mit etwa 1 Watt Sendeleistung, ab 1964 Mobilfunkgeräte mit etwa 25 Watt Sendeleistung ohne jede Röhre, voll mit Transistoren bestückt werden.
Franz Weinzierl
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