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Das Elektronenröhre, ebenfalls Radioröhre, Radiolampe oder Vakuumröhre genannt, war der erste echte elektronisches Bauteil.
Die einfachste Elektronenröhre, die Diode, besteht aus a Vakuum gezogenes Glasrohr, in das ein Filament eingelegt wird, das als Kathode, umgeben von einer zylindrischen Metallplatte, die Anode. Wenn der Glühfaden erhitzt und die Anode mit ausreichender Spannung positiv gepolt ist, a Elektronenfluss gehen (Edison-Effekt) wenn der Stromkreis zwischen Anode und Kathode geschlossen ist. Wenn jedoch die Anode gegenüber der Kathode negativ gemacht wird, fließt kein Strom. Per Definition fließt ein Strom von Plus nach Minus, während der negativ geladene Elektronen von Minus auf Plus gehen.
Andere Elektronenröhren haben ein oder mehrere Gitter, gitterförmig, zwischen der Kathode und der Anode Elektroden, die den Elektronenfluss beeinflussen. Ein negativ geladenes Gitter stößt die Elektronen ab.
Typen
Die Anzahl der Gitter bestimmt den Namen der Elektronenröhre.
- das Diode hat zwei Elektroden und wird verwendet für Berichtigung und Demodulation verwendet.
- das Triode hat 1 Raster - it Lenkgitter - mit dem mit einer kleinen Spannungsänderung eine relativ große Stromänderung zwischen Anode und Kathode bewirkt werden kann. Das war das erste Verstärker möglich.
- das Tetrode hat 2 Gitter, das zusätzliche Gitter zwischen Steuergitter und Anode dient zur Erhöhung des Verstärkungsfaktors der Röhre. (Tetra = 4)
- das Pentode hat 3 Raster: Lenkgitter, Bildschirmraster und Drehplan bei der die Anzahl der aktiven Verbindungen 5 beträgt. (Penta = 5)
- das Hexode, Heptode und Oktode haben 4, 5 bzw. 6 Raster und werden als Mischrohr unter anderem in Frequenzumrichtern und Funkempfängern eingesetzt.
Neben den oben genannten Elektronenröhren sind alle möglichen Kombinationen im Trend, und zwar zwei oder mehr Elektrodensysteme in einer einzigen Röhre: Doppeldiode, Doppeltriode, Triodepentode, Triodenheptode, Doppelpentode. Dadurch kann die Anzahl der Röhren reduziert und eine bessere Gleichheit zwischen zwei Trioden/Pentoden erreicht werden für Brückenschaltungen und derartige.
Eine Doppeldiode (oft mit gemeinsamer Kathode) kann für Doppelphasen dienen Berichtigung. Da ist dann a Leistungstransformator mit zwei Sekundärwicklungen erforderlich.
Eine Triodenheptode eignet sich sehr gut in Superheterodyn Empfänger. Die Triode wird in a . verwendet Oszillator und die Heptode dient als Mischrohr.
Hinzu kommt eine Röhre mit einer Triode und zwei Endpentoden, die als Endstufe eines Balance-Verstärker. Die Triode ist der Phasenschieber und die Pentoden dienen als Endröhre.
Außer der gewöhnliche Radioröhren gibt es auch die Kathodenstrahlröhre wie der in (klassisch) Fernsehgeräte, Oszilloskope und Computermonitore verwendet wird, und Anzeigeröhrchen wie die zum Anzeigen des Aufnahmepegels von a Kassettenrekorder oder die Signalstärke des Trägerwelle in einem Radio. Ebenfalls Röntgenröhren, Geigerzähler-Rohre, klystrons, Mikrowellen, Bildverstärker, vidicons und Nixie Röhren sind Formen von Elektronenröhren.
Betrieb einer Verstärkerröhre
Im Vakuum einer Verstärkerröhre befinden sich die Anode ( ), die als Platte aufgebaut ist (und daher in der Vergangenheit auch als solche bezeichnet wurde) und die Kathode (-), aufgebaut als Filament oder als Röhre, die ein Filament enthält und mit einer Substanz bedeckt ist, normalerweise Bariumoxid, um eine gute Elektronenemission zu erreichen. Zwischen diesen beiden Elektroden wird mittels einer hohen Spannung (mehrere zehn bis hundert Volt) ein elektrisches Feld aufgebaut. Von der erhitzten Kathode abgelöste Elektronen wandern von der Kathode zur Anode.
Zwischen Kathode und Anode befindet sich nahe der Kathode eine gitterförmige Elektrode, das Steuergitter, an dem eine negative Spannung gegenüber der Kathode anliegt, die es den Elektronen erschwert, die Anode oder überhaupt zu erreichen. Je nach Höhe der negativen Spannung gelangen mehr oder weniger Elektronen zur Anode. Somit kann der Strom durch die Röhre gesteuert werden, indem die negative Spannung am Gitter variiert wird. Durch Einschalten eines Widerstands in Reihe mit der Anode kann aufgrund des sich ändernden Anodenstroms eine Spannungsänderung an diesem Widerstand erzeugt werden, die erheblich größer ist als die Änderung der negativen Spannung am Steuergitter. Somit wird eine (Spannungs-)Verstärkung erhalten.
Art der Anzeige
Die Tuben haben eine Typennummer bestehend aus Buchstaben und Zahlen. Die amerikanische Bezeichnung beginnt mit einer Zahl, die europäische mit einem Buchstaben. Im letzteren Fall besteht die Bezeichnung aus zwei bis vier Buchstaben, gefolgt von einer bis drei Ziffern. Die Zahlen hinter den Buchstaben geben die Leistung an.
| Erster Brief: Spannung oder Strom und Art des Filaments | Nächste(r) Buchstabe(n): Rohr Typ | Zahlen): Fußtyp, Seriennummer | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ein | 4 V direkt oder indirekt | ein | Diode | 1 - 9 | Außenkontakte, 5- und 8-polig | ||
| B | 180mA direkt vom Akku | B | Doppeldiode mit einer Kathode | 10 - 19 | Stahlrohr, 8-polig | ||
| C | 200mA indirekt | C | Triode | 20 - 29 | lokal | ||
| d | 1,4V direkt von der Batterie | d | Power-Triode | 30 - 39 | oktal | ||
| E | 6,3 V indirekt | E | Tetrode | 40 - 49 | Felgenschloss | ||
| f | 12,6 V indirekt | f | Pentode | 70 - 79 | Miniaturröhre | ||
| G | 5 V indirekt | huh | Hexode oder Heptode | 80 - 89 | noval | ||
| huh | 150mA indirekt | k | Oktode | 90 - 99 | piko 7 | ||
| ich | (20V indirekt) | l | Power-Tetrode oder Pentode, Verstärker-Endröhre | 150 - 159 | Stahlrohr, 10-polig | ||
| k | 2 V direkt für Blei-Säure-Batterie | ich | Kathodenstrahlröhre, tuning eye | 180 - 189 | noval | ||
| l | 450mA indirekt | Q | enneode | 280 - 289 | noval | ||
| Ö | ohne Filament (gasgefüllte Röhren und Halbleiter) | t | Zählrohr | 500 - 599 | magnoval | ||
| Q | Leistungs- und Senderöhren | W | gasgefüllte Leistungsdiode | 800 - 899 | noval | ||
| p | 300mA indirekt | X | gasgefüllte Dual-Power-Diode | 900 - 999 | piko 7 | ||
| SIE | 100mA indirekt | Ja | Leistungsdiode | ||||
| V | 50mA indirekt | z | Dual-Power-Diode | ||||
| X | 600mA indirekt | ||||||
| Ja | 450mA indirekt | ||||||
| z | ohne Filament (gasgefüllte Rohre) | ||||||
A - Diode
B - Doppeldiode
C - Triode
D - Tetrode
K - Oktode
L - Pentode
M - Stimmauge
Es mag seltsam erscheinen, dass der Anfangsbuchstabe manchmal eine Spannung und manchmal einen Strom anzeigt. Im Allgemeinen werden in einem Gerät Röhrchen mit dem gleichen Anfangsbuchstaben verwendet. Die Filamente sind bei einer bestimmten Spannung parallel geschaltet und bei Strom in Reihe geschaltet. Im letzteren Fall ist in der Regel zusätzlich ein Vorwiderstand erforderlich.
Es gibt Rohre, die unter verschiedenen Typennummern erhältlich sind. Hat eine Röhre eine Wendel für 6,3 V und 0,3 A, kann der Anfangsbuchstabe ein E oder ein P sein, während es sich um genau dieselbe Röhre handelt.
Zum Beispiel: Die beliebte Röhre ECC83 hat ein Filament für 6,3 V, enthält zwei Trioden und hat einen Novalfuß. Der ECH21 hat ebenfalls ein 6,3 V Filament, enthält eine Triode und eine Heptode und hat einen Oktalfuß.
Bei der Profiversion der Tube werden die Zahlen nach dem 1. Buchstaben gesetzt. Beispiel ECC81 ist die kommerzielle Version, E81CC ist die professionelle. Die Eigenschaften beider Typen sind gleich, aber die Ausführung unterscheidet sich, zB vergoldete Kontakte.
Geschichte
Die Elektronenröhre wurde eingeschaltet 16. November1904 von den Briten patentiert John Ambrose Fleming. Die Funktionsweise der Elektronenröhre basiert auf dem Edison-Effekt. Das die Glühbirne van Edison hatte den Nebeneffekt, dass das Filament verdampfte und das Glas schwarz wurde. Im 1883 Edison entdeckte, dass dies durch eine Metallplatte zwischen Glühfaden und Glas verhindert werden konnte, und entdeckte auch, dass ein Strom zu fließen begann, als er die Platte außerhalb der Glühbirne mit dem Pluspol des Glühfadens verband, als Ergebnis der gelösten Elektronen von das Filament. Fleming war einer der Forscher, die dieses Phänomen untersuchten und darauf aufbauend die erste Diode konstruierten und patentieren ließ. Die Amerikaner Lee De Forest hinzugefügt 1906 der Diode wurde eine dritte Elektrode hinzugefügt, wodurch die erste Triode zur Tatsache wurde.
Aufgrund der Entwicklung der in 1947 erfunden Transistor war die Elektronenröhre als Verstärkerelement medio 1980 fast vollständig aus Verbrauchergeräten verschwunden. Der Transistor ist viel kompakter, muss nicht erst aufheizen, verbraucht weniger Energie und hält länger als die Elektronenröhre. Die Leistung von Elektronenröhren nimmt durch wiederholtes Erhitzen und Abkühlen und gleichmäßige Diffusion von atomarem Helium aus der Umgebungsluft durch das Glas ab, was das Verhalten der Elektronen stört.
gut sein Elektronenröhrenverstärker aufgrund ihres charakteristischen Verzerrungsverhaltens immer noch weit verbreitet in der Musikindustrie wie Gitarrenverstärker und Bassverstärker. Im sogenannten "audiophilen" HifiGeräte, es wird immer noch verwendet, in der Regel gut sichtbar auf der Oberseite des Gehäuses.
Quellen
- Beckmann, George. (20-10-2004). Elektronenröhre hundert Jahre alt. Technische Wochenzeitung, s. 17.
- Faber, Erik (26-02-2009).
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