Wie funktionieren Verstärkerröhren?

[emppu]

Hallo Leute,

kann mir jemand verständlich erklären wie solche Verstärkerröhren funktionieren? Und auch welche Aufgabe dabei Kathode und Anode übernehmen?

Wäre echt nett! Dank im Voraus!

 

[uwgestein]

Vielleicht hilft das:

http://de.wikipedia.org/wiki/Röhrenverstärker

http://de.wikipedia.org/wiki/Gitarrenverstärker


Gruß

 

[OneStone]

http://radau5.ch/basics_2.html

Erstes PDF.

Quelle: www.radau5.ch

MfG Stephan

 

[züborch]

http://findeforum.de/raik/Stone/funktion.html

http://www.elektronikinfo.de/strom/katodenbasisschaltung.htm

http://www.gitarrenelektronik.de/in...k=view&id=118&Itemid=112&limit=1&limitstart=0

 

[emppu]

Hi danke für Eure antworten!

Also ich hab das jetzt so verstanden:

1. Die Kathode ist ein Anschluss, welcher an dem minus-Pol angeschlossen ist. Dieser Anschluss wird um einen Ladungstransport zu gewährleisten mit freien Elektronen versorgt
2. Die freien Elektronen werden erzeugt durch die elektrische Glühheizung, die in Kathodennähe ist
3. Die Andode nimmt sich die freien Elektronen, die durch die Kathode erzeugt wurden weil der Pluspol die negativ geladenen Elektronen anzieht

Stimmt das so?

Dank im Voraus für Eure Hilfe!!

 

[OneStone]

Ja das stimmt. Im einfachsten Fall ist die Heizung selbst die Kathode, man kann aber auch ein Röhrchen nehmen und das von innen beheizen (indirekte Heizung). Das vereinfacht das Schaltungsdesign.

Wo willst du eigentlich hin mit der Frage? Schulreferat?

MfG Stephan

 

[emppu]

Hi,

ok gut danke dafür. Ja, für ein Schulreferat.

MfG

 

[Banjo]

@emppu,

Deine Zusammenfassung ist soweit OK. Das wichtigste Element fehlt darin aber noch, nämlich das Gitter. Ohne Gitter taugt eine Röhre nur als Diode zur Gleichrichtung (da die Elektroen nie von den Anode zur Kathode fließen), erst das Gitter macht daraus eine Verstärkerröhre, die Du im Threadtitel hast.

Die Elektronen müssen nämlich auf dem Weg von Kathode zu Anode durch das Gitter durch und durch Anlegen einer Spannung am Gitter kann man den Elektronenfluss steuern. Eine kleine Energie (am Gitter) steuert einen größeren Energiefluss (von Kathode zu Anode), daraus ergibt sich die Verstärkung.

Mit Kathode, Gitter und Anode hast Du dann die einfachste Verstärkerröhre, eine Triode. Es gibt noch komplizierter aufgebaute Röhren mit mehreren Gittern, zum Beispiel Pentoden, aber vielleicht reicht ja die Triode för das Referat.

Banjo

 

[emppu]

Danke Banjo,

Kannst du mir den Satz nochmal genauer erklären?
Eine kleine Energie (am Gitter) steuert einen größeren Energiefluss (von Kathode zu Anode), daraus ergibt sich die Verstärkung.

MfG und Danke!

 

[emppu]

Also das Steuergitter hemmt oder verstärkt ja den Elektronenstrom von der Kathode zur Anode. Aber wie genau funktioniert das? Könnte mir da nochmal jemand helfen?

Wie immer Dank im Voraus!

 

[OneStone]

Hast du die Wikipedia-Links gelesen? Hast du das PDF gelesen?

Irgendwo fehlt was, weil da steht das eigentlich drin.

Dezenter Hinweis: Elektronen tragen eine negative Elementarladung (e-). Was passiert jetzt, wenn du das Gitter negativ gegenüber der Kathode machst, es also auf ein negatives Potential legst?

MfG Stephan

 

[emppu]

Hab es in dem Wikipedia-Link gelesen, aber nicht verstanden.

 

[blasphemy]

Moin
[Edit:]
Entschuldigung!
Ich hab vollkommenen Mist geschrieben, dass kommt davon wenn man nur halb bei der Sache ist.
Tut mir Leid, wurde zum Glück schnell richtig gestellt.


In ganz kurz:
Wenn dass Gitter negativ geladen ist zieht es die Elektronen an, die es berühren und danngegen Masse abfließen
-> Es fließt kein Strom von der Kathode zur Anode.
Mit der stärke der negativen Gitterspannung kann man die Anzahl der Elektronen und somit die Stromstärke steuern.
Mfg

 

[Banjo]

Ähh, ein negativ geladenes Gitter stößt die Elektronen ab und zieht sie nicht an (gleiche Ladungen stoßen sich ab). Darauf beruht die Steuerung des Elektronenstroms. Je negativer das Gitter geladen ist, desto ungerner wollen die Elektronen durch das schreckliche, abstoßende Gitter hindurch zur Anode vordringen und bleiben lieber bei der Kathode, der Strom an der Anode wird geringer.

Man kann also mit der Gitterspannung (negativ relativ zur Kathode) den Strom steuern.

Banjo

 

[OneStone]

Wenn dass Gitter negativ geladen ist zieht es die Elektronen an, die es berühren und danngegen Masse abfließen
-> Es fließt kein Strom von der Kathode zur Anode.

Sei froh, dass man die Benutzer hier nicht negativ bewerten kann...

Wenn das Gitter negativ geladen ist, dann stößt es die Elektronen AB, d.h. die werden zur Kathode zurückgedrängt. Natürlich passiert das nicht mit allen, sondern eben mit mehr oder weniger Elektronen - je nach Betrag der negativen Gitterspannung. Dadurch kann man durch die Spannung den Anodenstrom steuern.

Man kann das Gitter auch positiv machen, aber das ist in den allermeisten Fällen nicht ratsam, weil die Elektronen dann vom Gitter angezogen werden und auf diesem landen statt auf der Anode. => Es fließt ein Gitterstrom => Nix mehr mit leistungsloser Ansteuerung...

MfG Stephan

 

[emppu]

Banjo, das heißt ja dass in deinem Beispiel im Endeffekt dadurch der Strom abgebremst wird. Aber wie kann der Strom dann verstärkt werden?

 

[emppu]

Habe ich mit folgendem Satz recht?

Das Steuergitter verstärkt den Elektronenstrom von der Kathode zur Anode, indem es den negativ geladenen Elektronenstrom noch weiter negativiert. Dies hat zur Folge, dass die Elektronen die von Kathode zu Anode wandern vom Pluspol noch stärker angezogen werden. So entsteht die Verstärkung.

Dank im Voraus

 

[Banjo]

Nein, das ist falsch. Die Verstärkung beruht einfach darauf, dass Du mit wenig Leistung (über das Gitter fließt fast kein Strom) eine große Leistung (von Kathode zu Anode fließt ein Strom) steuerst. Die Röhre erzeugt die Leistung natürlich nicht selbst, sondern die kommt aus dem Netzteil. Aber die Röhre steuert die große Ausgangsleistung duch eine kleine Leistung am Gitter. Das nennt man dann Verstärkung.

Mit einem Gitarrentonabnehmer kannst Du keinen Lautsprecher betreiben, aber er reicht aus, um ein Gitter anzusteuern. Damit wird dann der Ausgangsstrom gesteuert, der (über einen Übertrager) den Lautsprecher oder die nächste Verstärkerstufe ansteuert.

Mal ganz vereinfacht ausgedrückt.

Banjo

 

[emppu]

Ok Banjo du sagst also, dass eine Verstärkung entsteht, indem man mit wenig Leistung eine große Leistung steuert. Was genau geschieht da mit den Atomen, was dann die Verstärkung zur Folge hat?

Vielen Dank, mir wurde wirklich schon sehr weitergeholfen

 

[Banjo]

Also erst mal, die Atomkerne bleiben immer wo sie sind, es geht nur um die Elektronen, denn das sind die einzigen Bestandteile der Atome, die beweglich sind.

Ich glaube Dein falscher Denkansatz ist der Verstärkungsbegriff. Keine Röhre und auch kein Transistor sind Perpetuum Mobiles, aus denen mehr Leistung rauskommt, als man reinsteckt. Die Leistung muss irgendwo herkommen, nämlich aus dem Netzteil. Das Netzteil erzeugt einen Elektronenstrom durch Kathode und Anode. Das Gitter steuert mit sehr wenig Leistung die größere Leistung dieses Stroms, die vom Netzteil zur Verfügung gestellt wird.

Das IST die Verstärkung.

Aus dem schwachen Signal des Gitarrenpickups wurde ein starkes Signal, das einen Verbraucher ansteuern kann (z.B. einen Lautsprecher (per Übertrager, aber das ist eine andere Geschichte)), dem das Signal des Pickups nicht reichen würde.

Ich bin jetzt etwas ratlos, wie ich das noch anders formulieren kann um den gordischen Knoten in Deinem Denken zu zerschlagen

Banjo