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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Röhre nachbilden


Autor: Ahnungslos_0815 (Gast)
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Wie kann ich mit Halbleitern das Verhalten einer Pentode nachbilden?

Die Nachbildung soll in die Röhrenfassung gesteckt werden und die 
Funktion der Röhre übernehmen. Die Nachbildung der Röhre braucht die 
Heizung nicht nachzubilden. Somit reichen also 5 Anschlüsse der Röhre 
mit Novalfassung.

Die vorliegende Schaltung ist ein Transiton Miller Integrator. Solche 
Schaltungen wurden bis Anfang der sechziger Jahre in Oszilloskopen zur 
Erzeugung einer Sägezahnspannung eingesetzt.
Die Funktion ist das ein strom über R1 fließt. Die Schaltung 
funktioniert hier ähnlich wie ein Integrator mit OP-Verstärker. Die 
Spannung an der Anode ist zuerst hoch und sinkt dann langsam. Sinkt die 
Spannung an der Anode unter einen bestimmten Wert, übernimmt das 
Schirmgitter G2 langsam den Anodenstrom.
Die Spannung an G2 sinkt. Diese Änderung wird über C2 an das Bremsgitter 
G3 gekoppelt. Durch diese Art Rückkopplung ist jetzt der Anodenstrom 
sehr schnell ganz auf Null. Die Spannung an der Anode steigt jetzt 
rasant an, C1 wird über R2 aufgeladen. Der Hauptteil dieses ladestromes 
fließt über das Steuergitter G1.

Die Funktion der Röhrennachbildung in der Schaltung sollte mit z.B. 
LTspice simulierbar sein.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Nachbilden dürfte schwierig werden, da hier wirklich alle Effekte der 
Röhre genutzt werden. Aber wieso nimmst du nicht direkt eine Röhre in 
LTSpice?
Spice Modelle gibts hier:
http://www.duncanamps.com/spice.html

Autor: Ahnungslos_0815 (Gast)
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@ Benedikt K. (benedikt) (Moderator)

>Nachbilden dürfte schwierig werden, da hier wirklich alle Effekte der
>Röhre genutzt werden. Aber wieso nimmst du nicht direkt eine Röhre in
>LTSpice?
>Spice Modelle gibts hier:
>http://www.duncanamps.com/spice.html

Sehr guter Tip, werde ich machen. Trotzdem würde ich gerne auch eine 
reale Hardware zum Anfassen haben...

Bei dieser nachgebildeten Hardware währe ich auch schon mit 30V 
Spannungsfestigkeit zufrieden. Müssen keine 285V sein ;-)

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Was Röhren am nähsten kommt sind JFets. Nur die 3 Gitter mit den 
entsprechenden Kapazitäten, Stromverläufen usw. hinzubekommen halte ich 
für extrem schwierig.

Autor: Ahnungslos_0815 (Gast)
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@ Benedikt K. (benedikt) (Moderator)

>Was Röhren am nähsten kommt sind JFets. Nur die 3 Gitter mit den
>entsprechenden Kapazitäten, Stromverläufen usw. hinzubekommen halt ich
>für extrem schwierig.

Naja, es muss ja nicht exakt übereinstimmen, nur so ungefähr die 
Funktion nachbilden bis vieleicht 30kHz.

Was sind nochmal JFets? Sowas wie BF245 ?

Meinst du vieleicht so eine Schaltung?

Autor: Gast (Gast)
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na, mit 0V oder sogar + am Gitter 1 wird die Röhre aber schöne rote 
Backen bekommen.

Autor: Ahnungslos_0815 (Gast)
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@ Gast (Gast)

>na, mit 0V oder sogar + am Gitter 1 wird die Röhre aber schöne rote
>Backen bekommen.

Nö, R1, R2 und R3 sind natürlich so dimensioniert, das kein zu hoher 
Strom fließt.
Man kann durchaus eine Röhre mit posetiver Gitterspannung betreiben, nur 
muss die Schaltung dann so dimensioniert sein, das nix passiert.

Autor: Radiobastler (Gast)
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Warum nicht gleich selber eine Röhre bauen?

Hier eine, durch aus seriöse,  Anregung:

http://www.youtube.com/watch?v=8_eLO0exato

Autor: Gast (Gast)
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> Nö, R1, R2 und R3 sind natürlich so dimensioniert, das kein zu hoher
> Strom fließt.

Ach und du meinst dein R1 hat überhaupt eine Wirkung?

Autor: Odieodie (Gast)
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@  Gast (Gast)

>Ach und du meinst dein R1 hat überhaupt eine Wirkung?

R1 und C1 und die Röhre bilden die Grundschaltung eines invertierenden 
Integrators. Diese Grundschaltung, heutzutage anstelle der Röhre mit 
einem OP-Verstärker, steht in jedem Lehrbuch.

Autor: Odieodie (Gast)
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@ Radiobastler (Gast)

>Warum nicht gleich selber eine Röhre bauen?
>Hier eine, durch aus seriöse,  Anregung:
>http://www.youtube.com/watch?v=8_eLO0exato

Guter Tip, aber ich wollte ja gerade in einer Röhrenschaltung in der 
auch einige seltsame Randeffekte einer Pentode genutzt werden, zeigen, 
das die Röhre durch ein Halbleiter-Steckmodul ersetzt werden kann.

Dieser Randeffekt ist, das bei einer Pentode, wenn die Anodenspannung 
sinkt, oder das Bremsgitter sehr negativ angesteuert wird, das 
Schirmgitter den Anodenstrom übernimmt. Dieses Verhalten ist 
wahrscheinlich (ich habe nicht recherchiert) nicht im Datenblatt der 
Röhre zu erkennen. Die Kennlinien in Datenblättern beziehen sich wohl 
meistens auf den ganz normalen Betrieb von Bauteilen in der vorgesehenen 
Funktion z.B. als Verstärker. Die vorliegende Schaltung des 
Transiton-Miller-Integrators wurde in Selbstbau und billigsten 
Oszilloskopen kurz nach dem Krieg verwendet. Damals waren Röhren schwer 
erhältlich und teuer, so das man jede Röhre am liebsten doppelt und 
dreifach ausgenutzt hat. (Siehe z.B. Reflex-Schaltung bei Empfängern, 
hier wird ein und dieselbe Röhre einmal als HF-Verstärker und nach 
Demoduklation gleichzeitig auch als NF-Verstärker verwendet.)

Autor: Bernd G. (Gast)
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Mir sind nur gesockelte Trioden-/Pentodennachbildungen mit FET (Mosfet?) 
aus den USA bekannt. Dort sollen sie in Trägerfrequenzeinrichtungen als 
heizspannungsfreier Ersatz für langsam nicht mehr beschaffbare Röhren 
verwendet worden sein. Die Information dazu stammt aus der sowjetischen 
Zeitschrift "Техника Связи" und wurde m.E. ca. 1985 veröffentlicht.
Hierbei wurden aber wohl keine besonderen Eigenschaften implementiert, 
die die Steuerbarkeit über das Schirmgitter enthalten würden.

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