Kathoden-Basis-Schaltung - Funktion so richtig?

[Heinrich (Gast)]

Liebes Forum!

Ich hoffe die Frage wird nicht jeden Tag gestellt, doch bei der 
Suchfunktion bin ich auch nicht wirklich fündig geworden.

Wie oben erwähnt geht es um die Kathoden-Basis-Schaltung, die ich 
versuche zu verstehen. Irgendwann sollte mal ein kleiner Verstärker 
gebaut werden, aber das ist noch sehr weite Zukunftsmusik, da ich zuerst 
mal verstehen möchte, was ich da eigentlich bauen will.

Als Ressource dient diese Seite : 
http://www.elektronikinfo.de/strom/katodenbasisschaltung.htm

Hab ich das so richtig verstande?
-> im Leerlauf (= kein Signal am Eingang) liegt das Gitter auf Masse 
sprich 0V. Wenn die Kathode jetzt über einen Widerstand auf Masse gelegt 
wurde, dann hab ich doch lt. Ohm immer einen Spannungsabfall ( ich nenn 
das mal jetzt Urk) sprich die Kathode ist um diesen  Wert positiver als 
das Gitter. Dann würde doch gelten bei Leerlauf: Ug=Ug+Urk oderr irre 
ich hier?

Heißt für mich im Vergleich zu einem NPN-Transistor genau verkehrt rum?

Vielen Dank und schönen Abend!

Heinrich

[Tom (Gast)]

Richtig. Die Triode läuft mit einer negativen Gittervorspannung. Wie ein 
selbstleitender Mosfet (BF245).

Theoretisch kann man auch die Kathode an Masse legen und R1 in Bild 1 
auf eine negative Spannung, aber das ist (in solchen einfachen 
Vorstufenverstärkerschaltungen) selten sinnvoll. Der Kathodenwiderstand 
ist einfacher und stabilisiert außerdem den Arbeitspunkt.


Wie negativ die Gittervorspannung (oder wie positiv die 
Kathodenspannung) sein muss, wird später in der Gegend um Bild 5 klar.

[Matthias K. (kannichauch)]

Hello
> Hab ich das so richtig verstande?
> -> im Leerlauf (= kein Signal am Eingang) liegt das Gitter auf Masse
> sprich 0V. Wenn die Kathode jetzt über einen Widerstand auf Masse gelegt
> wurde, dann hab ich doch lt. Ohm immer einen Spannungsabfall ( ich nenn
> das mal jetzt Urk) sprich die Kathode ist um diesen  Wert positiver als
> das Gitter.
Ja genau. Das Gate hat also eine negative Spannung gegenüber der Kathode 
erhalten, um in den gewünschten Arbeitspunkt zu kommen.

>Dann würde doch gelten bei Leerlauf: Ug=Ug+Urk oderr irre
> ich hier?
Das ist natürlich mathematisch falsch. Nenn es lieber
UgKatode=UgMasse-UkMasse

> Heißt für mich im Vergleich zu einem NPN-Transistor genau verkehrt rum?
Insofern richtig, als das ein npn-Transistor nicht mit negativer Basis 
Vorspannung funktionieren würde.

MfG
Matthias

[Hp M. (nachtmix)]

Heinrich schrieb:
> sprich die Kathode ist um diesen  Wert positiver als
> das Gitter.

Das ist bei den meisten Schaltungen mit Verstärkerröhren der Fall.
Dadurch, dass das Gitter negativ gegenüber der Kathode ist, landen auch 
keine der aus der Glühkathode herausgekochten Elektronen auf dem Gitter, 
uns solange das so bleibt, benötigt man auch keinen Steuerstrom.

[Wolfgang (Gast)]

Heinrich schrieb:
> Wie oben erwähnt geht es um die Kathoden-Basis-Schaltung

Üblicherweise heißt die "Basis" bei Röhren "Gitter". ;-)

[Hp M. (nachtmix)]

Wolfgang schrieb:
> Üblicherweise heißt die "Basis" bei Röhren "Gitter". ;-)

Warum nur müssen sich immer wieder Personen zu Wort melden, nur um ihre 
Ahnungslosigkeit kund zu tun?
Die Basis ist das von Eingang und Ausgang gemeinsam benutzte 
Bezugspotential, gemeinhin auch als Masse bezeichnet.

Wie anders wäre es möglich, dass z.B. eine EC88 als Gitterbasisstufe 
spezifiziert ist?

[Tom (Gast)]

Hp M. schrieb:
> Warum nur müssen sich immer wieder Personen zu Wort melden, nur um ihre
> Ahnungslosigkeit kund zu tun?

Das ist ein allgemeines Phänomen bei Audiofragen hier im Forum und tritt 
extrem verstärkt auf, wenn irgendwie Röhren vorkommen.

[oldeurope O. (Gast)]

Hallo Tom

in Deinem Buch fehlt eine Grundschaltung:

http://4.bp.blogspot.com/_oCEpds9YoPw/SRVVJro-81I/AAAAAAAAAis/tZesr1ZJ03g/s1600-h/Landee_Davis_Albrecht.JPG

Anode ist Eingang und Katode ist Ausgang.

LG
old.

[Heinrich (Gast)]

Vielen Dank für die Antworten! Habt mir wirklich geholfen und ich bin 
wieder ein Stückchen näher!

Eine Frage zu dieser Schaltung hab ich noch. Bei fehlendem 
Eingangssignal wird das Gitter ja auf 0V gelegt. Somit müsste das doch 
im Betrieb der "worst-case" sein? Oder besser gesagt der Punkt an dem 
die Röhre am meisten arbeitet. Falls die Annahme stimmt, müsste im 
wirklichen Betrieb nie mehr als der Ruhestrom fliessen oder habe ich das 
falsch aufgefasst?


Schönen Tag und tausen Dank!
Heinrich

[oldeurope O. (Gast)]

Heinrich schrieb:
> Als Ressource dient diese Seite :
> http://www.elektronikinfo.de/strom/katodenbasisschaltung.htm

Da Du ja gerade neu anfängst:
http://www.elektronikinfo.de/techpic/strom/roehrenkennlinie1.gif
Für Trioden gibt es eine weitere Eingangskennlinie
die weit wichtiger ist.
Bei dieser ist auf der X-Achse die Gitterspannung ug und auf
der Y-Achse die Anodenspannung ua eingezeichnet.
Diese Kennlinie ist weit weniger "gekrümmt" und unabhängiger
von der Röhrenalterung als die im Bild gezeigte.

Um sie zu nutzen muss man einige Randbedingungen
beachten. Dazu bedarf es allerdings Grips.
Sie ist so wenig gekrümmt, dass es genügt einen
Faktor µ dafür anzugeben, zeichnen überflüssig.
Also ua=µ*ug. Die Verstärkung ist dann logischerweise
ganz von selbst linear. Egal wo Dein "Arbeitspunkt" auf der
gezeigten Stromsteuerkennlinie liegt.
Diesen Faktor µ kann man nur bei Trioden nutzen.

LG
old.

[oldeurope O. (Gast)]

Heinrich schrieb:
> Eine Frage zu dieser Schaltung hab ich noch. Bei fehlendem
> Eingangssignal wird das Gitter ja auf 0V gelegt.

Diese Betriebsart gibt es, wenn Du mit Gittergleichrichtung
arbeitest.

In Beispiel bewegt sich die Eingangsspannung um
eine negative Vorspannung herum.

http://www.elektronikinfo.de/techpic/strom/katodebasis.gif

Wenn Du die Masse vom Messgerät an die Katode legst,
wirst Du am Gitter eine negative Spannung messen.
Diese fällt am Katodenwiderstand ab. Im Bild Uk.
Die höhe der Spannung Uk, bzw. der Wert von R3, hängt von der
maximal zu erwartenden Signalspannung (kleiner Buchstabe u dafür) ab.
Du musst ja darauf achten, nicht an den Gitterstrombereich
zu kommen, weil dann evtl. Dein Eingasngssignal oben
gestaucht wird und Gittergleichrichtung auftritt die
den Arbeitspunkt verschiebt.

LG
old.

PS: Lade Dir LTspice runter und spiele damit.

[Hp M. (nachtmix)]

Heinrich schrieb:
> Falls die Annahme stimmt, müsste im
> wirklichen Betrieb nie mehr als der Ruhestrom fliessen

Im wirklichen Betrieb wird die negative Gitterspannung (immer auf die 
Kathode bezogen) aber noch von der Signalwechselspannung überlagert und 
kann somit betragmäßig kleiner und größer werden.

Wenn nun eine positive Halbwelle der Steuerspannung anliegt, dann 
verringert sich die Differenzspannung zwischen Gitter und Kathode, und 
bei einer negativen Halbwelle passiert das umgekehrte.
Entsprechend pendelt der Anodenstrom um einen Mittelwert, den Ruhestrom.