Gitterableitwiderstand Röhre

herbert schrieb:
> Wie hoch der Gitterableitwiderstand maximal (hier R2)
> sein darf, gibt der Hersteller der Röhre vor.

Davon lese ich im Moment nichts im Datenblatt der 12AX7 von General 
Electric. Da ist eine Beispielschaltung drin, in der einmal mit 100 kOhm 
Rg und einmal mit 10 MOhm bestückt wird. Ein maximaler Wert für Rg wird 
nicht angegeben. Halte ich auch für sinnlos.

Hallo herbert,

den Text auf der verlinkten Seite finde ich ein wenig mißverständlich: 
Primäre Aufgabe des Gitterableitwiderstands ist es, zu verhindern, daß 
sich das Gitter durch eingefangene Elektronen aus der Kathode positiv 
auflädt und die Kennlinie verschiebt.
Natürlich bildet der Ableitwiderstand zusammen mit dem Koppelkondensator 
zur vorherigen Stufe einen Hochpass, aber das ist durch geeignete 
Dimensionierung von C und R zu vernachlässigen.

Gruß... Bert

Bert 0. schrieb:
> ist es, zu verhindern, daß
> sich das Gitter durch eingefangene Elektronen aus der Kathode positiv
> auflädt

warum sollten eingefangene Elektronen ein Gitter POSITIV aufladen?

Ich glaube ich bin zu lange raus aus dem Röhrengeschäft, habe wohl alles 
verlernt!

herbert schrieb:
> die Elektronen, lösen sich im  Gitter,

axo, weil ein Gitter ja auch emittiert ;-)

Wenn du nun geschrieben hättest wegen C ist nur jeder zweite Sitzplatz 
auf dem Gitter besetzbar ist und da fehlen negative Elektronen so das 
das Gitter positiv erscheint hätte ich das verstanden.

Joachim B. schrieb:
> warum sollten eingefangene Elektronen ein Gitter POSITIV aufladen?

Eben.
Elektronen sind nunmal negativ geladen.
Es gibt allerdings Röhren kleiner Leistung, z.B. in Batterie betriebenen 
Geräten, die sich allein durch Elektroneneinfang des Gitters eine für 
den Betrieb ausreichende negative Gitterspannung erzeugen, U=R*I.
Wegen der positiven Anodenspannung werden die meisten Elektronen jedoch 
am Gitter vorbei beschleunigt, mit der Folge, dass der Gitterstrom recht 
klein ist, weniger als 1µA.
Deshalb muss dann der Gitterableitwiderstand ziemlich hoch sein, und der 
Hersteller schlägt einen passenden Wert vor. Z.B. 10 MOhm bei der ECC83.

Bei kräftigen Röhren wird gewöhnlich ein relativ geringer 
Gitterableitwiderstand gewählt, damit die Gitterspannung ihren korrekten 
Wert behält, auch wenn ein merklicher Gitterstrom fliesst.
Schuld daran sind aber nicht positive Elektronen, sondern hauptsächlich 
schlechtes Vakuum. Diese restlichen Gasmoleküle werden durch den 
Elektronenbeschuss ionisiert, und die dadurch entstandenen positiven 
Ionen werden vom Gitter als der negativsten Elektrode eingesammelt.

Manchmal steuert man Endröhren auch soweit aus, dass die K-G1 
Diodenstrecke leitend wird. Man gewinnt dadurch Ausgangsleistung, muss 
aber durch eine recht niederohmige Vorspannungserzeugung dafür sorgen, 
dass sich der Arbeitspunkt nicht abhängig von der Aussteuerung 
verschiebt.

Schliesslich gibt es noch Elektrometerröhren, die für geringsten 
Gitterstrom gezüchtet sind. Da mit solchen Röhren Spannungen möglichst 
ohne jeglichen Stromfluss gemessen werden, betreibt man sie mit wenig 
Heizung und, -um Ionisation des Restgases zu vermeiden-, geringer 
Anodenspannung von z.B. nur 4V. Oft wird der Glaskolben solcher Röhren 
aussen auch hydrophob beschichtet, weil die Glasoberfläche allein schon 
durch die Luftfeuchtigkeit etwas leitend wird.
Hier wäre jeglicher Gitterableitwiderstand Gift für die Funktion.

Joachim B. schrieb:
> axo, weil ein Gitter ja auch emittiert ;-)

Solche Sekundäremission des stark positiv vorgespannten G2 gibt es bei 
Tetroden und Pentoden tatsächlich, aber das überfordert wohl das 
Verständnis der meisten, die heute noch mit Röhren basteln.

herbert schrieb:
> welche Aussage ist nun richtig
> den Gitterableitwiderstand so  hoch wie möglich zu wählen oder kleiner
> wie der Hersteller

Das hängt von Deiner Schaltung ab, liegt die Kathode auf Masse und soll 
die neg. Gitterspannung durch den Gitteranlaufstrom erzeugt werden, 
braucht man Widerstände um 10 MOhm,um eine ausreichende neg. Vorspannung 
zu erreichen.
Diese Schaltung wird oft für brummarme Mikro- u. Phono Eingangsstufen 
verwendet. Wird die Gittervorspannung durch einen Kathodenwiderstand 
erzeugt, wählt man den Gitterwiderstand so, das der Spannungsabfall 
durch den Gitteranlaufstrom vernachlässigbar ist, d.h. keine Veränderung 
des Arbeitspunktes. Typischer Wert bei Vorstufen ist 1 MOhm, bei 
Endröhren auch kleiner, siehe Datenblatt.

herbert schrieb:
> Eine gute Röhrenschaltung
> zeichnet sich dadurch aus, dass der Wert des Gitterableitwiderstandes
> erheblich unter dem Maximalwert liegt.

In Deiner zitierten Quelle heißt es aber auch:

"In der Praxis braucht man jedoch bei weitem nicht so pedantisch zu 
sein."
und
"Korinthenkacker".

Die entscheidende Funktion des Gitterableitwiderstandes, nämlich im 
Zusammenspiel mit dem Kathodenwiderstand g1 negativ gegenüber der 
Kathode vorzuspannen, ist im Thread schon erwähnt worden, ebenso dass 
bei entsprechender Dimensionierung der Hochpass aus Koppelkondensator 
und Ableitwiderstand vernachlässigbar ist.

Und dann sagt der Verfasser Deiner Quelle betreffend die Dimensionierung 
des Koppelkondensators außerdem:

"Jetzt wirds aber arg Esoterisch." (Schreibfehler betreffend 
Großschreibung esoterisch ist original aus der Quelle übernommen).

Außerdem rechnet der Verfasser Dimensionierungen mit Grenzfrequenzen von 
7 und 16 Hz(!) vor. Wer hört solche Frequenzen??

Hp M. schrieb:
> Joachim B. schrieb:
>> axo, weil ein Gitter ja auch emittiert ;-)
>
> Solche Sekundäremission

logo mit genügend Feldstärke reisse ich aus jedem Metall Elektronen 
raus, da braucht man nicht mal eine Heizung, jedes Gewitter macht es vor 
das man Elektronen fast überall rausreissen kann.

Trotzdem ist das hier eine sehr merkwürdige Betrachtung und fehl am 
Platze!

herbert schrieb:
> welche Aussage ist nun richtig
> den Gitterableitwiderstand so  hoch wie möglich zu wählen oder kleiner
> wie der Hersteller

Im Artikel steht ja: der Gitterableitwiderstand sollte so klein wie 
möglich sein (Zeitkonstante) aber unterhalb der Datenblattangabe der 
jeweiligen Röhre.

Nun könnte man ja den Widerstand ganz klein machen und den Kondensator 
ganz hoch. Warum das nicht sinnvoll ist, beschreibt er ja.

Bei der ECC83, beliebte Vorstufenröhre, sind (max.) 10 Meg als 
Gitterableitwiderstand angegeben. Gibt keinen Grund, davon wesentlich 
abzuweichen. Was sollten 1 Meg oder weniger bringen? Er schreibt ja 
auch, früher war es eine Kostenfrage, gute Kapazitäten waren teuer.

Ob man nun <10 Hz noch hört(?), natürlich berechnet man die 
Grenzfrequenz des gesamten Systems. In jeder Stufe 3 dB weniger, das 
läppert sich schon. Aber die Koppelkondensatoren zu hoch zu machen ist 
auch nicht sinnvoll, beschreibt er ja auch. Lade- & Entladezeiten zu 
hoch.

Letztlich ist es seine Meinung, den Gitterableitwiderstand weit unter 
dem Datenblattwert zu wählen. Der Autor (Friu) hat schon Ahnung, 
pointiert das Ganze nur etwas.

Ich würde bei den Datenblattwerten bleiben. Die Leute damals hatten viel 
Erfahrung mit Röhren und haben die Werte nicht ohne Grund gewählt.

P.S. Bei der Betechnung der Koppelkapazitäten unbedingt die 
Miller-Kapazität beachten! Cgk = (1+v)•Cag. Das sind bei einer 
Verstärkung von 50 bei einer ECC83 schon über 100 pF als 
Eingangskapazität.

Matthias S. schrieb:
> Datenblatt der 12AX7 von General Electric. Da ist eine Beispielschaltung
> drin, in der einmal mit 100 kOhm Rg und einmal mit 10 MOhm bestückt
> wird.

Da sollte man unterscheiden: wie wird die Vorspannung erzeugt? Bei der 
12AX7 alias ECC83 entweder über Gitterableitwiderstand (10 Meg) oder mit 
Kathodenwiderstand (üblich paar kOhm) und mit 'normalem' 
Gitterwiderstand (100k .. 1 Meg). So hohe Werte wie 10 Meg nur bei 
Vorspannung über Gitteranlaufstrom.

herbert schrieb:
> die Elektronen, lösen sich im  Gitter, verursachen knaxen und können
> auch zerstörerisch sein, es ist nicht gut für die Röhre
> lg herbertchen

Den Satz verstehst Du hoffentlich selber nicht. Ohne Elektronen 
überhaupt kein Stromfluss!

Du meinst vermutlich wenn die Gitterspannung in den positiven Bereich 
gerät (Arbeitspunkt).

Nachtrag: jetzt wird mir erst klar, daß es hier ein grundsätzliches 
Verständnisproblem gibt: welchen Zweck hat der Gitterwiderstand?

Es gibt zwei Arten der (negativen) Vorspannungserzeugung (bei 
Endstufenröhren kommt noch eine dritte hinzu: die Vorspannung wird 
separat auf das Gitter gegeben):

1. Vorspannung über Gitteranlaufstrom. Kein Kathodenwiderstand. Rg = 10 
Meg.

2. Vorspannung über Kathodenwiderstand (über den Ruhestrom). Rk = 1k .. 
4k7. Dann Rg = 1 Meg typisch.

Alles für die ECC83/12AX7.

Hi,
Gitterableitströme treten mehr oder weniger konstruktionsbedingt immer 
auf. Diese werden über den Gitter-Widerstand abgeleitet und wirken der 
dort eventuell zur Arbeitspunkteinstellung von außen zugeführten 
Negativspanung entgegen. Dabei verfälscht das die 
Negativspannungseinstellung unter Umständen so stark, dass als Resultat 
Arbeitspunktverschiebung herauskommt. Je höher der Widerstand, desto 
größer die Gefahr des Weglaufens des Arbeitspunktes, gerade bei Röhren 
mit höheren Strömen, also vor allem Endstufenröhren.
Dabei ist bei fester Gitterspannungseinstellung diese Gefahr größer als 
bei automatischer Gitterspannungserzeugung, weil bei letzterer der Strom 
über den Katodenwiderstand wie eine Regelkreisstellgröße zur Abregelung 
fungiert.
Somit lassen sich auch die unterschiedlichen Maximalwerte für die 
G1-Widerstände in den Herstellerangaben erklären.
Fazit: Bei automatischer Gitterspannungserzeugung darf der Widerstand 
höher sein als bei fixed biasing.

ciao
gustav

Willi schrieb:
> Den Wert von Rg kann man nicht beliebig hoch wählen, weil die
> Isolationswiderstände sich bei Erwärmung / Alterung ändern können und
> damit der Arbeitspunkt driftet. Restgas und thermische Gitteremission
> können sich bei hohen Rg auch eher auswirken.

Nicht zu vergessen, dass jeder Widerstand prinzipiell selber rauscht und 
eine gewisse Rauschleistung erzeugt.
Diese Leistung ist zwar von der Temperatur und der Frequenzbandbreite, 
aber nicht vom Widerstandswert abhängig, und letzteres bedeutet, dass 
die Rauschspannung mit zunehmendem Widerstandswert grösser wird.
Bei empfindlichen Vorverstärkern, z.B. für Mikrofone, sollte man deshalb 
den Gitterableitwiderstand mit Bedacht auswählen.