Hallo, es gab da mal eine Spanngitter-Röhre PC900. Mich würde mal interressieren ob die in HF-Vorverstärker-Anwendungen gegen einen Dual-Gate-MOSFET anstinken kann. Vergleichskriterien währen Rauschen und Linearität. Also exakt messbare Grössen und kein gefühlter warmer Klang. OK, dies ist mehr ein Mikrocontroller als ein Elektronik-Forum. Trotzdem währe eine einigermassen kompetente und wohlwollende Antwort ganz nett.
Ich denke, dass Du hier auch nicht mehr die richtige Altersklasse triffst. Ausser der Reinkarnation der Röhre bei Nixies und Audioprojekten wird Dir hier kaum jemand helfen können. Aber versuch es doch mal in der NG de.sci.electronics. Da tummeln sich jede Menge Experten der "alten Schule" ;-)
http://www.mif.pg.gda.pl/cgi-bin/vs4.pl zwei PDF-Datenblätter zur PC900 PC900 Philips (>1965) 162 kB PC900 Mazda Belvu (1968) (fr) 36 kB "Triode intended for use in V.H.F. television receivers" Miniatur-Gehäuse 41mm*19mm Durchmesser der Klang ist also Nebensache, zum Rauschen steht da nichts. Verstärkung etwa 80 (wie die zu messen ist steht hier nicht).
und das zweite Datenblatt sagt nur aus, dass außer der Heizung alles im Datenblatt zur EC900 steht. Sie wird hier als "Neutrode" bezeichnet.
Zusatzfrage: Würde es sich lohnen, einen Kurzwellenempfänger vor dem ersten Mischer mal mit einer PC900 anstelle vom Dual-Gate-MOSFET BF891 zu testen?
Vermutlich wird es in der Realität egal sein, ob Röhre oder Transistor am "Front-End" eingesetzt wird. Treibt man nicht sehr grossen Aufwand ( Abstand zu allen möglichen Störquellen, Handy, PC usw. usw., Schirmung etc., wird die Empfangsqualität von LW bis UHF vermutlich vom Störnebel bestimmt und wenig davon abhängig sein, ob man eine nur "sehr gute", oder doch eine "perfekte" Eingangsschaltung hat. Auch hier gilt immer noch: "Eine gute Antenne ( bei guter Schirmung gegen lokale Störungen ) ist der beste HF-Verstärker".
So ganz egal ist das nicht, da die Anforderungen teilweise doch recht unterschiedlich sind. Unter 30MHz spielt die Rauschzahl eher eine untergeordnete Rolle, da ist es von der Empfindlichkeit egal, ob Röhre oder Transistor. Da kommt es auf andere Eigenschaften an, speziell an größeren Antennen ist es wichtig, eine gute Großsignalfestigkeit zu haben. Und da kann die Röhre mit modernen Transistorkonzepten nicht mithalten. IP3-Werte von +30 - +50dBm sind für eine Röhre nicht erreichbar. Auf UKW/UHF können Röhren ebenfalls nicht mithalten, hier fehlt es an der Empfindlichkeit. Rauschzahlen und Verstärkungswerte, wie man sie von modernen DG-MOSFETs oder GaAs-Fets erwarten kann, erreichen Röhren auch mit allen Schaltungstricks nicht. Auch die besten Nuvistoren kommen da nicht mit, obwohl aufgrund der Baugröße für den UHF-Bereich noch am ehesten geeignet. Sorry, Transistoren waren schon in den 80ern besser. Also, wozu Röhren? Nostalgiefaktor und im Audiobereich für die kontrollierte Klangverfärbung. Was anderes ist der typische Röhrenklang nämlich nicht. Und dann waren noch die, die den AM-Klang vom Omas Röhrenradio so toll finden, das hat auch einen Grund: AM (LW, MW, KW) waren früher noch wichtig. Und die Gerätehersteller haben es auch noch für wichtig erachtet und entsprechend Aufwand getrieben. Im heutigen Plastikchinapressmüllwegwerfzeitalter reicht es, wenn irgendwas aus dem Lautsprecher kommt, Qualität egal, Hauptsache billich. @Capitän Ahab: Nein, es lohnt sich nicht. Der DG-Mosfet is mit Sicherheit besser. Gruß Jadeclaw.
Obwohl ich auch schon zu den Aelteren hier zaehle hatte ich nie wirklich mit Roehren zu tun. Mit fiel auf, dass sich Roehren nur noch in abgehobenen Spezialanwendungen gehalten haben. Dies sind Hochspannung und Mikrowellen, wobei das Zweite auf dem Ersten beruht wenn man noch etwas Geometrie und Felder hinzunimmt.
Den einzigen Vorteil den ich bei einer Röhre als LNA sehe ist die große Robustheit gegen ESD. Ansonsten wird man bzgl. IP3 und NF nicht an die pHEMTs rankommen. Martin L.
Der einzige Punkt, wo Röhren wirklich überleben könnten, wäre ein EMP (Elektromagnetischer Puls) wie er bei einer Nuklearexplosion entsteht. Nur - Wenn es bei so einer Explosion die Elektronik zerlegt, ist man mit Sicherheit noch nahe genug dran, um an den Folgen der Verstrahlung nach kurzer Zeit zu versterben. Da hat man dann auch nichts von, wenn das Radio heile bleibt und man sich trotzdem die Radieschen von unten anguckt. Also was bleibt? Moderne Konzepte verwenden und hoffen, daß kein Politiker durchdreht. @6632: Aber auch im Hochspannungsbereich gewinnen Halbleiter die Oberhand. Im Grunde bleiben nur Senderöhren hoher Leistung, Magnetrons (Mikrowellenherd) und Wanderfeldröhren (Satellitensender) übrig. Wobei auch bei dicken Kurzwellensendern die Röhre ausstirbt. Siehe digitales Modularkonzept bei Transradio und Thomson. Gruß Jadeclaw.
Ein Vorteil hat eine Röhre: Man kann die Maximum Ratings deutlich überschreiten, ohne dass die Röhre sofort kaputt geht. Es mag zwar nicht gut für die Lebensdauer sein, wenn die Röhre rote Backen bekommt, aber überleben tut sie das fast immer.
Wenn ein Panzer gegen eine Wand fährt, bleibt er auch weitgehend unversehrt. Es ist halt ein Panzer ;-) Versuch mal, eine Röhre mit Batterie zu speisen und in einem Kugelschreiberkopf unterzubringen. Es ist alles eine Frage der Anwendung und auch der Ökonomie.
Es kommt immer auf die Größe des Kugelschreibers an: http://www.restposten.de/article-3095834.html ;-)) In diesem Zusammenhang stellt sich noch die Frage: Wie heißt der Bär mit Vornamen? Richtig: Kugelschrei MfG Paul
Hallo, @Christoph Kessler: das hast Du jetzt mit dem Reh verwechselt... ;-)) Gruß aus Berlin Michael
Benedikt schrieb: > Ein Vorteil hat eine Röhre: Man kann die Maximum Ratings deutlich überschreiten, ohne dass die Röhre sofort kaputt geht. Es mag zwar nicht gut für die Lebensdauer sein, wenn die Röhre rote Backen bekommt, aber überleben tut sie das fast immer. Jadeclaw Dinosaur schrieb: >Wobei auch bei dicken Kurzwellensendern die Röhre ausstirbt. Das stimmt sicher beides! In den "normalen" Transceivern (typische Ausgangslesitung: 100W) der Funkamateure arbeiten heute keine Röhren mehr. In den "Nachbrennern" (PAs der 1000W- Klasse) sieht das anders aus. Dazu berichtet in einer der letzten cq-DL ein Funkamateur, dass er lieber wieder mit einer Röhren-PA arbeitet, weil die MOSFet-PAs bei Fehlanpassungen schnell den Geist aufgeben. Da in dieser Leistungsklasse ohnehin aufwändig gespeist werden muss (einmal mit Hochspannung, das andere Mal mit kräftigen Stromdtärken), kann die "Gutmütigkeit" der Röhre ein Kriterium sein, sicher aber nicht ihre technische Überlegenheit. Für die Anfangsfrage dürfte die Antwort sicher nicht pro Röhre ausgehen. Es kommt halt immer darauf an, was eine Schaltung unter welchen Umständen leisten soll.
Hi, Freunde des spielerischen Gedankens "was wäre, wenn..." hier in der Form "...wir eine Pentode an die Stelle eines Dual-Gate-MOS-FET in die erste Stufe des Kurzwellenempfängers packen... Da fallen mir zwei Gesichtspunkte auf, die mit unterbelichtet scheinen: 1. Nichtlinearitäten assoziieren wir gern mit Halbleiter statt mit den physikalischen Vorgängen im Halbleiter. Deswegen könnte man leicht auf den Gedanken kommen, eine Röhre aus Metall, Vakuum und ein wenig Chemie auf der Kathode müsse linear sein, weil eben keiner der verdammten Halbleiter drin. Nix da. Ich erinnere mich noch an Rückwirkungseffekte von Elektronenwolken auf der Reise zur Anode, wie sie die Feldstärke an Kathode und Gitter verändern, und da war irgendwas mit der "Austrittsarbeit" an der Kathode. 2. So hochohmig das Gitter, so selten breitbandige Eingangsstufen mit Röhren. Niederohmige Gitterbasisschaltungen habe ich nur selten gesehen. Könnte man eher in alten Antennenverteilerverstärkern vermuten, vielleicht im Bundespresseamt der Röhrenzeit. So fazinierend der mentale Ausflug "was wäre wenn..." und "...vielleicht ja doch!..." - mentale Umwege könnte sich sparen, wer alte Bücher entstaubt und sich die physikalischen Vorgänge erneut im Detail vornimmt. 3. Ein Dual-Gate-FET in der HF-Eingangsstufe ist nicht meine erste Wahl. Schon gar nicht geregelt. Wenn, dann würde ich einen Norton-Verstärker bauen. (Der mit dem BFT66 oder besser in Basisschaltung mit der rauschfreien Gegenkopplung und der phantastisch hohen Linearität, wenn man nur die Basis kalt kriegt.) Dann aber dominierte immer noch der IP3 des ersten Mischers. Der E1800 von Telefunken war da Spitze mit dem aktiven Mischer mit Power-MOS-Transistoren von Siliconix - aber die Ansteuerung war sowohl eine Meisterleistung als für den Nachbau grauenvoll. Sollten sich mit Röhren doch noch höhere Linearitäten erreichen lassen, dann werden sie im Mischer gebraucht. Ciao Wolfgang Horn
> Rauschen von Röhren
Röhren arbeiten mit einer auf 600K und mehr aufgeheizten Kathode. Wegen
dieser höheren Temperatur ist bei ihnen das thermische Rauschen deutlich
höher als bei Halbleitern.
in kT0 ausgedrückt, kommen Röhren nicht unter drei, Halbleiter erreichen
kT0-Werte knapp über eins, also wenig mehr als das Rauschen des
Eingangswiderstandes.
Einen Vorteil gegenüber Halbleitern bieten Röhren nur in Hinsicht auf
ihre elektrische Robustheit. (EMP, Überlastung )
Hallo, Wolfgang Horn schrieb: > "Sollten sich mit Röhren doch noch höhere Linearitäten erreichen lassen, > dann werden sie im Mischer gebraucht." Verständnisfrage: Zum "Mischen" in der Sprache der HF-Technik ist doch die Nichtlinearität der Mischstufe zwingende Voraussetzung ?! Bei linearer Addition zweier Sinussignale unterschiedlicher Frequenz ergeben sich doch keine neuen Frequenzen, also auch keine Zwischen- ( Differenz-) Frequenz. MfG.
Hi, "nicht-alter-Hase", "nicht-alt" - naja, für schalkhaft spitze Fragen alt genug... Du: "Zum "Mischen" in der Sprache der HF-Technik ist doch die Nichtlinearität der Mischstufe zwingende Voraussetzung ?!" Ja. Der ideale Mischer besteht aus einem Reed-Relais mit zwei Umschaltkontakten und Übertagern. :-) Reedrelais wird mit der Überlagerungsfrequenz angesteurt, im Rechteck wird das Eingangsignal um 180° gedreht. Deshalb müssen hochlineare Double Balanced Diodenmischer mit hoher Leistung durchgesteuert werden. 23 dBm sind 200 mW HF - mehr, als mancher QRP-Sender braucht, um Morsezeichen um die Welt zu senden. Der krumme Teil der Diodenkennlinie muß möglichst schnell passiert werden. Deshalb können für batteriebetriebene Empfänger nicht die Dynamikwerte erreicht werden, die mit Geräten von der Steckdose erzielt werden können. Geklärt? Ciao Wolfgang Horn
Das ist doch jetzt kein Widerspruch. Ein Schalter ist, wenn er geschaltet wird, nun mal kein lineares Bauteil. Ist wohl am einfachsten mit der charakteristischen Eigenschaft von linearen Zweipolen welche sagt, dass ein harmonisches Signal nur in Phase und Amplitude von dem Zweitor geändert werden darf, zu belegen. Das ist beim Schalter ja offensichtlich nicht der Fall weswegen er nichtlinear ist und damit mischen kann. Viele Grüße, Martin L.
>Verständnisfrage: Zum "Mischen" in der Sprache der HF-Technik ist doch die Nichtlinearität der Mischstufe zwingende Voraussetzung ?! >Bei linearer Addition zweier Sinussignale unterschiedlicher Frequenz ergeben sich doch keine neuen Frequenzen, also auch keine Zwischen- ( Differenz-) Frequenz. ...mischen ist aber keine Addition, sondern Multiplikation, wenn ich jetzt nicht ganz falsch liege. Und da treten auch bei linearen Bauteilen genannte Frequenzvielfache/Differenzen auf...
Hallo, "Mischen" im Sprachgebrauch der HF-Technik ist natürlich Multiplikation, in diesem Fall entstehen neue Frequenzen ( Summe/Differenzen der ursprünglichen Frequenzen und deren Vielfache ). "Mischen" im Sinne des Tontechnikers ist Addition, bei der keine neuen Frequenzen entstehen sollen, sonst hätte ich ja Klirrfaktor. Bei idealen linearen Bauteilen ist die Funktion Strom=f(Spannung) eine Konstante, gäb's solche, hätte ich Null Klirr. Nochmal anders gesagt: Lege ich beispielsweise die Reihenschaltung zweier Wechselspannungspannungsquellen U1 + U2 mit verschiedenen Frequenzen an einen "idealen" Widerstand R an, fliesst durch ihn der Strom (U1 + U2)/R. Es entstehen keine neuen Frequenzen. Ein Beispiel für einen nichtlinearen der Widerstand ist etwas komplizierter, Additionstheoreme ... (Beim "realen" Kohleschicht- oder Metallschichtwiderstand, erhalte ich je nach Aussteuerung eine Klirrdämpfung von ca. (120 ... 140 )dB, Metallschicht ist "klirrärmer".) Viele Grüsse
@Wolfgang >Der ideale Mischer besteht aus einem Reed-Relais mit zwei >Umschaltkontakten und Übertagern. :-) >Reedrelais wird mit der Überlagerungsfrequenz angesteurt, im Rechteck >wird das Eingangsignal um 180° gedreht. Das ist so schön erklärt, trotzdem habe ich Tränen gelacht. :-))) Das wäre prima, wenn es wirklich so ginge. MfG Paul
Selbstverständlich geht die Sache mit den Reedrelais. ( Halt nur bei relativ niedrigen Frequenzen, bei 1 GHz vermutlich nicht mehr ... ) Viele Grüsse
Auch wenn das nachichtentechnische Mischen prinzipiell eine Multiplikation der beiden Signale ist kann man es an (fast) jedem nichtlinearen Bauteil machen. Der Trick ist, dass man beide Signale addiert und dann das nichtlineare Bauteil passieren lässt. Die Kennlinie des Bauteiles kann man mathematisch u.a. als Taylorreihe entwickeln und diese hat bei den Nichtlinearen immer auch ein x^2 Term. Und wenn man die beiden Signale f1(t) und f(2) in den x^2 Term einsetzt bekommt man (f1(t)+f2(t))^2 heraus. Dies ausmultipliziert ist dann f1(t)^2+2*f1(t)*f2(t)+f2(t)^2. Und da haben wir unsere Multiplikation f1(t)*f2(t). Der ganze Rest stört natürlich und muss weggefilter werden. Alle Weiterentwicklungen der Mischer (balanced, double balanced etc.) haben dann zum Ziel eben die unerwünschen Terme zu minimieren. Und wenn man einen Quadraturmische benutzt kann man gleich mit einem komplexen Basisband arbeiten und hat so die doppelte Kanalkapazität. (Im Gegensatz zu den "alten" Modulationsverfahren wie ASK, AM, FM etc.) Viele Grüße, Martin L.
Nicht_neuer_Hase wrote: > Selbstverständlich geht die Sache mit den Reedrelais. > ( Halt nur bei relativ niedrigen Frequenzen, bei 1 GHz vermutlich > nicht mehr ... ) Statt eines Reedrelais kann man CMOS-Schalter verwenden, dann sind wir bei Konzepten wie diesem hier: http://www.elexs.de/iq1.htm Hierbei wird von der HF direkt in den Audiobereich heruntergemischt, das aktuelle Signal und das Quadratursignal gehen per Soundkarte in den PC und werden dann per Software so gegeneinander verrechnet, daß Spiegelfrequenzen unterdrückt werden. Bei der Gelegenheit wird dann noch gefiltert, mit Selektionswerten, an die Quarzfilter bei weitem nicht herankommen. Der Mischvorgang als solcher ist vielleicht nichtlinear, im durchgeschaltetem Zustand muß der Mischer aber sehr linear sein, im zu verhindern, daß sich die Eingangssignale gegenseitig mischen. Gruß Jadeclaw
All diese Zero-IF Konzepte kranken aber an der Großsignalfestigkeit, dem Dynamikbereich und der Rauschzahl. Gegen einen echten SAW, Helix oder Quarzfilter kommt in Bezug auf Linearität halt kein DSP an. Für diesbezüglich wirklich gute technische Daten wird man IMHO an einem Doppelsuperhet noch eine ganze Zeit lang nicht vorbei kommen. Viele Grüße, Martin L.
>Für diesbezüglich wirklich gute technische Daten wird man IMHO an einem
Doppelsuperhet noch eine ganze Zeit lang nicht vorbei kommen.
Das könnte bald nicht mehr zutreffen: Siehe Vorstellung des PERSEUS_SDR
in der letzten cq-DL, das ist ein echter Direct Conversion Receiver. Ob
das aber noch "richtig" Radio hören ist mit Knöpfen und so ...?!
Irgendwie bekomme ich die CQDL gerade nicht mehr - ich glaube ich habe vergessen meinen Mitgliedsbeitrag zu zahlen. Aber wie beim Perseus ein IP3 von >31dBm mit einem ADC clipping Level von -4 dBm zu vereinbaren ist, ist mir ein Rätsel. Die Lösung ist aber fast offensichtlich wie bei so vielen anderen Marketingangaben. Man nimmt zur Bestimmung des IP3 Frequenzen die so weit auseinander liegen, dass eine schon im ersten Filter extrem stark gedämpft wird. Deswegen findet man auch so selten Angaben mit welchem Frequenzoffset der IP3 gemessen wurde. (Oder hat da jemand beim Messen die beiden Dämpfungsglieder mit 20db und 10dB angeschaltet? Ein Schelm wer Böses denkt...) Dass sowas sich dann aber nicht an den wirklichen Bedürfnissen orientiert wo die Conteststation nebenan mit 0dBm empfangen wird, man aber gerne die extrem leise Station aus Neuseeland empfangen möchte (die am Rauschteppich krazt) wird geflissentlich ignoriert. Der schönen Zahlen wegen. (Da hätte man dann wohl viel lieber eine richtig gute Großsignalfeste HF und ZF Stufe mit einem schmalen Quarzfilter. Der PT-8000 (als Beispiel) ist ja nicht ohne Grund so groß und schwer und brauch sicher auch nicht wenig Strom. Und 100 dB Dynamikbereich mit einem 14Bit Wandler geht vielleicht gerade noch wenn man die fehlenden 2-3 Bit via Oversampling herausholt. Aber dieser Empfänger soll ja bis 30MHz arbeiten und bei einer Samplingfrequenz von 80MS/s geht Oversampling ja offensichtlich nicht. Also wird diese Angabe nur für niedrige Frequenzen zutreffen - steht aber nicht dort. Und wieder hat "das Marketing" die Zahlen geschönt. Ich denke dieser Direct-Sampling SDR Empfänger ist schon, für das was er kostet und kann, sehr gut. Aber wie gesagt - so bald wird kein Direct-Sampling oder Zero-IF Empfänger dem Doppel (oder Dreifach-) Superhet Konkurenz machen. Erst Recht nicht oberhalb von VHF. Viele Grüße, Martin L.
@ Martin L. (Gast) >Aber wie beim Perseus ein IP3 von >31dBm mit einem ADC clipping Level >von -4 dBm zu vereinbaren ist, ist mir ein Rätsel. Die Lösung ist aber >fast offensichtlich wie bei so vielen anderen Marketingangaben. Man Der IP3 ist ja kein wirklich direkt gemessener Wert, sondern wird bei vergleichgsweise niedrigen Pegeln gemessen (also nicht bei dem Wert, der als IP3 angegeben wird). Das Ergebnis wird dann einfach hochgerechnet, um den gedachten Schnittpunkt Inputpegel-Mischproduktpegel zu ermitteln, was der IP3 ist. In die Begrenzung gehts in der Praxis meist schon weit vorher.
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