Wenn ich hier mit Röhren rumexperimentiere, so schließe ich gerne die Heizung an ein Netzteil, das beispielsweise bei 6.3V und 0.4A "deckelt".
Da die Heizung ein Kaltleiter ist, fließt am Anfang der volle Strom von 400mA. Dabei dauert es eine kleine Ewigkeit, bis sich die volle Heizspannung einstellt. Ich vermute, dass sich dabei auch die mit zu erhitzende Katode bremsend auswirkt.
Dieses strombegrenzte Hochfahren der Heizung hat IMHO einen gewissen Charme:
- das Netzteil und die Röhre werden geschont
- man kann aus der Heizspannung ableiten, zu welchem Zeitpunkt die Röhre "voll da" ist.
Bei umfangreicheren Röhrengeräten gab es oftmals Einschaltreihenfolgen, deren Einhaltung beispielsweise eine Überlastung bestimmter Stufen durch fehlende Ansteuerung verhindern sollte.
Mit der heutzutage bestehenden Möglichkeit, auch große Heizströme mit der o.a. Charakteristik beizustellen, könnte man mit heizspannungsmessenden Relais eine Einschaltfolge erzwingen. So nach dem Motto: "erst wenn die Treiberröhre voll heizt, werden die Heizungen für die Endröhren eingeschaltet"
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Da gibt es viele Möglichkeiten, zum Beispiel von NS eine Applikation die sich "slow turn on regulator" nennt (LM317/350). Da wird die Spannung langsam zum eingestellten Endwert hochgefahren. Zeit wird durch ein RC Glied bestimmt.
Andere Möglichkeit ist gleich einen Konstantstromregler zu nehmen. Spannungregler und Widerstand, fertig.
Ich frag mich gerade, ob man das "Ausdunsten" von Elektronen aus dem Katodenröhrchen nicht indirekt sogar an der von der Röhre aufgenommenen Heizleistung beobachten kann....
Genau.....
Wir Röhrenbastler neigen ja immer dazu, die Heizung als "notwendiges Übel" zu betrachten. Das blockiert automatisch gewisse Gedankengänge.
Ich bin dafür, dass wir die Heizung mal als "Ursache" der Röhrenfunktionen betrachten.
Am Anfang steht also die Heizung. Im Vergleich dazu fast nebensächlich sind die ganzen Elektrodenspannungen. Einige Funktionen der Röhre arbeiten auch ohne jegliche Hilfsspannungen, wie zum Beispiel der Anlaufstrom.
Die Heizung wurde in der Geschichte der Röhrenanwendung eher vernachlässigt.
Das hängt m.E. auch wesentlich damit zusammen, dass die Röhrenhersteller stets warnen, wenn man die Heizwerte nicht genau einhält. Das hat sicherlich viele Entwickler davon abgehalten, die Verstärkung einer Röhre beispielsweise über die Heizung zu steuern.
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Mich würde interessieren, ob man an der Heizleistung sehen kann, ob eine Anode die Elektronen aus der Röhre absaugt oder ob man das nicht sehen kann.
Aber genauso machen wir das mal. Ich werde das Netzteil so einstellen, dass maximal 7.5V geliefert werden können. Und dann werde ich den Strom so justieren, dass genau 6.3V am Heizer anstehen, wir also im Konstantstrombereich sind. Und dann werde ich Anodenstrom fließen lassen.
Mit Glück wird die Spannung am Heizer sinken..... ein paar Millivolt vielleicht....
Ich nehm EAA91 (hab keinen Tastkopf mehr, der sowas braucht).
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Wenn du einen Wasserhahn aufdrehst, geht er auch nicht wieder zu, nur weil Wasser durchfliesst...
Zu nicht. Aber der Wasserdruck sinkt.
Wenn Du nasse Wäsche aufhängst, dann wird sie kälter als die Raumtemperatur...
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Weil er seine "Geniestreiche unter den Scheffel von Jogi stellt.
http://www.jogis-roehrenbude.de/Leserbri...reiche.htm
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Die Heizung emittiert jedoch im Vergleich zur speziell beschichteten Kathode nur sehr wenige Elektronen. Und zwischen Anode und Heizfaden ist das fast alles umschliessende Kathodenröhrchen. Daher gehe ich von keinem messbaren Spannungsabfall bei der Heizspannung aus (die Regelschwankungen sind sicherlich größer).
Du solltest aber einen sehr kleinen Stromfluss zwischen Heizung und Anode messen können. Eine Idee zum Versuchsaufbau: Bei einer Röhrendiode einen konstanten Anodenstrom einstellen und dann auch den Stromfluss zwischen Heizung und Anode messen. Es sollte hier eine nur sehr geringe Abhängigkeit von der Anodenspannung geben (die Kathode schirmt die Heizung sehr gut ab). Ich hab noch einige 6H2P rumliegen und probier das mal.
Bernd
Nein, nein....
so hatte ich das nicht gemeint. Aus der Heizung sollten keine Elektronen wegfliegen. Das würde meine Messung sogar behindern.
Ich will die "Verdunstungsnergie" der Elektronen aus dem Katodenröhrchen bestimmen.
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Ok, dann hab ich das hoffentlich jetzt verstanden.
Du möchtest also über Schwankungen im Heizstrom oder Heizspannung den Wert Austrittsarbeit x Elektronenzahl messen, richtig?
Da können wir den Wert schon mal vorab abschätzen: Die Austrittsarbeit der Elektronen aus der Kathode ist abhängig von der Beschichtung und dokumentiert und die Elektronenzahl ergibt sich aus dem Anodenstrom.
Mühelos. Absolut mühelos. Ein wirklich signifikanter Effekt. Bilder und Erklärungen kommen kommen gleich....
Ach... da brauchen wir keine Bilder. EAA91 hat jeder schon mal gesehen.
Heizstrom so eingestellt, dass 6.3V Heizspannung anliegen. Sobald ich 10mA Anodenstrom fließen lasse (beide Systeme parallel), reduziert sich die Heizspannung (langsam) um rund 10mV und kriecht dann langsam wieder hoch, nachdem ich die Anodenspannung abgeschaltet hab.
Erstaunlich starker Effekt. Aber sehr träge.
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hier meine Abschätzung:
Austrittsarbeit bei "modernen" Kathoden: ca. 1 eV = 1,602x10^-19 J pro Elektron,
1 A = 1 C/s = 6,24 x 10^18 Elektronen/s
ergibt bei einem Stromfluss von 1 mA:
P=6,24 x 10^15 Elektronen/s x 1,602 x 10^-19 J = 1 mW
Bin gespannt, ob das auch in der Praxis ungefähr hinkommt. Oder ob das völliger Blödsinn ist...
Bevor ich mit in die Rechnerei einsteige (brauch dazu noch frischen Kaffee) bin ich erstmal verblüfft. Hat man uns nicht immer erzählt, dass die stromführenden Elektroden heiß werden, wenn Strom (ich spreche von DC und nicht von HF!) durch die Röhre fließt?
Bei der Anode stimmt das ja auch. Aber bei der Kathode kommen mir Zweifel.
Also fassen wir mal (halbquantitativ) zusammen:
Heizleistung ohne Elektronenverdunstung: 6.3V * 0.3A = 1890 mW
Heizleistung mit 10mA Katodenstrom: 6.29V * 0.3A = 1887mW
Also messe ich rund 3mW Leistungsverlust am Heizfaden.
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Um auf 10mA (Gesamt)-Anodenstrom zu kommen, muss ich 1.7V Anodenspannung anlegen. In der Röhre werden also 17mW zusätzlich umgesetzt.
Noch bin ich - gefühlsmäßig - nicht ganz überzeugt.
Zur Kontrolle lege ich nun mal eine konstante Spannung an und messe den Heizstrom.
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Bei 10mA Anodenstrom hätte ich eine um ca. 10mW erhöhte Heizleistung erwartet.
Das die Anode bei Stromfluss heisser wird ist klar, da prasseln ja auch die ganzen durch Ua beschleunigten Elektronen drauf, und die bringen ganz schön viel kinetische Energie mit. Die Kathode kann nur durch den ohmschen Widerstand wärmer werden. Aber Du möchtest ja hier das Gegenteil messen: Den Heizleistungsanstieg bei Anodenstromfluss aufgrund der [navy]Abkühlung[/navy] der Kathode.
Vielleicht macht es Sinn, sich das Sprungverhalten anzuschauen: 5mA Anodenstrom einstellen und ins Gleichgewicht bringen. Dann auf 15 oder 20mA erhöhen und schauen was mit Heizspannung/Heizstrom passiert.
