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Gitterströme
#1
Gitterströme sind grundsätzlich unerwünschte Ströme, da sie die gewünschte leistungslose Steuerung einer Röhre verhindern.

Bevor ich dazu mal einige Messungen mach (die Datenblätter halten sich dazu stets recht bedeckt, da die Gitterströme von 1000 Faktoren abhängen) wollte ich die Röhrenkenner unter uns einfach mal ganz dumm fragen, warum man den Gitterdraht innnerhalb der Röhre nicht einfach isoliert hat, wie man das ja sogar bei dem heißen Heizfaden im Katodenröhrchen hinbekam. Irgendein Oxyd oder sonstiger hauchdünner Isolator auf dem Gitterdraht und man hätte all diesen Kummer nicht.

Hat das nie ein Röhren-Fertiger probiert?
 
#2
Na da bin ich ja mal gespannt, wie viele Elektronen den Sprung durch das Vakuum auf ein 14V negativeres Potential schaffen.

Die groben Sachen ab 0V aufwärts kennen wir ja.
 
#3
Ich bin auf eine ECC82 umgestiegen, weil Gerd in einem anderen Thread behauptet, dass eine alte RL12T2-Vorstrufentriode nur "wenige nA" Gitterstrom abgibt. Deswegen nehm auch ich eine Vorstufentriode.

[Bild: 1_gitter1.JPG]

Der Gitterstrom bei Ug=Ua=0V beträgt erstmal stolze 162 MIKRO-Ampere!

Nun werde ich die Röhre mal mit negativen Ug-Spannung traktieren. Mal gucken, ab wann wir auf "wenige nA" kommen.

 
#4
Gitteranlaufstrom.

Bitte traktiere die Røhre gleichzeitig auch mit positiven Ua-Spannungen...
 
#5
[Bild: 1_gitter2.JPG]

Also im Arbeitspunkt hat die Röhre einen Gitterstrom von 13nA bei Ua=0
 
#6
Zitat:Original geschrieben von kahlo
Bitte traktiere die Røhre gleichzeitig auch mit positiven Ua-Spannungen...

Ok.
 
#7
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker
Also im Arbeitspunkt hat die Röhre einen Gitterstrom von 13nA bei Ua=0

könnte von Darius stammen, unterschwellig wird korrekte Arbeitsweise suggeriert im Arbeitspunkt, und versteckt der Haken, der die gesamte Aussage sinnlos werden läßt bei Ua=0

welches Sternzeichen bist Du ? misstrau
 
#8
Mit Anodenspannung könnte man den Spruch "wenige nA" gelten lassen... misstrau

[Bild: 1_gitter3.JPG]
 
#9
Ratespiel: wer ahnt, wie ich so geringe Ströme (mühelos) messen kann?
 
#10
Bei Ia=10mA fliessen also Ig=7nA. Nicht schlecht.

Wie gut isoliert eigentlich die Luft um die Pins misstrau ;fight .

Gemessen hast du natürlich mit deinem super-duper OPV-Dingsda-nA-Messgerät ;baeh .
 
#11
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Ratespiel: wer ahnt, wie ich so geringe Ströme (mühelos) messen kann?

Transimpedanzkonverter :

[Bild: 1_ph7.jpg]
 
#12
Nö. Deswegen hatte ich ja "mühelos" so betont.

Ich verwende einfach von einem ollen Multimeter mit 10 MOhm Eingangswiderstand (gemessen), bzw. 1MOhm parallel, den 200mV-Spannungsbereich.
 
#13
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Gitterströme sind grundsätzlich unerwünschte Ströme, da sie die gewünschte leistungslose Steuerung einer Röhre verhindern.

Bevor ich dazu mal einige Messungen mach (die Datenblätter halten sich dazu stets recht bedeckt, da die Gitterströme von 1000 Faktoren abhängen) wollte ich die Röhrenkenner unter uns einfach mal ganz dumm fragen, warum man den Gitterdraht innnerhalb der Röhre nicht einfach isoliert hat, wie man das ja sogar bei dem heißen Heizfaden im Katodenröhrchen hinbekam. Irgendein Oxyd oder sonstiger hauchdünner Isolator auf dem Gitterdraht und man hätte all diesen Kummer nicht.

Hat das nie ein Röhren-Fertiger probiert?

Barkhausen hat das erforscht. Denn er schreibt in Band 1, Kapitel § 4, Anlaufstrom: "Isolierte Teile in der Röhre, die von den Elektronen getroffen werden können, sollten sich theoretisch immer stärker negativ aufladen, da ja an sich auch Elektronen mit sehr großen Geschwindigkeiten vorhanden sind, die auch auf einen stark negativ geladenen Teil fliegen können und ihn so immer stärker negativ aufladen."

Folglich blieb es beim blanken oder (bei Langlebensröhren) vergoldeten Wolfram-Draht.
 
#14
dazu kommt, daß sich auf der Oberfläche des Isolators Ladungen sammeln können, die die Steuerwirkung beeinträchtigen. Das Problem tritt auch bei Endröhren auf, weshalb mitunter der Glaskolben von innen graphitiert odeer andereweitig leitfähig gemacht wird, um diese "wilden" Ladungsansammlungen abzuleiten.
 
#15
Danke für Kurts Antwort und Gerds Bestätigung.

Es gab ja allerdings auch Röhren, bei denen das Gitter von außen aufs Glas aufgedampft war: die Arcatron Flachstabröhren von Telefunken aus 1930. Allerdings war dabei das Glas extra niederohmig ausgestaltet, was damals schwierig zu beherrschen war.

...

Aber noch bin ich mit dem Thema nicht ganz durch.

Wir haben ja gesehen, dass der Gitterstrom bei Ua=0 am höchsten war. Und bei Ua=200V dreifach geringer. Aber ich hatte gestern auch gesehen, dass er bei Ua=100V geringer war, als bei Ua=200V. Das würde auf ein Gitterstrom-Minimum bei einer bestimmten Anodenspannung hindeuten, wenn ich mich nicht verguckt hatte.

Soll ich das nochmal absichern oder besteht kein gesteigertes Interesse an dem Detail?
 
#16
Ja, es sollte ein Minimum geben. Nach einem starken Abfall ein langsamer, schwacher Anstieg bei steigender Anodenspannung.

Das Minimum ist für mich eigentlich nur insofern interessant, dass ich eine Røhre mit einer Anodenspannung oberhalb des Minimums betreiben würde... bei der ECC82 würde ich das Minimum deutlich unter 50V vermuten.
 
#17
Ich check das gleich mal...
 
#18
Zitat:Je nach verwendungszweck können bei üblichen Verstärkerröhren Gitterströme bis zu etwa 1uA (in Sonderfällen sogar bis 3uA) als tragbar angesehen werden. Höhere Werte bis zu rund 50 uA sind für Endröhren und Senderöhren großer Leistung anzusetzen.

Aus Telefunken Laborbuch, 9. Ausgabe 1970, Band 1, Seite 210


 
#19
Echt spannend, was es alles für Ursachen für Gitterströme gibt. Negativer Gitterstrom, thermische Gitteremissionen, Isolationswiderstände, positiver Gitterstrom.

Man kann mit dem Gitterstrom direkt aufs Vakuum zurückschließen.
 
#20
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Echt spannend, was es alles für Ursachen für Gitterströme gibt. Negativer Gitterstrom, thermische Gitteremissionen, Isolationswiderstände, positiver Gitterstrom.

Man kann mit dem Gitterstrom direkt aufs Vakuum zurückschließen.

Allerdings sollte man beachten, daß schlechtes Vakuum Gitterstrom wegen Ionisation der restgase erzeugt, nicht durch Auffangen der emittierten Elektronen..