Kathoden-Basis Schaltung

[h1310 (Gast)]

Liebe Mitforianer,

Ich habe eine Frage zur Berechnung der Verstärkung einer Kathoden Basis- 
Schaltung.

In Bild 1 (11.43.36) sieht man ja eine Formel, bei der der Widerstand 
Rg2 eine Rolle bei der Berechnung spielt.
Wie berechnet man denn dann den Verstärkungsfaktor der Kathoden Basis 
Schaltung auf Bild 2 (11.44.17), bei der dieser Widerstand nicht 
vorkommt, sondern das Signal direkt an "Aus" (also wahrscheinlich an 
einen Ausgangstransformator) liegt?

Vielen Dank schonmal im Voraus für Ihre Hilfe

LG

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

h1310 schrieb:
> bei der dieser Widerstand nicht vorkommt, sondern das Signal direkt an
> "Aus" (also wahrscheinlich an einen Ausgangstransformator) liegt?
Auch dieser Transformator wird einen Widerstand darstellen. Und wenn es 
ein transformierter Widerstand ist...

h1310 schrieb:
> In Bild 1 (11.43.36) sieht man ja eine Formel, bei der der Widerstand
> Rg2 eine Rolle bei der Berechnung spielt.
Die dortige Formel hat offenbar nichts mit der Schaltung zu tun. Denn da 
taucht in der Formel ein Ri auf, der in der Schaltung nicht zu finden 
ist.

Und im Besonderen möchte ich die dortige Behauptung rechts unten sehr in 
Frage stellen. Da müssen ganz offensichtlich die >> zu << umgedreht 
werden.

[Bernd G. (Gast)]

Lothar M. schrieb:
> Da müssen ganz offensichtlich die >> zu << umgedreht
> werden.

Nicht alles gedruckte muss der Wahrheit entsprechen.

[Günter Lenz (Gast)]

von h1310 schrieb:
>bei der dieser Widerstand nicht
>vorkommt, sondern das Signal direkt an "Aus" (also wahrscheinlich an
>einen Ausgangstransformator) liegt?

Wird genauso berechnet, der Ausgangstransformator stellt
ja auch eine Last dar. Der sekundärseitige Lastwiderstand
am Trafo wird entsprechend auf die Primärseite transformiert.
Wenn das Verhältnis der Windungszahlen der Wicklungen
zum Beispiel 1:10 ist, ist die Widerstandsübersetzung
1:100, also quadratisch.

[Helge (Gast)]

Steilheit wirkt auf gesamte Abschlußimpedanz. Ob das nur der 
Anodenwiderstand ist oder noch r(g2) + Gitter oder ein Übertrager dazu, 
diese Impedanz wird zuerst berechnet bzw. abgeschätzt.

[LUPO P. (Gast)]

h1310 schrieb:
> bei der dieser Widerstand nicht vorkommt

Widerstände von irgendwo nach irgendwoanders solls in der Elektronik 
angeblich in zumindest drei Varianten (resistiv-kapazitiv-induktiv) und 
beliebig vielen Werten zwischen 0 und ∞ geben.

Welche Variante ist in Deinem Fall gemeint?

[h1310 (Gast)]

Günter Lenz schrieb:

> Wird genauso berechnet, der Ausgangstransformator stellt
> ja auch eine Last dar. Der sekundärseitige Lastwiderstand
> am Trafo wird entsprechend auf die Primärseite transformiert.
> Wenn das Verhältnis der Windungszahlen der Wicklungen
> zum Beispiel 1:10 ist, ist die Widerstandsübersetzung
> 1:100, also quadratisch.

ok, also für das Beispiel, dass ich einen Trafo mit den Wiederständen 
von 14,5 Ω auf der einen Windung und 4,2 kΩ auf der anderen habe, rechne 
ich dann mit RG2=14,5 weiter?


Danke für die vielen Antworten bisher!

[Günter Lenz (Gast)]

von h1310 schrieb:
>ok, also für das Beispiel, dass ich einen Trafo mit den Wiederständen
>von 14,5 Ω auf der einen Windung und 4,2 kΩ auf der anderen habe, rechne
>ich dann mit RG2=14,5 weiter?

Nein, wenn die 4,2 kΩ  -Seite  an den Röhrenverstärkerausgang
angeschlossen ist mußt du natürlich mit 4,2 kΩ rechnen.

[Rentner Ost (Gast)]

Die Grundlagen der Röhrentechnik wurden von Herrn Barkhausen schon vor 
hundert Jahren beschrieben. Seine Schriften gibt es im Netz, wenn man 
gründlich sucht.
https://nvhrbiblio.nl/biblio/boek/Barkhausen%20-%20Elektronen-Rohren%201.pdf

Die "Barkhausensche Röhrenformel" sollte jeder kennen, der sich mit 
Röhren beschäftigt.

[Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)]

Lothar M. schrieb:
> Die dortige Formel hat offenbar nichts mit der Schaltung zu tun. Denn da
> taucht in der Formel ein Ri auf, der in der Schaltung nicht zu finden
> ist.

Ri ist der Innenwiderstand der Röhre --> siehe Datenblatt oder 
Kennlinie.

h1310 schrieb:
> In Bild 1 (11.43.36) sieht man ja eine Formel, bei der der Widerstand
> Rg2 eine Rolle bei der Berechnung spielt.

Rg2 ist hier die Last. Wenn man sich das Kleinsignalersatzschaltbild der 
Kathodenbasisschaltung anschaut, dann sieht man daß die Last Rg2 
parallel zum Anodenwiderstand Ra liegt: RaǁRg2. Die Verstärkung ist 
dann:

v = µ · (RaǁRg2)/(Ri+(RaǁRg2))

Es bleibt also prinzipiell bei der Formel von Bild 1. Ob es sich bei der 
Last um eine ohmsche oder induktive (AÜ) handelt ist für die Berechnung 
auch erstmal unerheblich. Bei einem AÜ wird die Last natürlich 
transformiert.

Wichtig ist noch, daß es sich bei allen Größen wie Ri, µ, S um 
dynamische Größen handelt. Die Werte gelten streng genommen nur für den 
gewählten Arbeitspunkt. Wer es genauer haben möchte, muß die Werte den 
Kennlinien entnehmen.

Ferner gibt es die statische Steilheit S (aus Datenblatt oder Kennlinie) 
und die dynamische Steilheit Sdyn (ergibt sich aus der Röhre + 
Beschaltung).

Kennlinienfelder sind eh eine gute Methode zur Bestimmung von 
Röhrenschaltungen. Oben ein Beispiel, wo ich den Arbeitspunkt einer 
ECC83/12AX7 in Kathodenbasisschaltung bestimmt habe, ebenfalls mit und 
ohne Last. Zunächst bestimmt man den Arbeitspunkt aus dem Schnittpunkt 
der Arbeitsgerade (Load Line aus Ra=100k & Ub=250V) und der 
Kathodenlinie. Dann zeichnet man eine neue Load Line mit der Last (hier 
250k) und verschiebt diese parallel, bis sie den ursprünglichen 
Arbeitspunkt schneidet. Fertig. (Habe ich übrigens auch mit LTSpice 
simuliert und die Ergebnisse stimmen überein).

Anhand des Kennlinienfeldes lassen sich auch die dynamische Steilheit, 
Leerlaufverstärkung µ, Innenwiderstand Ri bestimmen. Außerdem lassen 
sich die Verzerrungen bei Ansteuerung abschätzen (z.B. Anodensättigung, 
Gitterstromeinsatz).

Durch LTSpice & Co. ist das Arbeiten mit Kennlinien etwas Vergessenheit 
geraten, ist aber eine schöne Methode wenn man verstehen will wie eine 
Stufe arbeitet.

[Josef L. (Gast)]

Bei Trioden ist das Arbeiten mit dem Kennlinienfeld zwingend, weil der 
Anodenstrom sowohl von der Gitter- als auch der Anodenspannung abhängt. 
Bei Pentoden ist ab einer bestimmten Anodenspannung der Anodenstrom 
praktisch nur noch von der Gitterspannung abhängig, das erleichtert die 
Berechnung. Bei Bipolartransistoren schaut die Kennlinie ebenfalls aus 
wie die einer Pentode, wenn man berücksichtigt, dass hier Strom- und 
nicht Spannungssteuerung vorliegt, dass also statt Gitterspannung der 
Basisstrom als Parameter benutzt wird. Aber auch hier ist nach 
Überschreiten der Basis-Emitterspannung der Kollektorstrom fast nur noch 
vom Basisstrom abhängig, also ein eindimensionaler Zusammenhang.