von B. Kainka
Die Beschäftigung mit Elektronenröhren ist mehr als ein nostalgisches Hobby. Sie bietet eine gründliche Auseinandersetzung mit den Grundlagen der Elektronik und hat damit ihren angestammten Platz im Physikunterricht und in der technischen Ausbildung. Darüber hinaus gibt es Einsatzgebiete, in denen Röhren nicht von Halbleitern verdrängt wurden, insbesondere die Audiotechnik und Sende-Leistungsverstärker.
Es macht also durchaus Sinn, sich in eigenen Experimenten mit den Grundlagen der Röhrentechnik zu beschäftigen. Das Experimentiersytem erleichtert den Start in die Röhrentechnik. Ohne Umwege geht es gleich zu den Experimenten. Der Aufbau einer Schaltung benötigt nur wenige Minuten, da Verdrahtung und Bauteile einfach gesteckt werden.
Diese Anleitung stellt exemplarische Versuche mit Röhren vor, wobei viele Bereiche vom NF-Verstärker über Oszillatoren bis zu Radioschaltungen und Prüfsendern abgedeckt werden. Allgemein wird hier mit kleinen und ungefährlichen Spannungen gearbeitet. Das System sollte aus Sicherheitsgründen nur bis maximal 60 V eingesetzt werden.
Versuche mit Röhren erfordern oft einen aufwendigen Aufbau mit Chassis und Lötösen oder mit speziellen Platinen. Außerdem benötigt man meist eine zweifache Stromversorgung für Heizspannung und Anodenspannung. Mit dem Experimentiersystem Röhrentechnik vereinfacht sich der Aufbau, denn Fassungen und die wichtigsten anderen Bauelemente sind bereits auf dem Board vorhanden. Die vorgeschlagenen Versuche kommen mit kleinen Anodenspannungen aus, so dass man meist nur ein 12-V-Netzteil für die Heizspannung und gleichzeitig die Anodenspannung benötigt. Damit wird zwar nicht das erreichbare Maximum an Leistung und Verstärkung aus den Röhren geholt, es reicht jedoch für einfache Experimente und für die Erarbeitung der Grundprinzipen.
1.1 Material im Experimentiersystem
Den Kern des Systems bildet eine Platine mit Röhrenfassungen und einer Steckplatine für Kleinteile und die eigentliche Verdrahtung. Der Lötkolben wird nicht benötigt, denn alle Verbindungen können gesteckt werden. Das erleichtert zudem die Änderung bestehender Experimente. Die Platine befindet sich auf einer Kunststoffschale mit Gummifüßen, sodass alles stabil und sicher auf dem Arbeitstisch steht.
Mit auf der Platine befinden sich zahlreiche Anschlüsse für die Verbindung zur Außenwelt. Ein Hohlstecker dient zum Anschluss eines Netzgeräts. Zwei Stereo-Klinkenbuchsen dienen als Ein- und Ausgänge für NF-Signale und zum Anschluss eines Kopfhörers. Vergoldete 2-mm-Buchsen und Schraubklemmen können für beliebige weitere Verbindungen genutzt werden. Zusätzlich sind zwei Potentiometer mit 10 kOhm und ein Doppeldrehkondensator mit 80 pF und 160 pF vorhanden. So lassen sich auch Hochfrequenzversuche ohne großen Aufwand durchführen. Alle Fotos in diesem Handbuch wurden mit dem Prototypen der Platine mit grünem Schutzlack aufgenommen, um einen guten Kontrast zu erreichen. Die Endversion verwendet dagegen schwarzen Schutzlack.
Achtung, das System darf nur mit maximalen Spannungen bis 60 V betrieben werden! Die elektrische Sicherheit ist bei höheren Spannung nicht gewährleistet, da eine Schutzisolierung fehlt und man leitende Teile berühren könnte. Außerdem ist die Isolierung auf der Platine nicht für höhere Spannungen ausgelegt, da teilweise geringe Abstände zwischen Leiterbahnen bestehen.
Das Set enthält jeweils zwei Röhren vom Typ ECF80 und EF95 (bzw. die identischen Typen 6SH1P oder 5654). Die EF95 ist eine HF-Pentode mit siebenpoligem Miniatursockel. Intern sind die Anschlüsse Kathode, Gitter 3 und Schirmung verbunden.
Anschlüsse der EF95
Die ECF80 ist eine HF-Kombiröhre mit einer Triode und einer Pentode mit getrennten Kathoden. Bei der Pentode besteht ebenfalls eine innere Verbindung zwischen Kathode, Gitter 3 und Schirmung.
Sockelschaltbild der ECF80
Wenn alle vier Röhren bestückt sind, verfügt man über insgesamt sechs Röhrensystem für den Aufbau komplexer Schaltungen. Zusätzlich sind folgende Bauteile im Paket enthalten:
14 Widerstände:
2 Widerstände 75 Ohm
2 Widerstände 1 kOhm
2 Widerstände 10 kOhm
2 Widerstände 27 kOhm
2 Widerstände 47 kOhm
2 Widerstände 100 kOhm
2 Widerstände 1 Mv
16 Kondensatoren:
2 keramische Kondensatoren 15 pF
2 keramische Kondensatoren 47 pF
2 keramische Kondensatoren 150 pF
2 keramische Kondensatoren 330 pF
2 keramische Kondensatoren 10 nF
2 keramische Kondensatoren 100 nF
2 Elkos 10 µF
2 Elkos 100 µF
2 Quarze:
1 Quarz 6,000 MHz
1 Quarz 13,56 MHz
2 NPN-Transistoren BC548C
4 Meter Schaltdraht
Als Stromversorgung für das Experimentiersystem wird ein stabilisiertes Steckernetzteil wie z.B. das NT 500S mit einstellbaren Spannungen bis 12 V und einer Belastbarkeit von 500 mA empfohlen. Es liefert eine brummfreie Spannung, was für viele der vorgeschlagenen Versuche wichtig ist.
Ein stabilisiertes Steckernetzteil
Weiterhin wird für einige Versuche zusätzlich ein Digitalmultimeter benötigt, wenn man die Funktionen der Schaltungen genauer überprüfen will. In den Versuchsbeschreibungen werden Messwerte angegeben, die man in eigenen Versuche überprüfen sollte.
Ein Oszilloskop und weitere Hilfsmittel sind keine zwingende Voraussetzung für die erfolgreiche Arbeit mit dem System, bereichern aber die Erfahrungen. Oft werden Messergebnisse in Form von Oszillogrammen gezeigt, die Versuchsergebnisse verdeutlichen helfen.
(Mit freundlicher Genehmigung von AK MODUL-BUS aus dem Handbuch des RT100)
