Hilfe bei berechnung von el84

Hallo,

welche Leistung darf es denn sein, die Verlustleistung oder die abgegebene?

Geschwindigkeit und Anzahl der Elektronen ergeben den Strom, meßbar in Ampere. Danach braucht man nur noch das Ohmsche Gesetz.

Ein Highendmeßgerät ist nicht immer notwendig. Es reicht oft auch schon ein normales Vielfachmeßgerät aus China.

Grüße
Mülleimer

Hi,
Ich dachte mir das so:

U=W/Q weil ja elektronen beschleunigt werden ist Q=e, die Formel dann umstellen und W ausrechnen W=0,5 m*v² damit rechne ich die Geschwindigkeit aus die die Elektronen haben wenn sie auftreffen. Irgendiwe kommt man dann ja auch auf die abgegebene Energie aber bevor ich da weitermache und der Ansatz schon falsch ist frage ich hier ersteinmal.
Die Leistung wäre ja die abgegebene.

Ich dachte an Klirrmessung dafür benötigt man ja ein spezielles gerät das haben wir nicht in der Sammlung
Mfg Kai

Mahlzeit

Die Verlustleistung in der Röhre berechnet sich wie folgt:
Pv=U*I
Verlustleistung ist gleich Anodenspannung mal Anodenstrom.

Welche quantenmechanischen Gesetze bei der Beschleunigung von Elektronen auftreten, ist eine andere Sache. Zunächst ist Austrittsarbeit notwendig, um die Elektronen aus dem Metallgitterverband zu lösen. Das geschieht mit der Kathodenheizung, wo dann eine Elektronenwolke ist. Die kann man in UV-Röhren als Leuchterscheinung sehen. Die Anodenspannung saugt sie dann zur Anode, sodaß ein Strom fließt. Daß die Anoden- Kathodenspannung dabei nicht auf null geht ist klar, sonst könnte man ja nichts steuern.

Aufgrund ihrer kinetischen Energie prallen die Elektronen leicht an der Anode ab, weswegen ein Bremsgitter eingebaut wird, um die Verstärkung zu erhöhen.

Interessant wird die Elekronenergie, wenn der Aufprall auf die Anode absichtlich forciert wird. Dies geschieht in der Röngtenröhre. Dort treten Beschleunigungsspannungen von 100kV auf. Die so beschleunigten Elektronen treffen ungebremst auf eine angewinkelte Anode. Ein Teil der Energie der Elektronen wird dann in Form von Röntgenstrahlen abgegeben.

Welche Leistung von der Röhre im NF-Betrieb abgegeben werden kann, hängt vom Aussteuergrad und von der Schaltungsart (A- oder Gegentakt-B -Betrieb)
Im A- Betrieb beträgt der Wirkungsgrad 66% und im Gegentaktbetrieb 78,5%, multipliziert mit dem Aussteuergrad (0...1). Hinzu kommen die Verluste durch die Heizung und den Übertrager.

Für ein Klirrfaktormeßgerät braucht man einen Sinusgenerator und ein Filter.

Grüße
Mülleimer

Also, zuerst wieder etwas Werbung:
http://files.hifi-fo...k/Roehrentechnik.pdf
Da steht so einiges drin.
Und wenn es um die Leistung geht, so hast Du zwei Möglichkeiten, die beide wichtig sind:
Im Röhren-Datenblatt steht etwas von Anodenverlustleistung. Jetzt stell Dir vor, Du hast an der Anode eine Gleichspannung von 250V und einen Anodenstrom von 48mA. Damit ist die Leistung, die Verlustleistung, an der EL84 12Watt (P=U*I)

Andererseits hast Du eine Wechselspannung am Steuergitter und änderst damit den Anodestrom zwischen 0 und 96mA.
Wenn der Anodenstrom hoch ist, wird die Anodenspannung klein, ja sogar null werden. Und weil wir in der Anode keinen normalen Widerstand haben, sondern einen Trafo mit seiner Induktivität wird die Anodenspannung bei plötzlichem Strom Null über die angelegten 250V hinaus gehen. Es ist möglich, dass die Anodenspannung im Maximum 500V werden kann.
Also haben wir eine Stromänderung von 96mA und eine Spannungsänderung von 500V. Dies sind die Spitzen-Spitzenwerte und nicht die Effektivwerte, mit denen wir bei einem Sinus rechnen müssen. Der Spitzenwert ist Wurzel 2, der SS-Wert 2xW2. Und weil das bei Strom und Spannung so ist wäre die reine Rechnung von 500V mal 96mA nicht der Effektivwert, sondern der SS-Strom mal SS-Spannung.
500x0,096 = 48
Jetzt teilen wir dies durch 2xW2 für die Spannung und 2xW2 für den Strom, macht also 2x2xW2xW2 Und W2 mal W2 macht 2. Wir müssen die 48Watt SS-Leistung folglich durch 2x2x2 also durch 8 teilen und bekommen die Ton-Ausgangsleistung für ein Sinussignal. Das sind bei der EL84 6Watt im Maximum. Da ist aber keine Angabe mehr über Klirr, das ist einfach nur sau Lärm.

Wenn man nämlich die Röhre aussteuert, so bringt man sie zwar sicher in den Sperrbereich (negative Eingangs-Halbwelle). Aber man kann sie kaum so weit mit der positiven Halbwelle aussteuern, dass die Anode tatsächlich auf 0V geht. Man kann in den Kennlinienfeldern (Ia/Ua) die Widerstandslast einzeichnen (5,2k) und da nachschauen, wie weit runter die Anodenspannung mit diesem Arbeitswiderstand geht, wenn man die Röhre mit 0V Ug betreibt. Das sind ungefähr 20V Minimum.
Und man kann den Arbeitspunkt suchen, nämlich dann, wenn die 48mA bei 250V Ua erreicht sind. Das ergibt in der Kurvenschar eine bestimmte Gittervorspannung von rund -8V (bei Schirmgitterspannung von 250V).
Und wenn wir die Röhre zwischen ihrem Arbeitspunkt von -8V und Null betreiben, so wird sie bei der negativen Halbwelle gleich weit, also bis -16V ausgesteuert. Und da ist dann die Anodenspannung (momentan) 450V und nicht 500V wie vorher gerechnet. Und somit haben wir eine Spannungsänderung von weniger als 500V, nämlich nur noch430V.
Und da der Strom nicht aufs Maximum geht und auch nicht null wird, ist die Stromänderung nur 83mA. Und damit wird die Leistung kleiner, nämlich dU mal dI, also 430 mal 0,083 = 35,69WSS, durch 8 = 4,46W eff ohne Gitterstrom.

Wie schnell die Elektronen da unterwegs sind, wie viele es sind und wie sich Steuergitter, Schirmgitter und Bremsgitter auswirken wirst Du kaum berechnen können, denn Du hast auch keine Abmessungen der Röhrenkonstruktion. Und nur schon die gegenseitige Abstossung der Elektronen führt doch zu einer Verbreiterung des Strahls, sodass es fraglich ist, ob nicht etliche Elektronen schon im Schirmgitter landen und die Anode gar nicht erreichen.
Deine Überlegungen wären richtig, wenn Du eine Röhre bauen wolltest. Aber dies ist nicht der Fall und daher kannst Du Dich auf die Herstellerangaben verlassen.
http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/frank/sheets/010/e/EL84.pdf

Wow, danke das is ja super die erläuterung und die beiden PDF's die erste ist echt spitze, klasse das du sowas machst .

Und wenn wir die Röhre zwischen ihrem Arbeitspunkt von -8V und Null betreiben, so wird sie bei der negativen Halbwelle gleich weit, also bis -16V ausgesteuert. Und da ist dann die Anodenspannung (momentan) 450V und nicht 500V wie vorher gerechnet. Und somit haben wir eine Spannungsänderung von weniger als 500V, nämlich nur noch 430V.

Das verstehe ich nicht so recht , wie kommst du auf die 430V ?Wäre nett wenn du das nochmal erklären könntest.Hast du evtl. auch noch einen Tip was man gut und simpel untersuchen oder mit Transistorgeräten vergleichen könnte?

Eine frage noch zum Verstärker an sich macht dabei Gleichspannungsheizung Sinn ?
Mfg und großem Dankeschön Kai

Ich versuchs mal:

Hier habe ich eine Feder mit einer Masse gezeichnet. Sie ist an einem Punkt mit der Bezeichnung 250V fixiert. Jetzt wird sie soweit nach links gespannt, dass sie den Punkt 0 erreicht. Beim Loslassen springt sie auf die andere Seite (durch die Masse) und wird bis zum Punkt 500V gespannt.
So kann man sich die Speisung über einen Trafo vorstellen. Man hat zwar nur 250V, aber wenn man die Röhre leitend macht und damit den Trafo "erdet" und diesen Kurzschluss wieder wegnimmt, so setzt die im Trafo magnetisch gespeicherte Energie die 250V drauf und damit ist ein Peak von 500V möglich.
Wenn ich nun die Feder nicht bis 0, sondern nur bis 35V runter spanne und los lasse, wird sie auch nicht bis 500V hoch springen, sondern nur bis 465V. Die Bewegung der Feder überspannt folglich den Bereich von 430V.

Und hier eine Ia/Ua-Kennlinienschar. Es gibt zwar bessere Kurven, aber jene beziehen sich auf eine Speisespannung von 300V, die übliche Eintaktschaltung im Datenblatt bezieht sich aber auf 250V. Daher habe ich dieses Blatt gewählt, weil es mit den Eintaktschaltungen besser harmoniert.

Hier siehst Du den Arbeitspunkt (grün) bei 250V und 48mA.
Und Du siehst die Arbeitsgerade, also die Wirkung des Ausgangstrafos mit der Last, welcher für die Anode einen Widerstand von 5,2k darstellt.
Und Du siehst die einzelnen Linien für gleiche Gitterspannung.
Der Arbeistpunkt liegt bei der -7,5V Gitterlinie. Und wir nehmen an, dass wir das Gitter bis 0V aussteuern. Das ist die letzte linke Kennlinie. Und wenn wir diese 0V Ug erreichen, geht die Anodenspannung (Kreuzung Arbeitskennlinie 5,2k und Gitterlinie 0V) auf rund 35V zurück. Und wenn wir die höchste Gittervorspannung nehmen (selbst eingezeichnet) von ca. 15V, so haben wir erstens eine symmetrische Ansteuerung und zweitens bleibt eine Restspannung von 35V tiefer als die maximalen 500V. Das ergibt also einerseits nicht mehr die 500V Ausgangsspannung und andererseits auch nicht die maximale Stromsteuerung, denn wir erreichen ja nicht Strom Null und nicht Strom 96mA.
Und dadurch kommen wir nicht mehr auf die maximale Ausgangsleistung, sondern auf die errechneten 4,46W.
Dass man auf diesem Kennlinienfeld ohne Raster nicht genau einzeichnen kann, soll uns im Moment nicht stören. Es geht ja mehr ums Prinzip als um die tatsächlichen Werte.

Gleichstromheizung macht bei Mikrofonverstärkern Sinn. In diesem Fall aber nicht, denn das Brummen aus der Anodenspeisung ist vorhanden, ebenso das Röhrenrauschen und diese Störgeräusche sind stärker als jene aus der Heizung.

Du könntest (aber dazu brauchst Du die Klirrbrücke, die Du nicht hast) den Klirr der EL84 anschauen. Der ist mit Sicherheit kleiner als jener einer entsprechenden Eintakt-Transistorendstufe, weil die Ic/Ube-Kennlinie des Transistors IMMER krumm ist, die Ia/Ug-Kennlinie aber wesentlich gerader verläuft. Aber niemand baut eine Transistorendstufe mit einem Transoistor, mit Ausgangstrafo und ohne Gegenkopplung. Schaltungstechnisch machen Vergleiche keinen Sinn. Da könntest Du auch E-Lok und D-Lok vergleichen.