Missverständnisse um Röhren - Wahre und falsche Aussagen zu Röhren: Röhrenschaltungen arbeiten ohne Gegenkopplung Röhren besitzen linearere Kennlinien als Transistoren Röhren sind aufgrund der viel höheren Betriebsspannung linearer als Halbleiter Röhren sind robuster als Halbleiter Röhren sind spannungsgesteuerte, Transistoren stromgesteuerte Bauelemente Röhren sind rauschärmer als Transistoren Röhren besitzen eine höhere Bandbreite als Transistoren Röhren produzieren einen weicheren, angenehmeren Klang als Halbleiter Röhrenverstärker besitzen einen wärmeren Klang als Transistorverstärker Röhren sollten nie ohne Anodenspannung betrieben werden Röhre A klingt besser als Röhre B Einige lesenswerte Gedanken.
Missverständnisse um Röhren - Wahre und falsche Aussagen zu Röhren
Hallo Lazerus, Danke für den Link, im großen und ganzen kann man den Aussagen ganz gut leben, viele der von Laien immer hervorgebrachten Pro-"Argumente" für Röhren werden technisch korrekt entkräftet bzw. relativiert. ... aber wie immer hat auch alles (mindestens) zwei Seiten, ich finde es wird auf der Webseite schon auch etwas getrickst (ob mit oder ohne Absicht). Man kann für jeden Allgemeinplatz Belege dafür und dagegen finden, man muss nur suchen.
Habe jetzt nicht soviel Zeit deshalb nur mal einige Details auf die Schnelle: Eine PC86 (oder EC86) als sehr hochwertige Triode zu bezeichnen halte ich für gewagt. Wirklich hochwertige Trioden -- in Bezug auf die Kennlinien -- sind fast alles Vorkriegsmodelle, als man noch ohne Gegenkopplung designte und deshalb den Nichtlinearitäten wesentlich mehr Augenmerk gewidmet wurde. Meines Wissens ist z.B. die 45 immer noch das insgesamt in jeder Hinsicht linearste je gebaute einzelne Verstärker-Bauelement. Ohne grosse Tricks und ohne lokale Gegenkopplung kann man damit Spannungsverstärker bauen, deren Verzerrungen unterhalb der Messgrenze auch hochwertigen Messequipments liegen. Das schafft keine Nachkriegs-Triode, Tetroden und Pentoden sowieso nicht, und auch kein einzelner Transistor. Lediglich mit einem präzisions-gematchten Doppel-JFET/MOSFET kommt man in diese Größenordnung (in der "ultra-linear-FetTron" Schaltung -- eine Kaskode-Variante, die durch ihre komplexere Ansteuerung den Vorteil fast wieder zunichte macht). Auch wird unterschlagen, dass bei diversen Parasitics (Kapazitäten z.B.) und auch Grunddaten Röhren meist wesentlicher weniger bis überhaupt nicht signalabhägig sind (sowie ihre Stabilität gegenüber Umgebungsbedingungen, speziell der Temperatur), selbst wenn die primären Kennlinien krummer sind -- ein nicht zu unterschätzender Vorteil bei der Schaltungsentwicklung. Über eine m.E. etwas fragwürdige andere Aussage, nämlich ""Ich persönlich kaufe nie selektierte Röhren, weil es bei Instrumentalverstärkern nicht notwendig ist."" habe ich mich schon im HiFi-Forum geäussert. Wer in einen Amp vom Schlage Hiwatt oder Mesa-Boogie ungematchte End-Röhren pro Push- bzw. Pull-Seite einsetzt, wird nicht allzu lange Freude damit haben (die Push/Pull-Symmetrie ist dagegen aber recht unkritisch). Oder: ""Röhren bestehen ja nur aus dünnen Blechen und Drähten, die in bestimmter Weise zueinander angeordnet sind. Wenn die Anordnung bei einem Röhrentyp festliegt, wodurch sollten Klangunterschiede zwischen baugleichen Röhren begründet sein?"" Und das genaue Material und die enorm vielen Detailschritte der Verarbeitung spielen also keine Rolle? Ein Blick ins 1940er oder 1962er RCA Tube Manual z.B. lässt vermuten, dass der Autor m.E. sich nicht wirklich mit all den Details, die eine Röhre ausmachen, ausgiebig beschäftigt hat. Oder: Den Vergleich per Oszilloskopbild zwischen FET und Pentode ist nicht besonders praxisbezogen. Ein Vergleich per Spektrogramm (bzw vor allem dessen Entwicklung mit wachsender Austeuerung) in jeweils für das Bauelement typischen, aber optimierten Schaltungen wäre IMHO wesentlich sinnvoller und aussagekräftiger. Aber das gibt der Autor ja indirekt selber zu, wenn er schreibt: ""Verwendet wurden für diesen Versuch eine Miniaturpentode des Typs 1J18B und ein FET des Typs BF246, die beide ohne jede Gegenkopplung (d.h. insbesondere lagen Katode bzw. Source direkt auf Masse) mit einer Betriebsspannung von 30 V betrieben wurden, um vergleichbare Ergebnisse zu erzielen. Die 1J18B wurde übrigens aufgrund Ihrer weichen Sättigungskennlinien und ihrer Eignung für niedrige Betriebsspannungen ausgewählt, der BF246 hingegen war einfach gerade greifbar."" Beide mit 30V laufen lassen, damit man das Oszibild bequemer vergleichen kann? Hhm...
Ohne Zweifel trotzdem natürlich eine hervorragende Seite wider das solide Halbwissen, aber noch etwas ausbaufähig, wie ich finde. Grüße, Klaus S (auch eher ein Freund von OpAmps als von Röhren, die sind kleiner und billiger ;-)
Hallo Klaus, einige Deiner Aussagen ueber Roehren und Eigenschaften halten der Pruefung in der Realitaet nicht stand: (1) Ueberlegenheit Vorkriegs-DHTs ueber Nachkriegstypen bezueglich Linearitaet. Klappt so nicht, man muss auch die Randbedingungen betrachten - namentlich den Durchgriff und die Konstanz desselben. Im Vergleich zu einer im passenden Spannungsbereich in Triodenbetreib betriebenen RS685 = QB3/300 sieht die 45 schlecht aus - ebenso im Vergleich zu anderen Nachkriegsroehren mit geringem Durchgriff. Die Roehre mit high perveance-Typen oder mit Typen mit grossem mu zu vergleichen, und eine eventuell hoehere Linaeritaet herauszustellen, trifft nicht den Kern der Sache - der Verwendungszweck ist anders. (2) Interelektrodenkapazitaeten sind z. T. sehr stark steuerspannungsabhaengig. Liess das einfach mal in den Datenbuechern der Hersteller nach - dies mag zum Teil besser sein als bei Halbleiterbauelementen, aber in praxi fuehrt es doch zu Problemen. (3) Messmethoden Die Spektren alleine sagen nichts - man muss auch ihre Abhaengigkeit von Steuerspannung, Last und anderen Betriebsparametern betrachten - erst dann werden sie aussagekraeftig. Eine parameterabhaengige Darstellung der Uebertragungskennlinie sagt mehr... Gruss Micha ===
Hallo Micha, ich stelle keineswegs deine Ausführungen in Frage... kann ihnen aber auch nicht so ganz folgen (was durchaus an auch meinem beschränkten Wissen liegen kann). Habe mir die DBs der QB3/300 angesehen (Philips, Telefunken), leider sind keine Kennlinien für den Triodenmodus dabei, die mir eine direkte Beurteilung des Verhaltens erlaubten... Dein Unvergleichbarkeitsargument ("anderer Verwendungszweck, anderes µ") leuchtet mir nicht ganz ein: Ich beurteile die Linearität eines Bauelements nach der Größe des maximal glatten (d.h. ebenen) Bereiches der vollständigen Ausgangs-Kennfläche. Ich betrachte also nicht irgendwelche parametrischen Kennlinien, sondern eben die komplette Fläche. Bei einer Triode also dreidimensional, die Gitterspannung wird zur dritten Achse, bei mehr Gittern halt eben mehrdimensional (wenn denn überhaupt die Daten so genau vorliegen -- leider ja meistens nicht==>Messorgie). Dann wird die "Glattheit" und Größe der Fläche (bzgl. des gesamten sinnvoll nutzbaren Bereichs der Fläche) zum direkten und unabhängigen Maßstab der Linearität -- denn 100% eben == 100% linear --, und das Zentrum der "Glattheit", die Stelle mit der geringsten Krümmung ist zunächst schonmal ein verzerrungs-optimaler Startwert für den Kleinsignal-Arbeitspunkt, aber seltens ein in anderer Hinsicht günstiger. Jedoch kann man der Beschaffenheit der Fläche sehr gut erkennen, wohin man den AP schieben sollte. Bei der 45 ist eben dieser glatte Bereich sehr glatt, sehr gross und das "verzerrungs-optimum" auch nahe an guten praktikablen Arbeitspunkten. Die Kennfläche, mit Vektoren (Gitterströme) statt Punkten, ist meiner Ansicht nach (im Computerzeitalter) das Mittel der Wahl beim Design, da sind alle Zusammenhänge drin die man braucht, wesentlich (gedanklich) anschaulicher als die einfachen Kurven, finde ich. So Sachen wie der Durchgriff (und die Linearität desselben) erscheinen dann als bestimmte (z.T. sogar einfache graphische) Projektion der Flächepunkte (oder auch parametrischen Linien) aus einem bestimmen Winkel. Und es wird klar, dass man AP und Lastlinie so legen kann/muss, dass diese Nichtlinearität (in der Projektion) minimal wird. Welche Rolle der absolute Zahlenwert des Durchgriffs dabei haben soll ist mir also nicht ganz einleuchtend. Zu den Messmethoden schrieb ich ""... Spektrogramm (bzw vor allem dessen *Entwicklung* mit wachsender Austeuerung) in jeweils für das Bauelement *typischen*, aber optimierten Schaltungen ..."", sehe da auch keine Diskrepanz zu deinen Einwänden, alle praktischen Realitäten werden berücksichtigt. Das Spektrogramm (wegen mir auch in 'zig Kleinsignal-APs aufgenommen, die auf dem durchlaufenen, wachsenden Großsignal-AP liegen, ) ist nebenbei auch direkt aus der Kennfläche zusammenhangsmässsig entnehmbar/extrapolierbar, aus der "Welligkeit" des Schnittes mit der dynamischen Lastlinie. Was signalabhängige intrinsische Kapazitäten angeht, konnte ich nirgends in meinen Unterlagen was deutliches dazu finden oder mich daran erinnern, ausser dass einem manchmal der Getter einen Strich durch die dynamische Rechnung macht. Ich nehme an, wir reden jetzt z.B. nicht von der Änderung der Millerkapazität einer Triodenschaltung durch eine nichtlineare Grossignalverstärkung, das ist ja nicht Schuld der Röhre, keine eingebaute Ursache, sondern eine Konsequenz der spezifischen Schaltung. Wenn du mir da jedoch einen interessanten Hinweis geben könntest, wäre ich natürlich dankbar. Ich denke aber, das wird in jedem Fall praktisch irrelevant zu dem sein, was ein MosFet z.B. so an Nichtlinearitäten und Parametergängen mit seinen Kapazitäten veranstaltet. Grüße, Klaus
Hallo Klaus, fuer die QB3/300 gilt - wie fuer die grosse Mehrheit aller Roehren - die Notwendigkeit des Selbst-Aufzeichnens der Kennlinie - und das ueber eine groessere Anzahl von Roehren, um die Streuung der Kennlinien und -parameter zu erfassen. Es lohnt sich sowieso, Kennlinien selbst aufzuzeichnen - die meissten Datenblaetter beinhalten geglaette Kennlinen, die auf wenigen Stuetzstellen beruhen, und praktische Bauelemente weichen oft stark davon ab. Bezueglich der Linearitaet benutze ich andere Kriterien als Du - namentlich die Gesamtverzerrungen, welche fuer die benoetigte Verstaerkung und Ausgangsleistung auftreten. Und dabei verlieren viele der DHTs nach Art der 45 - die uebrigens eine Serienstreuung von -50/+100 % hat - und in vielen praktischen Exemplaren Probleme mit Schwanzstrom - eine deutlich linearer arbeitende DHT ist z. B. die 845 - selbst die 211 liefert weniger Verzerrungen bei gleicher Ausgangsspannung... Vergleiche z. B . mal die Verzerrungen, welche herauskommen, wenn Du mit einem Startpegel von +20dBu 200-fach verstaerken willst - einmal mit Kettenschaltung von DHTs, einmal ueber eine Stufe mit der Scheibentriode TH316 - selbst eine Kette von 845ern verzerrt mehr, und hat ein breiteres Intermodulationsspektrum. Gruss Micha --- Beurteilung der 'Linearitaet' von Bauelementen an sich ist eine akademische Uebung, die nach meiner Ansicht und Erfahrung wenig bringt - die Gesamtschaltung entscheidet, und wenn sie eine Linearisierung ueber GK erreicht, dann ist sie wenigtens unabhaengig von der grossen Streuung aktiver Bauelemente, und langzeitstabil (;->)...
