Home - Techniek - Electronica - Radiotechniek - Radio amateur bladen - UKW-Berichte - Gittervorspannungs-Erzeugung für Gitterbasisstufen mit geerdetem Steuergitter
Will man Gitterbasisstufen bis an die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit ausnutzen, dann stellt sich immer das Problem einer optimalen Gittervorspannungs-Erzeugung. Bei Telegrafie-Betrieb sollte die Röhre bei offener Taste zur Abkühlung völlig gesperrt sein; für Amplituden- und vor allem für Einseitenband-Modulation muß der Arbeitspunkt gut definiert einstellbar sein. Die "halbautomatische" Vorspannungserzeugung durch einen Widerstand in der Katodenzuleitung ist nur ein Notbehelf.
Es liegt nahe, das einfache Grundprinzip des Spannungsabfalls im Katoden-Gleichstromzweig beizubehalten und den ohmschen Widerstand durch eine nichtlineare Impedanz zu ersetzen. Hierfür eignen sich PNP-Leistungstransistoren. Der zulässige Kollektor-Spitzenstrom des Transistors muß mindestens so groß sein wie der zu erwartende Katoden-Spitzenstrom; die auftretende Verlustleistung ist das Produkt aus Gittervorspannung und mittlerem Katodenstrom. Da Röhren nur selten höhere Katodenströme als 0,5 A erreichen und Vorspannungen von 30 V meist ausreichen, lassen sich auch ältere Germanium-Leistungstransistoren aus der "Bastelkiste" verwenden.
Bild 1 zeigt das Schaltbild einer derartigen "elektronischen Vorspannungsschaltung Sie ist für eine Frequenz-Verdreifacherstufe mit einer Röhre aus der Familie 2C39 dimensioniert. Da hierbei die Röhre weit im C-Betrieb arbeiten muß, wird durch den Widerstand R4 die über die Sperrspannung (B-Betrieb) hinaus benötigte Vorspannung zusätzlich halbautomatisch erzeugt und auf optimale Ausgangsleistung abgeglichen. Die Höhe der festen Vorspannung ist gleich der Spannung an der Z-Diode D2 plus der Schwellenspannung der Basis-EmitterStrecke von T2. Der Kondensator C3 schließt eventuelle Rauschspannungen aus der Z-Diode kurz und glättet etwa auftretende Spannungsspitzen. Die gleiche Aufgabe hat der Kondensator C4.
Bild 1: Vorspannungserzeugung für eins GB-Stufe im Frequenzvervielfacher-Betrieb
Um die Vorspannung auch bei gesperrter Röhre zu erhalten, wird an Basis und Emitter des Transistors T2 eine positive Einströmung benötigt. Diese läßt sich im Prinzip aus der Anodenspannung gewinnen; die dazu nötigen Vorwiderstände sind jedoch aus Platz- und Wärmegründen unerwünscht. Deshalb wird besser eine Hilfsspannung benutzt, die leicht aus einer oft ohnehin vorhandenen Transformatorwicklung gewonnen werden kann. Da diese Hilfsspannung nur mit etwa 20 bis 30 mA belastet wird, läßt sie sich auch durch Spannungsvervielfachung aus einer Heizspannung erzeugen. Für die Röhre 2C39 werden bei einer Anodenspannung von 800 V zum sicheren Sperren etwa 28 V benötigt.
Die Schaltung in Bild 1 setzt eine passende Hilfswicklung voraus; die Spannungswerte sind eingetragen. Der Widerstand R3 sorgt für die erwähnte Einströmung. Der Widerstand R2 hält einen minimalen Querstrom durch die Z-Diode D2 aufrecht.
Bild 2 zeigt ein Schaltbild zur stabilen Vorspannungsversorgung linear arbeitender Gitterbasisstufen. Dazu entfällt der Widerstand R4 und die Z-Diode D2 wird mit einem konstanten, das heißt netzspannungsunabhängigen Querstrom versorgt. Die Hilfsspannung wird hier als Beispiel aus einer Heizspannung verdoppelt. Hiermit läßt sich eine Vorspannung von 10 bis 15 V erzeugen. Für höhere Spannungen verwendet man eine Vervielfacherschaltungmitvier Dioden und Kondensatoren und erhält damit am Ladekondensator knapp 60 V.
Bild 2: Vorspannungserzeugung für eine GB-Stufe im Linear-Verstärkerbetrieb
In beiden Schaltungen kommen für den Transistor T2 unter anderen folgende Typen in Frage:
OC28, OC29, OC36, ASZ15, ASZ16, ASZ17, ASZ18, AD131, AD132, AD138, ADY22, ADY28, AUY20, AUY22, AUY28, 2N456A, 2N457, 2N540, 2N1136, 2N1146, 2N1358, sowie BD136, BD138, BD140, BD106, 2N3054 und ähnliche.
DL3NQ, D. Vollhardt.