viele von uns kennen noch die VFD (Vacuum Fluorescent Display)-Röhren in Taschenrechnern, Digitaluhren, Video-Recordern usw. Das schöne grünliche Leuchten der Segmente hatte schon was. Beim Stöbern in einer meiner Sammelschachteln fielen mir gestern gleich eine ganze Hand voll von den Dingern in die Hände. Nicht, dass ich nun damit eine Uhr oder so etwas aufzubauen gedenke. Nein - eine ganz andere Idee spukte plötzlich durch meine krausen Gehirnwindungen.
So eine VFD-Röhre ist in erster Linie eine Hochvakuum-Röhre wie andere Radioröhren auch, basta! Im Grunde stellt sie eine direkt geheizte Triode mit acht Anoden dar. Was - so der Gedanke - wenn man alle Anoden zusammenschaltet, über einen Arbeitswiderstand an +30 bis 40Volt legt und am "Gitter" (das sieht bei näherem Hinsehen sogar richtig aus wie ein Gitter!) ein NF-Signal einspeist. Die Heizung möge eine 1,5Volt-Zelle bewerkstelligen. Das müsste doch als "Verstärker" funktionieren.
Nach einigen Experimenten kam ich auf eine Schaltung, die tatsächlich arbeitet!. Allerdings ist das Gitter nicht negativ, sondern über einen 1Meg-Ohm-Widerstand positiv von der 40Volt-Anodenspannungsquelle vorgespannt. Der Anoden-Arbeitswiderstand wurde mit 500k bis 700k-Ohm ermittelt. Das Ausgangssignal war richtig schön sauber und der Verstärkungsfaktor belief sich auf etwa 10 - erstaunlich!
Ob es möglich ist, aufgrund dieser bahnbrechenden Erkenntnisse ein ganzes Radio mit VFD-Röhren zu bauen? Das hätte in Hinsicht auf Servicefreundlichkeit nebenher sogar einen riesigen Vorteil: Kaputte Röhren erkennt man sofort daran, dass sie nicht mehr ihr schönes grünliches Leuchten verbreiten, also eine automatische "Service-Diagnose-Anzeige" mal eben als Nebenprodukt. Donnerwetter - da öffnen sich doch Perspektiven, oder !?
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Eine tolle Idee, aus dem Bereich des Ungewöhnlichen, aber sehr Interessanten. Wenn Du noch solche Anzeigedisplays hast, dann kannst Du uns ja Deinen Empfänger näher vorstellen, wenn er vorzeigereif ist. Auf soetwas muß man erst mal Kommen, alle Achtung.
beim Experimentieren mir anderen VFD-Röhren in Hinsicht auf ihre Verstärkertauglichkeit kam ein klanglich doch sehr futuristisches "Musikinstrument" heraus. Mit einer 9-stelligen Multiplex-VFD-Röhre wollte ich ursprünglich das Verhalten als Mischer untersuchen. Das funktionierte jedoch nicht, es war lediglich ein Summierverstärker für zwei NF-Signale bis etwa 20kHz möglich. Und genau dabei fielen mir im Ausgangs-Signalgemisch fremde, nicht vom Eingangssignal abhängige, so gut wie ungedämpfte Schwingungen auf, welche im Lautsprecher meines Signalverfolgers einen musikalisch-polyphon klingenden Ton erzeugten. Beeinflussbar ist die Harmonie und Grundschwingung des Tones in kleinen Grenzen durch:
> Ab- und wieder Anklemmen der Heizung > Variieren der Heizspannung > vorsichtiges Beklopfen der Röhre > mit einem Magneten an der Röhre
Offensichtlich sind die drei, bei diesem Röhrentyp fast 9cm langen, parallel gespannten Heizfäden also für dieses Phänomen verantwortlich.
Angesichts der niedrigen Grenzfrequenz ist die Verwendung von VFD's im HF-Bereich damit so gut wie ausgeschlossen. Schade, aber dies ist wohl u.a. auf die vermutlich recht hohen System-Kapazitäten zurück zu führen. Aber schaue mer mal...
in der Tat - eine interessante Seite. Nur wundert mich, dass der Kollege mit einer VFD-Röhre eine Audion-Schaltung "an´s Laufen" bekommen haben soll. Nach meinen Erkenntnissen ist eine solche Röhre dafür nicht geeignet. Gründe:
> Ia bei Ug/Uk=Null ist Null, kein Anlaufstrom zu verzeichnen > Gittergleichrichtereffekt ???
Bei Multiplex-VFD´s müssen bei Parallelschaltung die positiv vorgespannten Gitter mit Stromverteilerwiderständen von je ca. 100k-Ohm zusammen geschaltet werden (Gitter sind POSITIV vorgespannt, es fließt also ein Gitterstrom!). Das liegt an der unterschiedlichen Potenzialverteilung entlang des Heizfadens bei reiner Gleichstromheizung. Diese Widerstände müssen mit Kondensatoren von ca. 20 bis 100 nF wechselstrommässig überbrückt werden, damit alle Systeme gleichmässig belastet werden. Dieser Verteilungs-Effekt wird auf der herangezogenen Seite gezeigt, aber es werden die Schaltungsbedinungen und Potenziale nicht erwähnt! Das lässt bei mir Zweifel aufkommen. In den gezeigten Schaltungen wird das Gitter immer wie bei "normalen" Röhren an ein negatives bzw. auf Null liegendes Potenzial gelegt, was in meinen Versuchsreihen nicht funktioniert hat.
Das andere Problem sind die nicht unerheblichen Systemkapazitäten. Der Einsatz im HF-Bereich erschien mir bei meinen Versuchen mit den mir zur Verfügung stehenden Röhren als nicht sinnvoll.
Nun - es gibt weiter "Forschungsbedarf", bevor ein Radio aus VFD`s entsteht. Probiert´s doch alle mal mit aus!
ich habe noch nie mit VFDs in diese Richtung experimentiert.
Als Anzeige und wie Du den Verstärker aufgebaut hast , wird das Gitter ja als Raumladegitter geschalten , um bei niedrigen Anodenspannungen arbeiten zu können.
Auf der VFD-Regen-Seite wird aber mit wesentlich höherer Anodenspannung gearbeitet um in normaler Gitterbeschaltung arbeiten zu können.
Denkbar wäre auch, das Gitter als Anode zu schalten und die Anode als Gitter - als Außensteuerröhre.
Interessant ist dieses allemal - wegen den Internen Kapazitäten würde ich auf einstellige VFDs zurückgreifen - die Mehrstelligen könnte man dann als NF-Verstärker nehmen. Als Endstufe könnte ich mir sogar eine Triple-Twin-Schaltung vorstellen.
Ich wünsche Dir Erfolg.
Zur Not kannst Du ja auch erst mal diese Schaltung aufbauen :http://xkcd.com/730/
Viele Grüße Bernd
.... und vergessen Sie nicht Ihre Antenne zu erden !
dann mache ich mich schon mal auf die Suche nach einem Flux-Kompensator, um diese zukunftsweisende Schaltung aufzubauen!
Aber zurück zur VFD-Röhrentechnik. In den kommenden Tagen werde ich mich weiter damit beschäftigen. Noch habe ich mich nicht getraut, höhere Anodenspannungen als 40Volt anzulegen. In den Schaltungsvorschlägen ist ja sogar von Spannungen über 200Volt die Rede. Ob die Systeme das auf Dauer auch aushalten...? Wenn man sich den Systemaufbau einer VFD-Röhre näher betrachtet, wird man meine Zweifel vielleicht verstehen. Wir bewegen uns da weit ausserhalb der zugelassenen Betriebsdaten!
Das Gitter ist übrigens wohl nicht als Raumladegitter zu verstehen. Aufgrund der räumlichen Nähe zu den Anoden und dem rel. grossen Abstand zum Heizfaden ist es eher als Beschleunigungselektrode anzusehen. Das würde erklären, warum es positiv vorgespannt werden muss, um überhaupt einen Anodenstrom zu verursachen. Also wie ich es bereits im letzten Post geschrieben habe. Die statischen Feldverhältnisse sind gegenüber Raumladegitterröhren offenbar vollkommen anders. Andererseits hat der Anoden-Durchgriff bei 200Volt auch wiederum ganz andere Auswirkungen als bei nur 40Volt. Ein weites Feld tut sich da auf...
Sollte sich eine Ua von 200 und mehr Volt nicht umgehen lassen, wird die Verwendung von VFD-Röhren für ein batteriebetriebenes Portable jedoch mehr als fragwürdig - schade, das wäre nämlich mein Ziel gewesen.
leider ist mein mickriger Arbeitsplatz derzeit und noch etwas weiter total belegt , sonst würde ich etwas mit entwickeln. Ich habe auch diverse solcher Displays, habe sie aber bisher nur als Solche verwendet. Somit kann ich momentan nur mit Überlegungen beitragen.
Höhere Spannungen sind kein Problem , solange der maximale Katodenstrom max. Isolationsspannung und max. Anodenverlustleistung nicht überschritten wird , und solange wird die Röhere auch keinen Schaden nehmen.
Die zugelassenen Betriebdaten sind ja für ein positives Gitter bestimmt . Für eine Gittervorspannung 0V und negativer gibt es keine Daten - also wäre eine Kennlinienaufnahme vorteilhaft.
Die Wirkung mit dem Gitter kann man sehen , wie man will. Ein Raumladegitter ist ja nichts anderes als eine Beschleunigungselektrode - eben um die Elektronen zu übereden sich trotz niedriger Anodenspannung sich in diese Richtung zumindest teilweise schneller und reichlicher zu bewegen.
Ja, selbstverständlich ist die räumliche Anordnung der Elektroden für den eigentlichen Einsatzzweck optimiert , das schließt aber eine völlig andere Anwendung nicht aus. Das muß eben alles erst mal ertestet werden. Normale Röhren für höhere Anodenspannungen lassen sich ja auch als Raumladegitterröhen "mißbrauchen".
Ja, für einen Batterie-Portabel sieht es höchstwahrscheinlich nicht so gut aus - mit positivem Gitter und als Audion ??? max. als Längstwellenempfänger bis LW ???
Aaaaaber Versuch macht kluuuuch.
Viele Grüße Bernd
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