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Wumpus-Gollum-Forum von "Welt der Radios".
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Von Lieben versus de Forest, die ersten Verstärkerröhren......
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19.12.20 10:00
WoHo 

WGF-Premiumnutzer

19.12.20 10:00
WoHo 

WGF-Premiumnutzer

Von Lieben versus de Forest, die ersten Verstärkerröhren......

Da ich mich vor kurzem mit den Anfängen der Röhrenverstärkertechnik befasste, kam der international bekannte Name Lee de Forest und dessen Erfindung mit seiner Zweiplattenröhre zur Sprache.
https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...&thread=285



Weniger bekannt sind die ersten Versuche von Robert von Lieben aus Österreich auf diesem Gebiet, ich meine damit sein zum Patent angemeldetes Kathodenstrahlenrelais.
Damals suchte man nach Möglichkeiten die Überlandtelefonverbindungen zu verbessern, indem Verstärkerstationen eingefügt werden. Das war das Hauptziel seiner Arbeiten.

Interessant ist die Tatsache, dass die Patentanmeldung schon 7 Monate früher gegenüber de Forest gescha. Ebenso interessant ist die unterschiedliche Wirkungsweise der mehr oder weniger gut evakuierten, sehr frühen Elektronenröhren! Während de Forest die Dichte des Elektronenstroms zur Anode steuert, beeinflusst von Lieben die Lage der Elektronenbahnen, welche von zwei Anoden aufgefangen werden.



Die oben abgebildete Zeichnung aus der Patentschrift habe ich mit Absicht etwas bearbeitet, modernisiert, um es für -in der Röhrentechnik- ungeübte Leser einfacher zu machen.

Wir erkennen unten die geheizte Katode, in Wirklichkeit als Hohlspiegel ausgebildet, die die Elektronen Richtung der positiv vorgespannten Anoden sendet. Diese besitzen zwei kleine Löcher. Viele Elektronen wandern durch beide Löcher und werden von der inneren Anode aufgefangen.
Ein steuerbares Magnetfeld lenkt jedoch die Elektronen ab, sodass der Stromfluss zur Hilfsanode zunimmt und weniger Elektronen zur inneren Anode gelangen. Diese Stromschwankungen verursachen eine entsprechende Spannungsänderung am Außenwiderstand Ra. Damit ist eine Verstärkung bewirkt!

In der Patenschrift wird auch von einer „elektrostatischen“ Beeinflussung der Elektronenbahnen geschrieben. Eine Zeichnung dazu fehlt, was ich untenstehend nachgeholt habe.



Wie mit den Ablenkplatten in einer Bildröhre, kann man prinzipiell -leistungslos- die Elektronenbahnen steuern! Bemerkungswerterweise wurde in der Neuzeit eine von der Funktion ähnliche Röhre produziert, ich meine die Novalröhre E80T.....

----------------
Ich hoffe, dass ich das Prinzip des „Kathodenstrahlenrelais“ verständlich(er) machen konnte, bin gerne bereit weiter über die ersten(!) Verstärkerröhren zu diskutieren....

Gruß aus NL, Wolfgang

Zuletzt bearbeitet am 19.12.20 10:10

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v. Lieben 1906 Kathodenrelais.png v. Lieben 1906 Kathodenrelais.png (240x)

Mime-Type: image/png, 31 kB

v. Lieben 1906 Kathodenrelais-st.png v. Lieben 1906 Kathodenrelais-st.png (222x)

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    19.12.20 11:27
    WoHo 

    WGF-Premiumnutzer

    19.12.20 11:27
    WoHo 

    WGF-Premiumnutzer

    Re: Von Lieben versus de Forest...... Das habe ich soeben im Internet gefunden.........

    Schon im Mai 1902 (!) hat P.C.Hewitt in New York entdeckt, dass man den Ionenstrom einer Gasentladungslampe mit einem äußeren Magnetfeld beeinflussen kann. Ihm wurde dafür das Patent US 749 791 zuerkannt.



    Nachteil ist allerdings, dass die Ionen, im Gegensatz zu den Elektronen in der Lieben-Röhre, viel träger zu steuern sind! Immerhin, das Prinzip ist gleich.

    Gruß aus NL, Wolfgang

    Datei-Anhänge
    von Hewitt USA 1902.png von Hewitt USA 1902.png (231x)

    Mime-Type: image/png, 71 kB

      20.12.20 18:40
      WoHo 

      WGF-Premiumnutzer

      20.12.20 18:40
      WoHo 

      WGF-Premiumnutzer

      Re: Von Lieben versus de Forest..... Jetzt mit einer praktischen Erprobung......

      Ich deutete schon an, dass es eine Novalröhre E80T gibt, die ebenfalls eine statische Ablenkung des Elektronenstrahls -wie in von Liebens Kathodenstrahlenrelais- ermöglicht.

      Das habe ich als Sonntagsbastelei aufgebaut und funktioniert!







      Mal sehen, ob ich die richtigen Spulen finde, um auch noch die magnetische Ablenkung zu realisieren?

      Gruß aus NL, Wolfgang

      Datei-Anhänge
      E80T Aufb.JPG E80T Aufb.JPG (215x)

      Mime-Type: image/jpeg, 202 kB

      E80T.png E80T.png (212x)

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      E80T-versuch.png E80T-versuch.png (213x)

      Mime-Type: image/png, 24 kB

        21.12.20 08:15
        WalterBar 

        WGF-Premiumnutzer

        21.12.20 08:15
        WalterBar 

        WGF-Premiumnutzer

        Re: Von Lieben versus de Forest, die ersten Verstärkerröhren......

        Hallo Wolfgang,

        das wird sich wahrscheinlich schlimm anhören? Hast Du einmal den Anodenstrom gemessen, laut Datenblatt soll er bei Ua=300V gerade einmal 1,3 mA sein.


        Gruss
        Walter

          21.12.20 10:43
          HB9 

          WGF-Premiumnutzer

          21.12.20 10:43
          HB9 

          WGF-Premiumnutzer

          Re: Von Lieben versus de Forest, die ersten Verstärkerröhren......

          Hallo Wolfgang,

          eine interessante Röhre... vermutlich für ein ebenso interessantes Anwendungsgebiet.

          Da fällt mir noch eine weitere Spezialröhre ein:
          Für die Analog-Digital-Wandlung wurden in der Anfangszeit Oszillografenröhren verwendet, bei denen an Stelle der Leuchtschicht Elektroden mit passender Geometrie aufgebracht wurden. So konnte man z.B. mit dem zu wandelnden Signal den Strahl vertikal und mit einem Sägezahn horizontal ablenken und mit den Elektroden feststellen, wo der Strahl gerade auftrifft. Auf diese Weise wurden die analogen Signale in einen digitalen Bitstrom verwandelt, wobei der Code durch die Elektrodengeometrie bestimmt wurde. Voraussetzung war natürlich, dass sich während einer Sägezahnperiode das Signal nicht veränderte (genau so wie auch heute bei den meisten A/D-Wandlern).

          Gruss HB9

            21.12.20 11:10
            WoHo 

            WGF-Premiumnutzer

            21.12.20 11:10
            WoHo 

            WGF-Premiumnutzer

            Re: Von Lieben versus de Forest, die ersten Verstärkerröhren......

            Guten Morgen zusammen.

            Zitieren:
            das wird sich wahrscheinlich schlimm anhören? Hast Du einmal den Anodenstrom gemessen, laut Datenblatt soll er bei Ua=300V gerade einmal 1,3 mA sein.

            Walter, wenn du dir den Lautsprecher anschaust, dann sage ich dir, der klingt so wie er aussieht. Passt wohl zur damaligen Epoche, dachte ich so.

            Dann habe ich mal meinen Prüflautsprecher (über Anpasstrafo) angeschlossen und selbst Musik war um anzuhören. Nur die Tiefen sind mager. Hängt sicherlich mit den ad-hoc zusammen gesuchten NF-Trafos zusammen.

            Vorher schon habe ich an die Primärseite von T1 ein Sinussignal 1 kHz eingespeist und mit dem Trichterlautsprecher auf größte Lautstärke, bei tragbaren Verzerrungen, die verschiedenen Gleichspannungen optimalisiert. Der Anodenstrom und auch der g3+4 (=Hilfsanoden-) Strom beträgt bei den angegebenen Spannungen nur 0,8mA !!



            Nach dem Oszillogramm würde ich von einem Klirrgrad von 10-20% sprechen. Für den reinen Telefonverkehr doch nicht so schlecht?

            Gruß aus NL, Wolfgang

            Datei-Anhänge
            DSCI0029.JPG DSCI0029.JPG (214x)

            Mime-Type: image/jpeg, 46 kB

              21.12.20 11:18
              WalterBar 

              WGF-Premiumnutzer

              21.12.20 11:18
              WalterBar 

              WGF-Premiumnutzer

              Re: Von Lieben versus de Forest, die ersten Verstärkerröhren......

              Hallo Wolfgang,

              ja, ich kenne die machbare Lautstärke und den Frequenzgang dieser Trichter sehr gut, denn ich besitze selbst einen, der allerdings etwas kleiner ist.

              https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...=261&page=2

              Man war seinerzeit froh um jede kleine Verbesserung. Auch das Weihnachtskonzert, dessen technische Qualität im Escher Tageblatt (Luxemburg) übermorgen vor 100 Jahren gelobt wurde, muss wohl trotz Lichtbogensender gar nicht mal so schlecht gewesen sein. Masstab waren die damals gängigen Grammophone.

              Die Röhre E80T findet sich im RM nur in einem Gerät von ca. 1960: 100W Grenz- u Kurzwellensender S236/3,
              und zwar in der Steuerstufe (leider kein Schaltplan):




              Gruss
              Walter

              Hier das Zitat:

              Escher Tageblatt vom 23.12.1920 (Esch sur Alzette, Luxemburg):

              "Luxemburg, 23.Dez.

              Drahtlose Telephonie.

              Die drahtlose Telephonie hat in letzter Zeit bedeutende Fortschritte gemacht.
              Die Presse der ganzen Welt berichtete kürzlich über die radiotelephonische
              Gesprächsübermittlung zwischen London und Genf. In Deutschland hat die neue
              Radiostation Königswusterhausen bei Berlin seit Monaten sehr gut gelungene
              radiotelephonische Versuche angestellt und ist sogar zu einem regelmäßigen
              täglichen Nachrichtendienst übergegangen.

              Als Abschluß dieser Versuche oder, wie eine deutliche, klangvolle Stimme
              gestern nachmittag um 2 Uhr von Königswusterhausen hinaus in den Weltraum
              verkündete, "zum Zeichen, daß die Station jetzt großjährig geworden ist und
              nicht mehr als Versuchskarnikel dienen wird", veranstaltete sie gestern ein
              Weihnachtskonzert. Es begann mit dem weihevollen Liede "Stille Nacht, heilige
              Nacht", dem dann einige andere Weihnachtslieder, sowie der Einzugs- und der
              Hochzeitsmarsch von Richard Wagner folgten. Bei gut ausgerüsteten Empfangs-
              stationen konnte man ohne Hörkapsel alle Einzelheiten im Zimmer hören.
              Besonders schön drangen Geige und Cello durch. Als Zugabe wurde "Eine feste
              Burg ist unser Gott" mit viel Pathos gespielt. Zum Schluß wünschte der Leiter
              der Radiostation, so deutlich, als säße er in einer verborgenen Ecke des
              Zimmers, allen Zuhörern "Fröhliche Weihnachten!"

              Was hat die Wissenschaft aus der Entfernung gemacht?

              (L.Z.)"

              Anmerkung: Welle 2700 Meter = 111,1 kHz, vermutlich 10 kW aus Lichtbögen

              Zuletzt bearbeitet am 21.12.20 11:49

              Datei-Anhänge
              E80T.jpg E80T.jpg (205x)

              Mime-Type: image/jpeg, 31 kB

                21.12.20 11:35
                WoHo 

                WGF-Premiumnutzer

                21.12.20 11:35
                WoHo 

                WGF-Premiumnutzer

                Re: Von Lieben versus de Forest, die ersten Verstärkerröhren......

                Hallo HB9

                Zitieren:
                Da fällt mir noch eine weitere Spezialröhre ein:
                Für die Analog-Digital-Wandlung wurden in der Anfangszeit Oszillografenröhren verwendet, bei denen an Stelle der Leuchtschicht Elektroden mit passender Geometrie aufgebracht wurden.

                Ja, sowas ist mir vor vielen, vielen Jahren mal untergekommen. Ich weiß nur noch, dass das Ding komplett gekapselt war und von einem französischen Hersteller auf den Markt gebracht wurde.

                Gruß aus NL, Wolfgang

                  21.12.20 21:12
                  WoHo 

                  WGF-Premiumnutzer

                  21.12.20 21:12
                  WoHo 

                  WGF-Premiumnutzer

                  Re: Von Lieben versus de Forest..... Versuch mit magnetischer Ablenkung.......

                  Nachdem die elektrostatische Ablenkung in der E80T gut funktioniert, wurde heute nach einer Spulenanordnung mit Eisenkern gesucht, welche von außen auf den "Kathodenstrahl" magnetisch einwirkt.



                  Dazu wurde ein 220V Asynchronmotor aufgeopfert. Der Kurzschlussläufer wurde entfernt und der Eisenkern 2x aufgesägt, damit die Feldlinien sich an den Enden konzentrieren. Genau in der Mitte befindet sich die Röhre. Die Spule hat eine Gesamtinduktivität von 8H.
                  Die optimale Lage wurde mit Einspeisung von Sinusschwingungen bei gleichzeitiger Kontrolle der Ausgangsspannung ermittelt.

                  Ich habe längere Zeit probiert mit dem Kohlemikrofon eine ordentliche Lautstärke im Lautsprecher zu erreichen, aber das ist mir nicht gelungen

                  Ist die Kombination Mikro Spule vielleicht nicht optimal ?

                  Gruß aus NL, Wolfgang

                  Datei-Anhänge
                  DSCI0032.JPG DSCI0032.JPG (211x)

                  Mime-Type: image/jpeg, 159 kB

                    22.12.20 09:20
                    MB-RADIO 

                    WGF-Premiumnutzer

                    22.12.20 09:20
                    MB-RADIO 

                    WGF-Premiumnutzer

                    Re: Von Lieben versus de Forest, die ersten Verstärkerröhren......

                    Hallo Wolfgang,

                    die Pole sind villeicht zu groß - die größte Feldstärke ist in den dünnen Spalten - da gehört die Röhre rein. Besser wäre je eine Spule links und rechts mit dünnerem Kern.

                    Viele Grüße
                    Bernd

                    Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und die menschliche Dummheit, aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher. (Albert Einstein)

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