Leistungsstufen im KW Bereich - HAM-On-Air

Leistungsendstufen mit Röhren
Die weiteren Daten nur zur Vollständigkeit, da die Grenzdaten der Röhre weit überschritten werden.
Der Anodengleichstrom im Arbeitspunkt jetzt Iao = 2000 V / 400 = 5 A
Der Anodenspitzenstrom
Iasp = 2 Iao = 2 * 5 A = 10 A
Die nicht aussteuerbare Restspannung ur = 10 A * 100 = 1000 V
Die Amplitude des Anodenstroms
ia = Iasp /2 = ½ 10 A = 5 A
Die Amplitude der Anodenspannung ua = ia 2 RiL = 5 A 200 = 1000 V
Die Spitzenspannung an der Anode der Röhre
ua,max = 3000 V
Die Minimalspannung an der Anode ua,min = 2000 V 1000 V = 1000 V
(gleich Restspannung ur siehe oben)
Der maximale momentane Anodenstrom wird
ia,max = 10 A
der minimale Anodenstrom bei geradliniger ia,min = 0 A.
Kennlinie
Aus der Rechnung ist ersichtlich, dass zwar bei Anpassung die höchste Wechselleistung erreicht wird, jedoch
mit schlechtem Wirkungsgrad und Überschreitung aller Röhrengrenzdaten. Nach (Gl 5.14) ergibt sich die
maximal mögliche Anodenspannung mit dem Grenzwert der Anodenverlustleistung der Röhre von Qa max =
440 W. Diese Anodenspannung muss mit obigen Werten auf (Gl 5.14)
Uao max =
4 Qa max * RiL = 419 V
reduziert werden, damit die maximale Anodenverlustleistung nicht überschritten wird. Da der Außenwiderstand
beim Endverstärker von der ausgangsseitigen Transformation abhängig ist, kann bei Wegfall der Last bei voller
Anodenspannung die Anodenverlustleistung der Röhre überschritten werden. Was dazu führt, dass der
Glaskörper der Röhre überhitzt wird und schmilzt. Das Vakuum zieht dann den Glaskörper zusammen, die Röhre
wird unbrauchbar.
Ist der Außenwiderstand frequenzabhängig und komplex, verläuft der Aussteuerungsvorgang im
Ausgangskennlinienfeld nicht auf einer Ra-Geraden, sondern auf einer Ellipse um den Arbeitspunkt A.
5.2 B-Betrieb bei transformatorischer Kopplung
Beim Endverstärker im B-Betrieb liegt, bei geradliniger dynamischer Kennlinie, der Arbeitspunkt beim
Anodenruhestromwert Null. Aus Gründen der akzeptablen Verzerrung wird meist ein geringer Ruhestrom
zugelassen. Die Aussteuerung erfolgt unsymmetrisch. Nur während einer halben Periode fließt Anodenstrom,
so dass zur Vermeidung von Verzerrungen der B-Betrieb meist nur in Gegentaktschaltungen oder in Sender-
Endstufen verwendet wird.
Zur Berechnung sei wieder ein lineares Kennlinienfeld angenommen. Die Aussteuerung erfolgt bis zu der
durch die RiL - Gerade vorgegebene Restspannung ur. Der Außenwiderstand stellt für die Wechselspannung den
Wert Ra dar, gleichstrommäßig aber den Wert Null.
Die Anodenspannung ist identisch der Betriebsspannung Ub. Die Aussteuerung erfolgt bei reellem
Außenwiderstand längs der durch Ra gegebenen Geraden.
Bei einem frequenzabhängigen Außenwiderstand erfolgt die Aussteuerung längs einer Ellipse. Damit die
Berechnungen übersichtlich bleiben, sei ein reeller Außenwiderstand angenommen.
18