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Segschneider am 08.Februar 2016:

Transistor vs. Röhre

Wenn eine Technik den Sieg über eine andere Konstruktionsweise errungen hat, kann man nichts anderes erwarten als: der Sieger schreibt die Geschichte. Er schreibt auch die Geschichtchen, all diese vielen kleinen Veröffentlichungen, die du und ich so überall lesen. Und er wäre ja schön blöd und würde sich selbst in den Hintern treten, wenn er von seinen eigenen Schwächen schriebe. Das tut er nicht. Wagen wir also einen Blick über den Zaun ins sorgfältig Verborgene. Aber Achtung: der Sieger wird protestieren!

Transistor vs. Röhre

Quelle: © Semeniuk 1963 via Wikimedia Commons

Ein Transistor kann den Signalstrom, den er uns liefern soll, nur modulieren; er kann ihn nicht erzeugen. Mit anderen Worten: jeden Signalstrom, den ich dem Gerät entnehmen möchte, muss ich ihm zuvor durch die Stromversorgung gegeben haben. Damit die Stromversorgung das kann, muss sie im Idealfalle den Innenwiderstand null haben. Will ich hundert Watt hinten rauskriegen in Form eines Musiksignals, muss ich vorne (mindestens – etwaige Verluste, Wirkungsgrade, Abwärme und sonstige Kleinigkeiten nicht gerechnet) genau diese hundert Watt reinschieben, und zwar ohne Zeitverzögerung. Netzteile dieser Sorte sehen typisch so aus: dicker Netztrafo – Gleichrichtung – riesiger Glättungskondensator, alles andere wäre schon von Übel, weil es meistens den Innenwiderstand erhöht.

Und genau an dieser Stelle fangen die Probleme des Transistorkonstrukteurs an. Denn eine solche Kombination macht natürlich immer noch jede Menge Restwelligkeiten, die einfach nicht da sein sollten. Also, bitteschön, die besten Dioden verwenden, denn man kann den Unterschied hören, den Strom regeln, die Spannung regeln, ähh, doch besser nicht, denn wenn ich Strom und Spannung gleichzeitig festhalte … – der Transistorkonstrukteur hat’s nicht leicht. Schlimmer noch ist folgender Zusammenhang. Der Stromfluss in einer Grenzschichtfläche (so nennen die Physiker das) ist abhängig von der Temperatur, exakt geht der Strom mit der vierten (!) Potenz der Temperatur einher. Mit allgemeinen Worten: der Transistor ist thermisch extrem instabil und führt bezüglich seines thermischen Verhaltens ein fröhliches, leider nur völlig unerwünschtes Eigenleben. Ergo muss der Transistorkonstrukteur auch dagegen ankämpfen, was bei den besseren Konzeptionen mit einer Class-A-Konstruktion geschieht; diese hilft dann, das allfällige thermische Eigenleben prozentual klein zu halten. Zum besseren Transistor gehört das Aluminiumgebirge und die dadurch bedingte Warmlaufzeit – „… ach was“, sagt das Verkaufsgenie, „… lassen sie ihn doch einfach immer eingeschaltet“, und die Abwärme macht den Raum behaglich warm: lauter Vorteile auf einmal! Die physikalische Formel über die thermische Instabilität stammt übrigens von Albert Einstein, und ich persönlich konstruiere nicht gerne gegen Einstein an. Viele Physiker, die gegen Einstein gedanklich angehen wollten, sind bisher grossflächig gescheitert.

Demgegenüber ist die Röhre sehr viel teurer in Herstellung und Verarbeitung. Sobald sie nach einer Anwärmzeit von circa dreißig Sekunden ihre Betriebstemperatur erreicht hat, ist sie thermisch überraschend stabil; bei guten Konstruktionen kann man zwischendurch ruhig für einige Sekunden ausschalten, die Musik spielt unbeirrt weiter und außer dem „Klack“ des Ausschalters wird man nichts Negatives hören. Sie wärmt den Raum genau so gut oder weniger, braucht keine halbe Stunde vorzuglühen, und manche Mitmenschen finden den erleuchteten Kolben sogar schön. Wichtiger ist, dass Röhren aus dem Netzteil nur den Gleichstrom und die Gleichspannung nehmen, die sie für ihren spezifischen Arbeitspunkt benötigen. Wie bitte??! Wo kommt denn dann der Signalstrom her? Den macht die Röhre selber, weil sie das kann: sie bedient sich dazu aus der Elektronenwolke, die ihre Katode im Überfluss liefert; für den einzelnen Impuls kann sie ein Vielfaches ihres Gleichstromes als (Wechsel)Signalstrom liefern.

Aus meiner Sicht addiert sich das zu entscheidenden Vorzügen auf: das Netzteil kann nahezu beliebig gut gemacht werden (siehe Netzteil für einen Röhrenverstärker Teil 1, Teil 2, Teil 3 und Teil 4), thermische Stabilität ist satt und im Überfluss vorhanden, Aluminiumgebirge gibt’s nicht. Ach ja, fast hätte ich’s vergessen: selbst wenn ich die Vorröhre als Typ X und die (Leistungs-)Endröhre als Typ Y festlege, bleibt dem Anwender die Möglichkeit, seine bevorzugten Ausführungen/Fabrikate einzusetzen und damit die Wiedergabeeigenschaften des Gerätes in die gewünschte Richtung zu verändern. Röhrengeräte lassen sich sehr individuell betreiben.

Und dann sind da noch Kleinigkeiten, die das Konstrukteursherz erfreuen: ich benötige keine Gegenkopplung, um schlechte Stromversorgungen zu bekämpfen, ich habe zwischen keiner Gegenkopplung und zuviel des Guten die volle Freiheit, ich muss nicht die Fehler von PNP-Transistoren mit denen von NPN-Typen bekämpfen, und noch so einiges. Röhrengeräte sind geborene „First Watt“-Sieger. Der Transistor ist gerade mit tatkräftiger Hilfe von Nelson Pass dabei, das zu lernen. Immerhin, lernfähig ist er.

– Segschneider –