Tetrode

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Eine Tetrode ist eine Elektronenröhre mit vier Elektroden (Kathode, Steuergitter, Schirmgitter und Anode). Sie besteht aus einem evakuierten Kolben aus Glas, Stahl oder Keramik, in dem die Elektroden eingelassen und nach außen durchkontaktiert sind. Sie dient zur Erzeugung, Verstärkung oder zur Modulation von elektrischen Signalen. Im Inneren der Röhre treten Elektronen aus einer Glühkathode als freie Elektronen aus (Elektronenemission) und fliegen unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes zu einer Anode. Durch ein Steuergitter zwischen Kathode und Anode lässt sich der Strom beeinflussen. Die Tetrode besitzt im Gegensatz zur Triode zusätzlich zum Steuergitter noch ein sogenanntes Schirmgitter. Das Schirmgitter wird typischerweise mit einer gegenüber der Kathode konstanten positiven Spannung gespeist und schirmt das Steuergitter vom elektrischen Feld der Anode ab.

Beispiel TH 5186 von Thomson-CSF

Diese Hochleistungs-Tetrode wurde für die Anwendung in Puls-Modulatoren oder als spannungsgesteuerter variabler Widerstand entwickelt.
TH 5186 Tetrode mit Schaltbild.jpg

Röhrendaten TH 5186

Parameter Symbol Wert
Anodenspannung Ua 100kV
Anodenstrom Ia 5 Apk
Anodenverlustleistung Pa 1,5 kW
Gitterverlustleistung Pg1 25 W
Schirmgitterverlustleistung Pg2 75 W
Kapazität Kathode-Gitter Cc-g1 13 pF
Kapazität Gitter-Schirmgitter Cg1-g2 22 pF
Kapazität Anode-Schirmgitter Ca-g2 7,5 pF
Steilheit S 10 mA/V

Datenblatt TH 5186

Datei:Data sheet TH5186 Tetrode.pdf

Anwendung am DESY

Am DESY wurde die TH 5186 bis zum Jahr 2007 in den Klystron-Modulatoren der 500-MHz Senderanlagen von HERA und PETRA eingesetzt. Derzeit ist noch eine letzte Röhre an einer 500-MHz Senderanlagen bei DORIS im Einsatz. Sie arbeitet als spannungsgesteuerter Widerstand in einem Spannungsteiler. Der Anodenanschluss ist über einen 200-kOhm-Widerstand mit der Modulationsanode eines Klystrons verbunden und steuerte über die variable Anodenspannung den Klystronstrom. In dieser speziellen Anwendung sind Gitter und Schirmgitter der Einfachheit halber verbunden, so dass die Tetrode quasi als Triode betrieben wird. Das Gitter (und Schirmgitter) der TH 5186 wird von einem kleinen Halbleiterverstärker (Gittersteuerverstärker) angesteuert. Dieser wiederum erhält sein Ansteuersignal via FM-Lichtwellenübertragung von einem LWL-FM-Demodulator.

Tetrode, Klystronmodulator.png