Bereich: Technik  
     
     

Tiode  

Die einfachste Form der Elektronenröhre stellt die Diode dar. In einem evakuierten Galskolben befinden sich zwei Elektroden: die Katode und die Anode. Die Katode unterscheidet sich von der Anode dadurch das sie in der Lage ist freie Elektronen auszusenden. Dies wird durch die Beheizung der Katode und den Einsatz spezieller Katodenwerkstoffe erreicht. Zwischen Katode und die Anode ist bei der Triode ein zusätzliche Elektrode, das sogenannte Steuergitter, eingebaut.

Wird an die Anode eine gegenüber der Katode positive Spannung angelegt baut sich ein elektrisches Feld auf, welches die von der Katode ausgesandten Elektronen durch das Steuergitter in Richtung Anode beschleunigt. Eine an das Steuergitter angelegte Spannung ermöglicht es nun den Elektronenstrom weitgehend leistungslos zu steuern. Um den Elektronenstrom zu reduzieren muss die Gitterspannung negativ zur Katode sein. Je negativer die Gitterspannung desto kleiner der zur Anode fließende Strom.

Es wurden auch Röhren mit besonderen Systemen, die mit einer positiver Gitterspannung arbeiteten, konstruiert. Hierzu zähle beispielsweise die EDD11. Diese Art der Steuerung verursachte jedoch im niederfrequenten Beriech strake Verzerrungen und konnte sich letztlich nicht durchsetzen.

Bei den ersten axialen Triodenröhren war eine gitterförmige Elektrode, ähnlich einem weitmaschigen Textilstoff, etwa mittig zwischen Anode und Katode eingebaut. Später wurden die Röhrensysteme radial mit der Katode im Zentrum, dem ringförmigt darum angebrachten Steuergitter und der weiter außen liegenden, ebenfalls ringförmigen, Anoden hergestellt. Das Steuergitter der frühen radialen Trioden war ähnlich einer Spiralfeder, die oben und unten aufgehängt war, aufgebaut. In den 1950er Jahren konnte schließlich eine bereits im II. Weltkrieg erforschte Konstruktion zur Serienreife gebracht werden - Das sogenannte Spanngitter. Mit dieser modernen Gitterkonstruktion konnten viele Verbesserungen hinsichtlich Verstärkung, Bandbreite, Rauschen, Mikrophonie, u.s.w. erreicht werden.

Je näher sich das Gitter an der Katode befindet desto größer ist dessen EInfluss auf den Anodenstrom. Der Abstand definiert damit die Verstärkung bzw. Steilheit aber auch die maximale Betriebsfrequenz der Triode. In den 1960er Jahren waren durch die Verwendung moderner Spanngitter Abstände von 35-40µm übliche Serienwerte.

Aus der klassischen Triode enstanden noch zwei besondere Bauformen für spezielle Einsatzgebiete:

Die Strahltriode, die durch ihren mechanischen Aufbau den Elektronenstrom zur Anode zu einem Strahl bündelt und so einen größeren Abstand zwischen Katode bzw. Gitter und der Anode ermöglicht. Damit wir eine weitaus höhrere Spannungsfestigkeit errecicht. Strahltrioden werden als Regelröhren speziell für Hochspannungsanwendungen, wie zur Anodenstromregelung von Fernsehbildröhren (Ballastriode) eingesetzt.
Die zweite Sonderbauform stellt die Scheibentriode dar, bei der, wie der Name bereits andeutet, die Elektroden als flache Scheiben ausgeführt sind. Diese scheibenförmigen Elektroden sind sehr induktivitätsarm und können rundum elektrisch kontaktiert und gekühlt werden. Die Scheibentrioden eigen sich für alle Einsatzfelder mit hohen Frequenzen und Leistungen wie wir sie in Sendeanlagen finden. Aus der mittlerweile weitverbreiteten Scheibentriode wurden einige weitere Spezialröhren, wie die heutigen IOTs entwickelt.

Heute werden klassische Trioden noch in rauscharmen Vorverstärkerstufen von High-End-Audioverstärkern, Scheibentrioden in Sendeanlagen sowie für eine Vielzahl industrieller Anwendungen eingesetzt.