Röhrt ein Röhrenradio? - Von Röhren und Transistoren

Im Artikel Elektronische Bauteile in Rundfunkempfängern sind so genannte passive Bauteile erklärt.
Dazu gehören Widerstände, Kondensatoren und Spulen.
Hier geht es um aktive Bauteile - also solche, die irgendwie aktiv etwas machen.
Was heißt das nun?
Nehmen wir den Bau eines Verstärkers. Dort kommt hinten ja mehr Leistung heraus als vorne herein kommt.
Diese Verstärkung übernehmen aktive Bauteile; dem Signal hinzugefügte Energie wird dabei aus einer Batterie oder einer Netz-Stromversorgung geholt.

Im Bild sehen Sie links einen Transistor und rechts daneben eine Elektronenröhre (kurz: einfach "Röhre", im Englischen "Tube" genannt).
Der kleine Futzel im Vordergrund ist ein einigermaßen moderner SMD-Transistor. Er wird direkt auf die Platine gelötet.
Der Transistor links wird an seinen Beinchen angelötet, die dazu durch die Platine gesteckt werden. Die Röhre wird selbst gar nicht eingelötet: Sie wird in eine Fassung eingesteckt, die ihrerseits in die Platine eingelötet oder zur wilden Verdrahtung irgendwo angeschraubt ist.

Die Elektronenröhre

Abgebildet ist eine so genannte Triode, also ein Bauteil mit drei Anschlüssen.
Sie sehen fünf Anschlüsse?
Richtig:
Die Anschlüsse für die Heizung werden nicht gezählt.
Die Anschlüsse haben diese Funktion:

• Kathode: Hier treten Elektronen aus
• Anode: Hier kommen sie nach ihrem Flug durchs in der Röhre bestehende Vakuum an
• Gitter: Mit dieser Elektrode wird der Elektronenfluss gesteuert
• Heizung: Damit Elektronen aus der Kathode austreten, muss sie ziemlich stark geheizt werden, bis sie orangefarben glüht.

Die aus der glühenden Kathode austretenden Elektronen reißen stets etwas Material mit, weshalb die Röhre eine begrenzte Lebensdauer hat.
Röhren stecken daher meist in Fassungen, damit sie schnell getauscht werden können.
Früher kam dazu ein Service-Techniker mit seinem Röhrenkoffer ins Haus. In dem meist mit blauem Hammerschlag-Lack lackierten Koffer hatte er die gängigsten Röhren drin.
Es gibt unzählige Röhren-Typen, auch mit anderen Gitterzahlen: Dioden haben nur Kathode und Anode und dienen als Gleichrichter, es gibt aber auch Tetroden mit vier Elektroden, Pentoden mit fünf und so weiter. Wie Sie vielleicht bemerkt haben, gibt die aus dem Griechischen abgeleitete Vorsilbe die Anzahl Elektroden an, die Anschlüsse für die Heizung nicht mitgezählt.
Die Röhre im Foto oben ist übrigens eine Doppel-Triode: In ihr eingebaut sind zwei Trioden mit gemeinsamer Heizung.

Der Transistor

Gezeigt ist das Schaltbild eines so genannten NPN-Transistors.

Im Gegensatz zur Röhre besteht ein Transistor aus Schichten unterschiedlicher Halbleiter.
Der Transistor hat ebenfalls drei Anschlüsse, wie die Triode auch:

• Emitter: Auch beim NPN-Transistor treten aus diesem Anschluss Elektronen aus
• Kollektor: Dieser sammelt die emittierten Elektronen wieder ein
• Basis: Mit dieser Elektrode wird der Elektronenfluss gesteuert.

Es gibt vier grundsätzliche Arten von Transistoren:

• Bipolare Transistoren, jeweils NPN und PNP,
• Feldeffekt-Transistoren, da gibt es P- und N-dotierte.

Was das genau ist, können Sie zum Beispiel in der Wikipedia nachlesen.
Nur so viel - die "P"- und "N"-Typen unterscheiden sich darin, an welche Anschlüsse Minus und Plus hin kommt.

Unterschiede zwischen Röhren und Transistoren

Links sehen Sie einen Röhrenverstärker, rechts daneben einen entsprechenden Transistorverstärker.

Eigentlich sind die Verstärker ja gleich, nicht wahr?
Wesentliche Unterschiede:

• Die Röhre braucht eine Strom fressende Heizung, der Transistor nicht.
• Die Betriebsspannung der Röhre ist sehr viel höher und gefährlicher wie beim Transistor.
• Der Transistor kann erheblich kleiner gebaut werden.
• Die Röhre verschleißt und muss nach einer bestimmten Anzahl an Betriebsstunden ausgetauscht werden. Der Transistor ist keinem prinzipbedingten Verschleiß unterworfen.

Besonders die ersten beiden Punkte sind beim Bau kleiner akku- oder batteriebetriebener Geräte wichtig.

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