Berechnung des Spannungsteilers

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Die einzelnen Spannungen der Röhre werden über einen Spannungsteiler erzeugt, der bei genauem Hinsehen allerdings aus drei Teilern gebildet wird:

  • Helligkeitssteuererung
  • Fokussteuerung
  • Anodenspannung

BRE-Spannungsteiler

Die einzelnen Stufen sind im folgenden erläutert.

Helligkeitssteuerung

Die Helligkeit wird üblicherweise durch die Spannung des Wehneltgitters gegenüber der Kathode gesteuert. Hohe negative Spannungen ergeben ein dunkles, niedrige Spannungen ein helles Bild. Die Datenblätter weisen für die Spannung am Wehneltgitter eine regelbare Spannung aus, die für maximale Helligkeit und für Dunkelheit ausreichen sollte. Bei der D10/191 sind das -45..-90V (hell-dunkel), bei der DG7/32 sind es -20..-100V  (hell-dunkel), jeweils bezogen auf die Kathode. Die Z-Diode zwischen negativer Spannung und Kathode bestimmt sich aus dem größten negativen Wert. Bei der D10/191 wäre also die ZDP91 die richtige Wahl.

Die Helligkeitssteuerung wird nun aus einem Potentiometer und einer Vorwiderstandsreihe gebildet, die für positive und negative Spannungsspitzen unterschiedliche Widerstände vorsieht. Man erhält dann ein gefälligeres Verhalten bei der Darstellung von Video, also modulierter Helligkeit.

Das Potentiometer wird über weitere Widerstände an Masse angeschlossen. Diese müssen so dimensioniert sein, dass bei voll aufgedrehtem Potentiometer noch die minimale Spannung zwischen G1 und Kathode abfällt, also 20V bei der DG7/32 und 45V bei der D10/191. Gegebenenfalls muss der Widerstandswert des Potentiometers kleiner gewählt werden.

Fokussteuerung

Dieser Spannungsteiler schließt sich direkt an den der Helligkeitssteuerung an; er endet bei 0V Masse. Sein Hub beträgt also [maximale negative Spannung] – [Spannung der Z-Diode], hier also 500V bei einer ZPD100 und -600V maximaler negativer Spannung. Die Widerstände müssen nun so dimensioniert werden, dass der gewünschte Spannungsbereich für den Fokus erreicht wird. Bei der D10/191 sind das 0..40V, bei der DG7/32 sind es 0..120V. Der Spannungsteiler engt den Bereich ein wenig ein, weil im Randbereich bei 0V ohnehin keine Fokussierung mehr möglich ist.

Anodenspannung

Die Anodenspannung ist ebenfalls stabilisiert, Die besten Ergebnisse ergeben sich, wenn sie geringfügig unterhalb der mittleren Spannung der Ablenkgitter liegt. Die gezeigte Variante entspricht der DG7/32-Variante. An der Z-Diode fallen hier immer 130V ab, so dass noch etwa 120V zwischen Masse und Anode verbleiben. Der Regler und der Widerstand an Masse dienen der Feinabstimmung.

Ein paar Worte zur Belastbarkeit

Die Widerstandskaskade für die einzelnen Stufen der Bildröhre benutzt Widerstände der Klasse 1/4 Watt. Wem das zu eng dimensioniert vorkommt, der möge bitte folgende Rechnung nachvollziehen: Wir gehen von eine Spannung von maximal 850 Volt aus. Diese wird durch eine Widerstandskaskade geleitet, deren Gesamtwert etwa 1,7 MOhm beträgt. Damit ergibt sich ein Strom von (U/R) 0,5 mA. Insgesamt wird dann eine Leistung von (U x I) 0,425 Watt „verbraten“.  Pro 100 kOhm Widerstand sind das also 25 mW. Selbst der größte Widerstand der Kaskade mit 680 kOhm „verbrät“ nur 0,17 Watt, was noch deutlich unter den möglichen 0,25 Watt liegt. Da wird nichts warm, und es wird auch nichts überlastet.

Der fließende Strom kann so gering gehalten werden, weil die Röhrengitter weitgehend leistungslos angesteuert werden können – schließlich handelt es sich um Ablenkplatten und keine magnetische Ablenkung wie beim Fernsehen. Falls man tatsächlich einmal an die Hochspannung gerät – man spürt es deutlich und wird beim nächsten Mal aufpassen. Aufgrund der geringen Ströme kann allerdings wenig passieren.

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