Bezeichnung | Diode, Germaniumdiode | ||||||||||
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Bestellnummer | 349.1003, 349.2501 | ||||||||||
Ersatzteilpreis | 1972: DM 1,25 1991: DM 1,75 |
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Vorgänger | - | ||||||||||
Nachfolger | Siliziumdiode | ||||||||||
Enthalten in |
EE 5,
EE 10 EE 8, EE 20, RE 1, RE 2, RE 1108 EE 1052, EE 1011, EE 1003, EE 1000, EE 2052, EE 2051/52, EE 2003, EE 2000, EE 2002, ET 103 EE 3051, EE 3003 |
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Zusatz für | - | ||||||||||
Bilder |
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Symbol im Verdrahtungsplan |
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Schaltzeichen |
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In den Elektronik-Baukästen waren verschiedene Germaniumdioden enthalten:
Technische Daten |
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maximale Sperrspannung UR | 15 V | 30 V | 90 V | 90 V | 30 V |
maximaler Durchlass-Strom IF | 50 mA | 35 mA | 50 mA | 50 mA | 35 mA |
Durchlass-Spannung bei IF=10 mA | 1,05 V | 1,5 V | 1,15 V | 1,05 V | 1,5 V |
Durchlass-Spannung bei IF=1 mA | 0,42 V | 0,6 V | 0,4 V | 0,38 V | 0,56 V |
Durchlass-Spannung bei IF=0,1 mA | 0,15 V | 0,23 V | 0,2 V | 0,18 V | 0,23 V |
Zum Vergleich mit den Diodendaten in den EE Anleitungen dienen die drei weiß unterlegten Zeilen. Die Typen OA79 und AA119 dürfen in den Serien EE 2000 und EE 3000 keinesfalls zur Demonstration der Ventilwirkung mit dem 6 V/50 mA Lämpchen benutzt werden (Einführung in die Elektronik, Kapitel 2.6).
Als moderner Ersatz für Germaniumdioden werden oft Schottky-Dioden empfohlen. Hierfür ist aber nicht jeder x-beliebige Typ geeignet. Für gute Detektor-Eigenschaften wird eine geringe Kapazität gefordert. Wenn mit der Diode auch die Grundlagenversuche durchgeführt werden sollen, ist gleichzeitig auf einen hinreichend großen maximalen Durchlass-Strom zu achten. Von Valvo wurden speziell die Dioden BAT85 und BAT86 als Ersatz für Germanium-Punktkontakt- und Golddraht-Dioden vorgestellt. Hier die wichtigsten Daten zum Vergleich mit den Ge-Dioden:
Technische Daten |
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maximale Sperrspannung UR | 30 V | 50 V |
maximaler Durchlass-Strom IF | 200 mA | 200 mA |
Durchlass-Spannung bei IF=10 mA | 0,3 V | 0,33 V |
Durchlass-Spannung bei IF=1 mA | 0,21 V | 0,22 V |
Durchlass-Spannung bei IF=0,1 mA | 0,16 V | 0,18 V |
Der direkte Austausch einer Germaniumdiode gegen diese Schottky-Dioden wird meistens gut gehen. Nur bei Radioempfängern, insbesondere der Serie EE 10, sind vereinzelt weitere Anpassungen der Schaltung erforderlich:
Diode nicht an einer Anzapfung der Antennenspule, sondern am heißen Ende anschließen. Schottky-Dioden sind für Wechselstrom sehr hochohmig und belasten den Schwingkreis kaum. Für eine optimale Leistungsanpassung kann es sogar erforderlich sein, mehrere Dioden parallel zu schalten.
Bei kapazitiver Last (Kristall-Ohrhörer) ist zwingend ein Widerstand parallel zur Last notwendig. Der Kondensator oder Kristallhörer lädt sich sonst auf und wird über die dann sperrende Diode nicht entladen. Schottky-Dioden haben einen sehr geringen Sperrstrom. Somit gibt es keine weiteren Spannungsänderungen und folglich ist kein Ton zu hören. Ge-Dioden haben einen wesentlich höheren Sperrstrom. Deshalb geht es hier bisweilen ohne Widerstand.
Die Tabellendaten der
Durchlass-Spannungen sind typische Werte und können bei
einzelnen Exemplaren beträchtlich nach oben abweichen. Bei
ungünstigen Empfangsverhältnissen und der oberen Toleranzgrenze
für die Durchlass-Spannung muss dann eventuell eine kleine
Gleichspannung in Durchlassrichtung an die Diode gelegt werden.
Charles
Wenzel
hat hierzu einige Untersuchungen angestellt.
Dann kann man aber auch gleich eine gewöhnliche Si-Diode verwenden, wie im folgenden Abschnitt.
In der späteren
6000 ABC Serie war keine
Germaniumdiode mehr enthalten und auch auf Schottky-Dioden wurde
verzichtet. Stattdessen kam die Siliziumdiode BA217 (oder
ähnliche) auch als Detektor zum Einsatz. Wie aus nebenstehender
Grafik zu entnehmen ist, werden Si-Dioden erst ab einer Spannung von
ca. 0,5 V in nennenswertem Maße leitend. Achtung! Die Grafik dient
nur der groben Gegenüberstellung der Diodentypen. Genaue Messwerte
verschiedener Dioden bis hinab zu 1 µA findet man bei
Rolf
Süßbrich.
Wird eine Si-Diode durch eine externe
Spannung in den gerade eben leitenden Bereich gebracht, ist sie als
Detektor durchaus geeignet. Dieses Verfahren ist bereits aus der
Frühzeit des Radios bekannt. Schon damals war es für manche
Kristalldetektoren erforderlich, eine Vorspannung anzulegen. Siehe:
Radios
von gestern. Der Autor Ernst Erb dürfte vielen als Initiator von
Radiomuseum.org
bekannt sein. Mit dem Aufkommen der Ge-Dioden geriet diese Technik
nahezu in Vergessenheit.
In der folgenden Schaltung aus der Anleitung zu den Grundstufen B (Basis Lab) und C (Expert Lab) wird wieder an die alten Erkenntnisse angeknüpft. Gegenüber den üblichen Detektorschaltungen ist die Diode hier "verkehrt herum" eingebaut. Das ist kein Fehler, sondern unerlässlich damit ein Gleichstrom in Durchlassrichtung durch die Diode fließt. Es wird also die negative Hüllkurve demoduliert.
Zum Vergleich noch eine Schaltung aus der Anleitung zum EE 2003 bzw. EE 3003. Die Detektorschaltung ist durch C3 von der Betriebsspannung getrennt und die Diode arbeitet ohne Vorspannung.