Germaniumdiode

Bezeichnung	Diode, Germaniumdiode
Bestellnummer	349.1003, 349.2501
Ersatzteilpreis	1972: DM 1,25 1991: DM 1,75
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
Zusatz für	-
Bilder	Fotos: Berthold Gick, Beat Schaffner, Norbert (Pete) Schneider
Symbol im Verdrahtungsplan
Schaltzeichen

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In den Elektronik-Baukästen waren verschiedene Germaniumdioden enthalten:

• OA70 in der Serie EE 10

• OA79 in der Serie EE 20 und RE

• OA85 ab der Serie EE 1000

• OA95 ab der Serie EE 2000

• AA119 im ET 103

Technische Daten	OA70	OA79	OA85	OA95	AA119
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).

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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	BAT85	BAT86
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:

1. 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.

2. 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.

3. 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.

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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.

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