Röhren und Halbleiter (Dioden, Transistoren, integrierte Schaltkreise (ICs))
Die Rundfunk- und Fernsehtechnik beruht bei der Geräteherstellung auf passiven und aktiven Bauelementen.
- Passive Bauelemente (Bauteile) sind Kondensatoren, Widerstände, Spulen, Lautsprecher, Transformatoren, usw.
- Aktive Bauelemente sind Röhren (z.B. Verstärker-, Gleichrichter-, Anzeige-Röhren, usw.), Halbleiter mit und ohne Verstärkerfunktion (Dioden), Transistoren, integrierte Schaltkreise.
In der Anfangszeit der Rundfunktechnik standen Dioden (auch die klassischen Kristalldioden) und Radioröhren als aktive Bauelemente zur Verfügung. Aktiv bedeutete dabei, dass solche Bauteile ein angelegtes Signal verstärken oder in seiner Kurvenform verändern konnten. So hatte auch ein einfacher Detektorempfänger mit seiner Kristalldiode ein aktives Bauteil, änderte es doch die Kurvenform des ankommenden Hochfrequenzsignals durch Gleichrichtung.
Erst durch die Verwendung von Radioröhren konnte aber ein leistungsstarker Radioempfänger aufgebaut werden. Die Signale, die der Rundfunksender ausstrahlte, mussten - auch in großer Entfernung nur noch sehr schwach ankommend - hinreichend verstärkt werden, um im Radio über den Lautsprecher laut und klar hörbar gemacht werden zu können. Dafür wurden Radioröhren genutzt, deren Hauptaufgabe eben die große Signalverstärkung war.
Bald kamen für die Röhren Zusatzaufgaben, wie z.B. die Signal-Anzeige - in Form von z.B. "Magischen Augen" oder bei Fernsehern zur Regelspannungserzeugung, Zeilen/Bildablenkung, Regelung, Signalwandlung usw hinzu. Die Röhren wurden über Jahrzenhnte zu den "Arbeitspferden" der Runfunktechnik.
In den ersten Jahren nach dem zweiten Weltkrieg wurde mit dem Transistor ein aktives Baulement geschaffen, dass nach weiterer Entwicklung bald alle Aufgaben der Röhren übernehmen konnte und dabei noch folgende Vorteile aufwies:
- Geringe bis keine Erwärmung
- Durch geringe Erwärmung weniger fehleranfällig
- Kein Verschleiss und Nachlassen der Fähigkeiten
- Weniger Energieverbrauch (Heizung entfällt)
- Nutzung geringerer und damit ungefährlicherer Betriebsspannungen
- Kleinere Abmessungen der Geräte, Verbesserung der Portable-Fähigkeit
Da die Geräte immer komplexer wurden, also mehr Aufgaben zu erledigen hatten, mußten immer mehr aktive Bauteile genutzt werden. Wenn ein gutes Röhrenradio in den zwangiger und dreissiger Jahren noch mit 6-12 Röhren auskam und ein HiFi-Gerät der siebziger Jahre durchaus schon über ca. 80 Transistoren verfügen konnte, ergab sich die Notwendigkeit anders vorzugehen.
Der Ausweg bot sich in Form von intergrierten Schaltkreisen. Dabei wurden auf der Größe eines normalen Transistors u.U. 5-10, später Dutzende und bald auch Hunderte Transistoren und Halbleiter zusammengefasst. Die Packungsdichte ging immer weiter und ist auch heute noch nicht abgeschlossen.
Komplette Computerschaltungen auf Briefmarkengröße sind nicht mehr ungewöhnlich. Ein modernes Radio von heute hat scheinbar kaum Bauteile. Vielleicht 20-50 passive Bauteile und 2-10 Schaltkreise. Trotzdem kann es komplexe Vorgänge steuern.
RST 18.11.2011
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