Die Kathodengleichrichtung[1][2] ist ein Verfahren zur Demodulation amplitudenmodulierter Signale, das durch die Verwendung einer Anordnung gekennzeichnet ist, die aus einer Elektronenröhre sowie einer Kathodenkombination besteht, wobei letztere aus einem Widerstand und einem Kondensator besteht, die mit der Kathode der Röhre und dem gemeinsamen Anschluss (Masse) verbunden sind.
Die Modulation und die Demodulation sind jene Verfahren, die eine Funkübertragung und somit auch den Rundfunk möglich machen.
Für Rundfunkzwecke liegt die Zeitkonstante der Kathodenkombination in der Größenordnung von 10-4s. Kleinere Werte kommen vor.
Wirkung
Die Signalquelle wird hier als Spannungsquelle dargestellt, weil sie durch die Röhre praktisch nicht belastet wird. Das bedeutet, dass die Güte eines angeschlossenen Schwingkreises praktisch nicht verschlechtert wird.
Dennoch wird an der Kathode eine erhebliche Leistung des demodulierten Signals bereitgestellt. Abhängig von der Zeitkonstante, die sich bei Betrachtung aller an der Kathode angeschlossenen Elemente ergibt, kann das Modell der Kathodengleichrichtung zwischen den beiden Fällen „Einweggleichrichtung ohne Ladekondensator“ und „Annäherung der Hüllkurve als Folge kleiner Sägezähne“ liegen (siehe Gittergleichrichtung bzw. Einweggleichrichtung mit Ladekondensator).
Signalverläufe
Die Signalverläufe entsprechen den üblichen Signalverläufen der „Einweggleichrichtung mit Ladekondensator“. Deren allgemeingültige Verläufe sind im Artikel Gittergleichrichtung gezeigt. Dort wird auch auf die Verzerrung des NF-Signals durch die mögliche Auslassung potentieller Abtastwerte hingewiesen.
Hinweis
Die Verfahren zur Demodulation mit Hilfe einer Elektronenröhre werden nach der Elektrode benannt, an der erstmalig das demodulierte Signal zur Verfügung steht: Kathodengleichrichtung, Gittergleichrichtung und Anodengleichrichtung. Die letztere bezieht sich vorwiegend auf die Gleichrichtung am Sperrpunkt jener Kennlinie, die die Abhängigkeit des Anodenstromes von der Gitterspannung darstellt. Eine Gleichrichtung am Übergang in die Sättigung ist möglich.
Kathodengleichrichtung und Rückkopplung
Zu betrachten sind die beiden genannten Grenzfälle. Bei der „Einweggleichrichtung ohne Ladekondensator“ vermindert der Schwellwert der Gleichrichtung die Verstärkung im Rückkopplungskreis bei kleineren Signalen, was zu einem „harten Rückkopplungseinsatz“ führt.
Bei der „Einweggleichrichtung mit Ladekondensator“ entspricht der Anodenstrom dem Ladestrom, der auch bei der Einweggleichrichtung mit Ladekondensator während der Zeit des Stromflusswinkels fließt. Die Größe dieses Stromes hängt von der Zeitkonstanten sowie dem jeweiligen Unterschied zwischen den aufeinander folgenden Maxima des modulierten Signals ab. Der Punkt des Einsetzens der Selbsterregung ist deshalb vom steigenden oder sinkenden Signalverlauf des modulierenden Signals abhängig.
In beiden Fällen ist die Rückkopplung zwar möglich, aber dennoch ist diese Lösung für die industrielle Fertigung nicht zu empfehlen.