EAF42, ECH42, ECL113, EZ40.

Auszug aus radio mentor 1950 Heft 2

(Fortsetzung von "Die E-113er Pico-Serie von Telefunken")

 

Von Dr. Horst ROTHE, Telefunken, Röhrenwerk Ulm

Die im Jahre 1937 auf den Markt gebrachte Telefunken-Stahlröhrenserie war als eine der ersten Röhrenserien so konstruiert worden, dass bei kleinen Gesamtabmessungen sämtliche Elektrodenzuleitungen am unteren Boden der Röhre angeordnet sind. Um dieses zu ermöglichen, wurde das System horizontal, d. h. parallel zur Grundplatte, eingebaut, wodurch sich hinsichtlich Stabilität, Schüttelfestigkeit und Mikrofoneffekt außerordentlich gute Eigenschaften erreichen ließen. Obwohl diese Röhren mit ihrem Durchmesser von 39 mm bei 35 mm Höhe bereits ein sehr kleines Volumen beanspruchen, hat es sich gezeigt, dass für die Konstruktion von Geräten kleiner Abmessungen Röhren mit geringerem Durchmesser bevorzugt werden, selbst wenn deren Höhe über die der Stahlröhren hinausgeht. Die Telefunken G.m.b.H. hat sich aus diesem Grunde entschlossen, als Ergänzung des Stahlröhrenprogramms eine weitere Serie in Form der Pikoröhren herauszubringen, worunter sockellose Röhren mit Abmessungen von 21 mm Ø bei 60-80 mm Höhe verstanden werden.

Der Automobilempfänger, sowie der tragbare Batterieempfänger sind wohl die einzigen Rundfunkempfangsgeräte, bei denen die Größe der verwendeten Röhren eine entscheidende Rolle spielen kann. Beide Typen von Geräten sollen von kleinen Abmessungen und möglichst leicht sein. Jeder Millimeter, der an Röhrengröße gespart wird, kann daher von Vorteil sein, vorausgesetzt, dass auch die übrigen Zubehörteile wie Widerstände, Kondensatoren,  Lautsprecher usw. in ihren Abmessungen und Gewichten verkleinert werden. Bei den normalen Rundfunkgeräten üblicher Bauart dagegen spielen die Dimensionen der Röhren durchaus keine so entscheidende Rolle, da diese Geräte schon aus akustischen Gründen gewisse Abmessungen nicht unterschreiten und eher eine Tendenz zur Vergrößerung zu beobachten ist. Die ersten Röhren der Piko-Serie sind daher für Automobilempfänger gedacht und in E-Ausführung mit 6,3 Volt Heizspannung versehen. Es sind dies die Mischröhre ECH42, die HF-Pentode EAF42 mit eingebauter Diode, der Doppelweg-Netzgleichrichter EZ40 und die kombinierte Endröhre ECL113. Wobei die ersteren drei Typen in ihrem Prinzip und ihren Funktionen entsprechenden Typen der Stahlserie ähnlich sind und für alle Gerätetypen Verwendung finden können, während die Endröhre ECL113 für die Verwendung im Automobilempfänger neu entwickelt wurde. Durch weitere Typen für allgemeine Verwendungszwecke soll die Piko-Serie laufend ergänzt werden, so dass sich durch Kombination mit der Stahlserie mannigfaltige Möglichkeiten für die Gerätebestückung ergeben. Bei ihrer Entwicklung und Konstruktion wurden alle in den letzten Jahren erzielten Erkenntnisse und Fortschritte verwertet, und zwar sowohl in Bezug auf äußere Gestaltung als auch in Bezug auf Aufbau und Art des elektrischen Systems.

Äußere Form und Sockelung der Piko-Röhren.

Bereits seit mehr als zehn Jahren werden in Deutschland in der Fabrikation von Röhren in Glaskolben mit kleinen Durchmessern um 20 mm umfangreiche Erfahrungen gesammelt. In Übereinstimmung mit der ganzen Welt zeigte es sich dabei, dass ein solcher Kolbendurchmesser einen sehr günstigen Kompromiss zwischen den Fabrikationsbelangen und den Anforderungen des Gerätebaues darstellt, weil sich die Elektrodensysteme der üblichen Katoden- und Gitterabmessungen einbauen lassen, wie sie z. B. auch in den Stahlröhren Verwendung finden. Für die Piko-Röhren wurden daher Glaskolben mit einem Durchmesser von 21 mm gewählt, wie sie bereits bei der RV12P2000 benutzt wurden.

Die Entscheidung über die Sockelanordnung warf besondere Fragen auf. Von vornherein stand fest, dass die Elektrodenanschlüsse durch dicke Durchführungsstifte erfolgen müssen, die unmittelbar in den Glasboden eingeschmolzen sind, so dass sich die Anbringung eines gesonderten Röhrensockels erübrigt. Die Unverwechselbarkeit des Einsetzens der Röhre in die Fassung muss dabei durch die Anordnung dieser Stifte bzw. durch Kombination mit weiteren Hilfsmitteln erreicht werden. Die in Deutschland für Behördenzwecke auf dieser Grundlage entwickelten Anordnungen schieden von vornherein aus, da sie wegen überspitzter Anforderungen zu kostspielig sind.  In den USA hatte sich während des Krieges die Sockelanordnung der Miniaturröhren herausgebildet, bei der die Sockelstifte im Glasboden der Röhre auf einem Kreis in gleichen Abständen angeordnet sind, wobei jedoch zur Erreichung der Unverwechselbarkeit einmalig zwischen zwei Stiften ein doppelt so großer Abstand besteht.     Piko-Röhre ECL113. Als Fassungen können die normalen Rimlock- Fassungen Verwendung finden.

Von den beiden normalisierten Anordnungen mit sieben bzw. neun Stiften käme für die in Europa bevorzugten Elektrodensysteme nur die Neun-Stift-Anordnung (Noval !) mit einem Stiftkreisdurchmesser von 11,9 mm in Betracht. Dabei würde zwar meist ein Stift leer bleiben, jedoch hätte diese Anordnung den Vorteil der universellen Verwendbarkeit auch für moderne Kombinationsröhren, bei denen neun Stifte benötigt werden. Ferner hat in den letzten Jahren die Philips- Gesellschaft die Rimlock-Anordnung herausgebracht. Bei dieser, die im Prinzip als bekannt vorausgesetzt werden kann, sind acht Sockelstifte auf einem Kreis von 11,5 mm Ø im gleichen Abstand angeordnet, während die Unverwechselbarkeit durch eine Nase erreicht wird, die in bekannter Weise entweder an einem aufgekitteten Sockelring angebracht wird oder direkt in den Glaskolben eingeblasen ist. 

Schließlich wurde von Telefunken eine Anordnung entworfen und teilweise auch an die apparatebauende Industrie bemustert, bei der von acht Stiften, die ebenso wie bei der Rimlock-Anordnung in gleichmäßigen Abständen auf einem Kreis von 11,5 mm Ø angeordnet sind, einer eine nach innen gebogene Kralle erhält. In Anbetracht der Tatsache jedoch, dass die Rimlock-Röhren bereits auch in Deutschland eingeführt sind, wurde von Telefunken von der zusätzlichen Einführung einer weiteren Sockelung abgesehen. Um Einheitlichkeit und Typenangleichung der Röhrenfabriken zu ermöglichen, wurde vielmehr beschlossen, für die Piko-Serie die gleiche Sockelung wie bei den Rimlock- Röhren zu wählen und auch die einzelnen Typen an letztere anzugleichen, soweit dies aus elektrischen Gründen möglich und angebracht ist. Von den Piko-Röhren sind daher die Anfangsstufenröhren EAF42 und ECH42, sowie der Netzgleichrichter EZ40 an die Rimlock- Röhren gleicher Typenbezeichnung angeglichen, während die kombinierte Endröhre ECL113 für Automobilempfänger neu entwickelt wurde.        Systemaufbau der ECL113, links ohne, rechts mit Anodenblech

 

HF - Pentode EAF42, Mischröhre ECH42 und Zweiweggleichrichter EZ40.

Die elektrischen Daten dieser drei Röhrentypen können als bekannt vorausgesetzt werden, so dass auf eine Diskussion hier verzichtet wird. Es ist nur zu bemerken, dass die EZ40 einen Heizstrom von nur 475 mA verbraucht bei Daten, die sonst der bekannten EZ40 gleich sind.

Die Niederfrequenzendstufe beim Automobilempfänger.

Die erforderliche Niederfrequenzausgangsleistung liegt auch beim Automobilempfänger bei 2...4 Watt ebenso wie beim normalen Rundfunkempfänger. Jedoch ist die dafür aufzuwendende Gleichstromleistung von Bedeutung, da sie ja der Starterbatterie über einen Umformer (Zerhacker) entnommen werden muss, so dass der Wirkungsgrad in der Erzeugung dieser Niederfrequenzleistung möglichst hoch sein soll. Die günstigste Form des Niederfrequenzverstärkers ist daher in diesem Falle der Gegentakt-B-Verstärker mit Pentoden bei leistungsloser Aussteuerung im Gebiet negativer Gitterspannung. Zur Erzeugung der Gegentaktspannung für die Aussteuerung der beiden Pentodenendstufen können dann die bekannten Phasenwendeschaltungen mit Röhren verwendet werden, wobei sich genügend hohe Verstärkungsgrade erreichen lassen. Bisher standen dafür jedoch nur Endpentoden zur Verfügung, die zur Einstellung des Arbeitspunktes im unteren Knickpunkt der Kennlinie, wie es für den B-Betrieb erforderlich ist, recht hohe negative Gittervorspannungen von etwa -15 Volt und darüber benötigen. Bei Beschränkung auf 4 Watt Niederfrequenzleistung mit 250 V Anodengleichspannung, wobei am Gitterstromeinsatzpunkt Spitzenströme von 40...50 mA erforderlich sind, ist es jedoch mit den bei Endröhren üblichen Steilheiten von 8...9 mA/V ohne weiteres möglich, mit einer Gittervorspannung für den B-Punkt von -6,3 Volt auszukommen, die dann unmittelbar der Betriebsbatterie von 6,3 V entnommen werden kann. Wird zur Vorverstärkung eine Triode und zur Phasenwendung eine weitere Triode verwendet, so lässt sich mit dieser Kombination von vier Systemen eine etwa 4000fache Niederfrequenzverstärkung erzielen, so dass zur Aussteuerung der 4 Watt Sprechleistung am Gitter der Vorstufe nur etwa 80 mV benötigt werden.

Bei dieser Schaltung findet also immer ein Endstufensystem zusammen mit einem Vorstufensystem Verwendung, so dass es aus elektrischen und ebenso aus Raumgründen direkt zwingend erscheint, beide Systeme in einer Kombinationsröhre zu vereinigen. Im Laufe der vergangenen zwei Jahre ist wiederholt über das Problem der kombinierten Endröhre diskutiert worden. Nicht nur in Europa, sondern in fast noch stärkerem Masse in den USA hat sich die Kombinationsröhre eingebürgert, und es ist kein Grund ersichtlich, der zwingend gegen organische und zuverlässige Kombinationen spricht.