radione: Merkur Register 4KW

Ein befreundeter Sammler hat mich gefragt wozu ein 3,6 Ohm Widerstand im Heizkreis der EABC80 eingefügt ist. Ich kenne den Grund nicht, es wäre aber interessant warum die EABC80 unterheizt wird. Im Schaltplan des RM.org fehlt dieser Widerstand, im Schaltplan des Sammlers und in seinem Gerät ist der Widerstand vorhanden.

• Schaltungsausschnitt (54 KB)

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Hallo Herr Heigel,
ein interessantes Schaltungsdetail.
Auffällig ist auch, da durch das Unterheizen der Anodenstrom sinken muss, dass die Spannung an der Anode in beiden Fällen mit 70V angegeben wird. Durch die Unterheizung müßte-sollte die Spannung an der Anode steigen.

Interessant wäre die tatsächlich Anodnspannung zu messen und zwar mit und ohne Heizkreiswiderstand. Allerdings ist dadurch der Sinn des Widerstandes nicht geklärt.

Mit besten Grüßen
D. Grötzer

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Ich könnte mir vorstellen, daß die Triode bei dem geringen Anodenstrom auch mit verringerter Heizung unverändert arbeitet.

Unterheizung wurde absichtlich eingesetzt, um an Dioden das Brummen zu vermindern und die Kennlinie zu linearisieren, siehe hier. Interessant wäre nun, ob das Gerät in diesem Bereich Abweichungen hat.

Grüße,

Steffen Thies
 

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Wegen des Kaltleiterverhaltens des Heizfadens kann man die Bedingungen mit Heizkreisvorwiderstand nicht so ganz einfach berechnen. Ich habe deshalb mal eine gebrauchte Valvo EABC80 messtechnisch untersucht:

1. Heizung mit U_f = 6,3V: => I_f ≈ 0,46A, P_f ≈ 2,9W,
2. Heizung mit U_B = 6,3V und R_v = 3,6Ω: => U_f ≈ 4,8V, I_f ≈ 0,4A, P_f ≈ 1,9W.

Durch den Vorwiderstand geht die Heizleistung also erheblich, nämlich um rund ein Drittel zurück. Der Anodenstrom der Triode, gemesen mit Funke W20 bei U_g = - 3V und U_a = 250V, geht dabei von ca. 0,7mA auf ca. 0,4mA zurück. Dieser ebenfalls erhebliche Rückgang ist sicherlich auch damit zu begründen, dass die Röhre gebraucht ist und schon bei korrekter Heizung nur noch 70% des Wertes einer neuen Röhre erbringt. Trotzdem dürfte auch bei einer neuen Röhre in dieser statischen Einstellung ein nennenswerter Anodenstrom-Rückgang bei Unterheizung zu erwarten sein. Noch interessanter wäre sicher das Verhalten des Anodenstroms im Arbeitspunkt mit Anodenwiderstand und AP-Einstellung mittels Anlaufstrom-Gitterwiderstandes, sowie die Auswirkungen der Unterheizung auf den AP-bestimmenden Anlaufstrom. Vmtl. sind die Auswirkungen auf den Anodenstrom dann tatsächlich deutlich geringer als bei der obigen Mesung; dafür spricht meine Beobachtung, dass an der Trioden-Anode einer EABC80 im Radio fast immer rund 75V Anodenspannung anliegen (gemessen mit hochohmigem Multimeter), und zwar egal, ob eine neue oder bereits stark verschlissene Röhre verwendet wird. Leider konnte ich weitere Messungen nicht durchführen, ebensowenig wie Messungen der Diodenkennlinien.

Da hier zum eigentlichen Thema noch keine wirklich belastbaren Fakten vorgetragen worden sind und infolge möglicherweise verlorengegangenen Wissens vielleicht auch gar nicht mehr kommen können, erlaube ich mir mal ein paar allgemeine Gedanken, die natürlich gerne kommentiert und kritisiert werden dürfen:

1. Über die Jahre ist mir immer wieder aufgefallen, dass gerade die Triode der EABC80 oft verschlissen ist. Oft hat sie ungenügende Emission, obwohl sie i.a. bei einem sehr niedrigen Anodenstrom von nur ca. 0,5mA betrieben wird und selbst bei schlechtem Gitterkondensator - im Gegensatz z.B. zu einer Endröhre - nicht sonderlich gefährdet ist. Oft haben die EABC80 auch schlechte Vakuum- bzw. Isolationswerte; man sieht ihnen ihre Metallverdampfungen schon von außen an. Deshalb mein erster Gedanke: Will man durch den Heizkreisvorwiderstand die Neigung zur Metallverdampfung (auch der Kathode) vielleicht reduzieren, um die Lebensdauer zu erhöhen? Das geht natürlich nur dann, wenn die Kathode nicht stark gefordert wird, wie das bei der EABC80-Triode i.a. ja der Fall ist.

2. Ebenso halte ich den Gedanken, dass man mit der Unterheizung die Diodenkennlinien linearisieren will, für sehr realistisch. Die im von Herrn Thies zitierten Thread gezeigte Übersicht über die Diodenkennlinien ist schon sehr beeindruckend.

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In "Barkhausen, H.: Lehrbuch der Elektronenröhren, Bd. 1, 9.A., Hirzel, 1960" gibt es im 2. Kapitel unter §4 eine Untersuchung zum Anlaufstrom (von Dioden). Als Beispiel hierzu ist der gemessene Anlaufstrom einer EF12 dargestellt.

Dargestellt sind die 3 Bereiche "Anlauf", "Raumladung" und "Sättigung". Parameter ist der Heizungs-Strom I_h, der regulär 200mA beträgt. E_k ist das Kontakt-Potential zwischen Kathode und Auffang-Elektrode.

• Durch die Unterheizung wird der Anlaufstrom und damit die negative Anlaufspannung reduziert.

Bei der EABC80 entsteht jedoch die negative Vorspannung für das Gitter der Triode i.d.R. durch den Spannungsfall, den der Anlaufstrom im Gitterwiderstand (da meist 10MΩ) erzeugt.

Nachtrag:

Ein Beispiel für eine absichtliche Unterheizung einer Röhre gibt es z.B. beim ESF von R&S, dem (LMK und) UKW-Empfänger, der für den "Durchbruch" für den UKW-Rundfunk eine wesentliche Bedeutung hatte.

Hier wurden für den "Foster-Seely-Demodulator" die Dioden von 2 verschiedenen UAF42 verwendet, wobei bei einer davon (Rö1) nur die Diode überhaupt beschaltet war. Um die Dioden der beiden UAF42 symmetrieren zu können, war es notwendig, die Rö1 zu unterheizen. (Parallel-Widerstand im Heizkreis wegen Serienheizung.)

Im Heft 01/2018 des Radiomuseums Cham findet sich auf S. 25 - 32 eine ausführliche Analyse des ESF. Der Autor ist der hier wohlbekannte Hans Michael Knoll.

Ein weiteres Beispiel für eine Unterheizung ist die VF14 im Kondensator-Mikrofon. Siehe auch die Posts unterhalb der Modellseite.

MfG DR

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Hallo Herr Steinmetz,

ich habe das gerade mal mit einer guten EABC 80 ausprobiert. Schaltung wie im Post 1. Bei Speisung mit 300 V stellen sich mit voller Heizung 63,4 V ein, mit 4,8 V Heizspannung sind es 69,3 V. Das geht also, aber wahrscheinlich wird die nutzbare Lebensdauer kürzer. Ihre Beobachtung, daß die Reaktion einer müden Röhre stärker ist, wird das Ende zusätzlich beschleunigen.

Ihren Vermutungen zu Punkt 1 möchte ich deshalb widersprechen.

a) Die Triode wird nicht taub, obwohl, sondern weil der Anodenstrom so klein ist. Das ist generell so, besonders schön bei der Triode der ECH 81, wenn ein Radio nur auf UKW gelaufen ist. Wenn man sie mit Belastung betreibt oder gar einen Regenerierversuch macht, sprechen sie meist fröhlich drauf an (um bei Normalbetrieb erneut einzuschlafen).

b) Die Metallniederschläge gehen bei meinen EABC 80 eher von den Heizfäden aus. Das aber deutet auf sehr langen Betrieb hin. Der schlechte Zustand so mancher ist vermutlich eher auf ihre lange Lebensdauer zurückzuführen. Wenn es nicht so wäre, würde man viel häufiger auf erneuerte Exemplare treffen.

Grüße,

Steffen Thies

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Schön, dass wieder Bewegung in diese Sache gekommen ist. Leider kann ich im Moment nicht umfangreicher posten. Melde mich wieder.

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Sorry, dass es so lange gedauert hat. Inzwischen habe ich die Trioden einiger unterschiedlich verschlissener EABC80 genauer durchgemessen. Dabei halte ich folgende Beobachtungen für bemerkenswert:

1. Selbst bei einer deutlich emissionsschwachen EABC80, die bei statischer Messung z.B. nur noch 70% oder weniger des Anoden-Nennstroms bringt, stellt sich bei einer Standard-Verstärkerschaltung (U_B = 250V, R_g = 11MΩ, R_a = 220 kΩ) nahezu derselbe Arbeitspunkt wie bei einer nagelneuen EABC80 ein, nämlich eine U_a = ca. 80V. Dabei spielt es nur eine untergeordnete Rolle, ob die Emissionsschwäche durch Verschleiß oder durch Unterheizung zustandekommt. Der Grund liegt offensichtlich darin, dass bei schwächerer Emission der Anlaufstrom deutlich niedriger ausfällt, folglich auch die sich an R_g einstellende Gittervorspannung entsprechend weniger negativ ist und dass sich damit ein höherer Anodenstrom einstellt, der zu einer fast identischen U_a führt. Deutlich höhere Werte von U_a stellen sich erst bei Röhren unter ca. 50% ein, z.B. bei 40%-Röhren.
2. Im Unterscheid zum resultierenden Arbeitspunkt weisen emissionsgeschwächte EABC80 gegenüber neuen Exemplaren aber eine deutlich reduzierte Steilheit auf. Die anderen Röhrenparameter R_i und D bzw. μ wurden zwar nicht nachgemessen, aber ein paar Stichprobe-Messungen zeigen, dass die Spannungsverstärkung bei der o.a. Verstärkerschaltung im Falle von emissionsschwachen EABC80 auch nennenswert zurückgeht. Ebenso muss man davon ausgehen, dass sich Aussteuerbarkeit und Klirrfaktor verschlechtern.
3. Selbst eine stark verschlissene EABC80 mit völlig unbrauchbaren Vakuum-/Isolationswerten erzeugt einen Arbeitspunkt von beispielsweise Ua = 69V, hat eine durchaus noch brauchbare Steilheit und hört sich in einem Radio noch keinesfalls schlecht an.

Mir ist klar, dass diese Untersuchungen bzgl. der ursprünglichen Fragestellung nach der Unterheizung der EABC80 nur bedingt hilfreich sind. Aber sie zeigen andere interessante Effekte. So könnte man als vorläufiges Fazit durchaus erneut festhalten, dass Messungen nur ein Teil der Wahrheit sind, und dass ein hörbares Ergebnis trotz schlechter Röhren-Messwerte durchaus noch brauchbar sein kann.

Falls Interesse an den genauen Messwerten besteht, bitte ich um kurze Rückmeldung. Dann müsste ich die Werte allerdings erst noch grafisch aufarbeiten, um sie hier einstellen zu können.

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