RENS1234 (RENS1234)

 RENS1234

Regelhexode Regelröhre

(Paralleltype RENS1834)

Anwendung: Regelbare HF- bzw. ZF-Verstärkung. Für Wechselstromheizung.

Aufbau und Verwendung: Indirekt geheizt, Viergitter-Verstärkersystem, 7poliger Stiftsockel, Steuergitter an Kolbenkappe angeschlossen. Außenmetallisierung im Innern der Röhre mit Kathode fest verbunden.

Als Regelröhre mit besonders wirksamer Verstärkungsregelung bei verhältnismäßig kleinem Regelspannungsbedarf. Z. B. lässt sich durch eine Änderung der Gittervorspannungen des ersten Gitters von 2 V auf 15V und des dritten Gitters von 2 V auf 7 V eine Steilheitsänderung von ca. 1:2000 erzielen.

Im Interesse einer möglichst verzerrungsfreien Regelung soll man dem zweiten Steuergitter nur die halbe Regelspannung zuführen (durch Spannungsteilung am Diodengleichrichter). Schirmgitterspannungen müssen über Spannungsteiler zugeführt werden, der für beide Schirmgitter gemeinsam sein kann. Schirmgitterspannung im herunter geregelten Zustand max. 125 V. In die Steuergitterzuleitung schaltet man einen Schutzwiderstand (100 Ω) gegen Störschwingungen.

Zeitgemäße Nachfolgetype: Regelhexode AH1 (1935; vierfacher Innenwiderstand, höhere Steilheit und damit höhere Anfangsverstärkung)

Aufteilung der Regelspannung bei der AH1 nicht notwendig, beide Gitter können gleiche Regelspannung bekommen (Kennlinie mit verzerrungsmäßig günstigerem Verlauf).

Die AH1 besitzt Schnellheizkathode, Außenkontaktsockel und Kolbenanschluss des Steuergitters. Eine Auswechslung im vorhandenen Empfangsgerät würde den Austausch der Sockelfassung und einige Schaltungsänderungen erfordern (Regelspannung usw.). Unter Umständen könnten sich durch die höhere Verstärkung der AH1 Schwierigkeiten (Pfeifen) ergeben. Neubau bzw. Neukauf eines Empfängers mit modernen Röhren erscheint ratsamer. Verwendet man die Röhren der ,,Harmonischen Serie“, so benutzt man für die Eingangsstufe zweckmäßig die rauscharme Regelpentode EF13.

Aus: "Rundfunkröhren Eigenschaften u. Anwendung" v. Ludwig Ratheiser, Berlin 1939.

 

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 Der automatische Fadingausgleich im Lichte neuer Tatsachen

Die Fadinghexode - wie sie wirkt

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Die Fadinghexode (RENS1234) bringt manche Vorteile mit sich. Ihre Wirkungsweise beruht darauf, dass zwei Gitter gleichzeitig geregelt werden; das eine beeinflusst die Steilheit der Röhre, das andere verschiebt auf der so entstehenden neuen Kennlinie zusätzlich den Arbeitspunkt.

Es entsteht die Frage, warum man nicht gleich den Schritt zur Hepthode wagte, der ja doch kommen muss ?

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Worin liegt der Fortschritt?

Für den selbsttätigen Lautstärkeausgleich wurden vor längerer Zeit die Exponentialröhren geschaffen. Die ersten Exponentialröhren waren als gewöhnliche Schirmgitterröhren ausgebildet. Neuerdings werden die Exponentialröhren auch als HF- Pentoden herausgebracht. Beide Arten haben den Nachteil, große Regelspannungen zu benötigen.

Der Fortschritt, den die Fadinghexode nun mit sich bringt, liegt in der Verkleinerung der nötigen Regelspannung. Die Verkleinerung der nötigen Regelspannung ist insofern besonders wichtig, als man die Audionstufe neuerdings mit Dioden ausrüstet. Diese Röhren sind unter den im normalen Empfänger vorliegenden Verhältnissen nicht imstande, hohe Regelspannungen abzugeben. (Vgl. weiter unten).

Größere Verstärkung und höhere Trennschärfe sind von den bisher angekündigten Fadinghexoden nicht zu erwarten. Im Gegenteil: Die angekündigten Röhren sind in dieser Beziehung gegenüber den HF-Penthoden im Nachteil. 

Vom Fadingausgleich zum Lautstärkeausgleich

Ursprünglich strebte man lediglich Fadingausgleich an: Man wollte die Lautstärkeschwankungen, die beim Empfang eines Fernsenders auftreten, selbsttätig ausregeln. Das ließ sich verhältnismäßig leicht erreichen, da der Empfang während eines Fadings kaum unter 1/50 des Normalwertes hinuntergeht. 

Als das Problem des eigentlichen Fadingausgleiches in befriedigender Weise gelöst war, ging man daran, den selbsttätigen Lautstärkeausgleich weiter auszubauen: Man steckte sich das Ziel, Geräte zu entwickeln, deren Lautstärkeausgleich den Ortssender praktisch ebenso laut wie einen schwächeren Fernsender zur Geltung kommen läßt. Ein derartiger Lautstärkeausgleich muss in viel weiteren Grenzen regeln, als im Verhältnis 1 : 50. Der hierfür notwendige Regelbereich beträgt ungefähr 1 : 10 000. Die höheren Forderungen an den Lautstärkeausgleich verlangen demnach eine wesentliche Steigerung der Regelfähigkeit. Dem entgegen aber steht die Tatsache, dass man heute aus anderen Gründen die Gleichrichterstufen mit Dioden ausrüstet. 

Die Dioden arbeiten ohne Anodengleichspannung und ohne jede Verstärkung. Sie müssen deshalb die Regelspannung lediglich aus der ihnen zur Verfügung stehenden Hochfrequenz entnehmen. Infolgedessen kann die Regelspannung bei Verwendung von Dioden nur der zur Verfügung stehenden Hochfrequenz entsprechen. 

Heute besteht somit die Aufgabe, einen großen Regelbereich bei geringer Regelspannung zu erzielen. An sich könnte man durch eine größere Zahl geregelter Röhren die Regelspannung herabsetzen. Regelt man z. B. in einer einzelnen Röhre nur im Verhältnis 1 : 10, so gibt das bei gleichzeitiger Regelung dreier Röhren im gleichen Ausmaß einen Regelbereich von 1: (10 x10 x 10) = 1 : 1000. Eine derartige Lösung des Problems scheitert aber an den Kosten. Dabei ist nicht allein der Röhrenpreis ausschlaggebend. Zu jeder Röhre gehören vielmehr auch Schaltelemente wie z. B. Zwischenfrequenztrafos. Außerdem braucht jede Röhre ihren Platz, der ebenfalls bezahlt sein will. 

Gewöhnliche Exponentialröhren für geringere Regelspannung ?

Der andere Ausweg besteht darin, Exponentialröhren zu bauen, die an sich mit geringeren Regelspannungen auskommen und dabei trotzdem denselben 0 er gar einen größeren Regelbereich aufweisen wie unsere heutigen Exponentialröhren. Würde man aber Exponentialröhren nach diesem Gesichtspunkt ohne prinzipiell neue Gedanken entwickeln, so erhielte man lediglich Exponentialröhren mit stärker gekrümmter Kennlinie. Die stärkere Krümmung hätte den Nachteil einer größeren Verzerrung bzw. den Nachteil, dass bei gleicher Verzerrung — nur mehr geringere Wechselspannungen verarbeitet werden könnten. Wird die Kennlinie auf ¼ des ursprünglichen Gitterspannungsbereiches und damit auf einen Regelbereich von 10 Volt statt 40 Volt zusammengeschoben, so kann bei gleicher Verzerrung wie vorher auch nur mehr eine Wechselspannung von ¼ des ursprünglich zulässigen Höchstwertes einwandfrei verarbeitet werden. 

In der Fadinghexode wird doppelt geregelt.

Die Fadinghexode enthält zwei durch ein Schirmgitter getrennte Steuergitter. Das innere Gitter (im Schaltbild unten) ist wie das Gitter einer Exponentialröhre ausgebildet. Dieses Gitter bekommt die Hoch- oder Zwischenfrequenz, die der regelbaren Verstärkung unterworfen werden soll. Die Vorspannung des ersten Steuergitters wird zum Zwecke der Verstärkungsregelung genau so verändert, wie die Gittervorspannung einer Exponentialröhre. 

Gleichzeitig mit der Vorspannung dieses ersten Steuergitters wird aber auch die Spannung des zweiten Steuergitters geregelt. Dieses zweite Steuergitter erhält keine Hoch- oder Zwischenfrequenz. Es hat lediglich den Zweck, die Steilheit der Röhre zu verändern. Geben wir dem zweiten Steuergitter eine hohe negative Spannung, dann wird die Steilheit der Röhre weitgehend reduziert. Machen wir die Spannung dieses Gitters gleich Null, dann ergibt sich eine große Steilheit. 

Selbstverständlich wird die Vorspannung des ersten Steuergitters Hand in Hand mit der Spannung des zweiten Gitters geregelt. Für höchste Verstärkung erhalten beide Gitter eine nur geringe negative Spannung. Je weiter die Verstärkung herunterreguliert werden soll, desto größer muss diese negative Spannung werden. 

Handelt es sich um die regelbare Verstärkung geringerer Hochfrequenzspannungen (bis zu etwa 1 Volt), dann macht man die Spannung des Steuergitters einfach gleich der Vorspannung des ersten Steuergitters. Hat man es hingegen mit großen HF- oder ZF-Spannungen (bis zu etwa 5 Volt) zu tun, dann muss die Vorspannung des eigentlichen Steuergitters stärker geregelt werden wie die Spannung des zweiten Steuergitters. Durch die stärkere Regelung wird dann der Arbeitspunkt des ersten Steuergitters so weit in den negativen Gitterspannungsbereich verschoben, dass die großen Gitterwechselspannungen auf ein hinreichend gerades Stück der Arbeitskennlinie entfallen. 

Warum das erste Gitter als eigentliches Steuergitter?

Das erste Steuergitter liegt von der Anode denkbar weit weg. Diese Tatsache ist sofern von größter Wichtigkeit, als mit der Fadinghexode ein sehr starkes Herunterregeln der Verstärkung ermöglicht werden soll. Man will die Verstärkung von dem für Schirmgitterröhren üblichen Wert bis auf etwa 1/10000 dieses Wertes herunterregulieren. Man will also z. B. beim Ortssender in der Fadinghexode nicht nur nicht verstärken. Man will vielmehr nur einen geringen Bruchteil der aus Steuergitter der Fadinghexode gelieferten Hochfrequenz oder Zwischenfrequenz an die nächste Stufe weitergeben. Um dies zu ermöglichen, muss die direkte Übertragung zwischen Steuergitter und Anode praktisch ausgeschaltet sein. Die Steuergitter-Anodenkapazität muss so klein als irgend möglich gehalten werden. Das ist selbstverständlich mit dem ersten Steuergitter viel leichter möglich wie mit dem zweiten Steuergitter. 

Schaltung und Kennlinie.

Aus den vorhergehenden Erklärungen folgt die Schaltung der Fadinghexode ohne weiteres: Der Schwingungskreis liegt am ersten Steuergitter. Die gesamte Regelspannung wird dem ersten Steuergitter als Vorspannung zugeführt. Mindestens ein Teil der Regelspannung wird an einem Spannungsteiler abgegriffen und von dort auf das zweite Steuergitter gegeben (Abb. 1). 

Abb. 2 zeigt die maßgebende Kennlinienschar der Fadinghexode. Selbstverständlich lassen sich bei einer Röhre mit vier Gittern außerordentlich viele Kennlinienbilder gewinnen. In Wirklichkeit interessiert jedoch nur das Kennlinienbild , das den Anodenstrom in Abhängigkeit von der Spannung des ersten Steuergitters für verschiedene Spannungen des zweiten Steuergitters darstellt. In dieser Abbildung sind einzelne Arbeitspunkte eingetragen. Diese Arbeitspunkte zeigen uns, wie die Regelung funktioniert. Wir erkennen, dass der Arbeitspunkt auf ein flacheres Kennlinienstück einer flacheren Kennlinie herunterrutscht. Dieses gleichzeitige Abflachen bedeutet praktisch, dass die Regelkurve des eigentlichen Exponentialsystems stärker gekrümmt sein darf wie bei der heute üblichen Exponentialröhre. Das Zusammenwirken der beiden in gleichem Sinn wirkenden Regulierungen hat außerdem zur Folge, dass man auf einem kleineren Regelspannungsbereich wie früher eine bedeutend größere Verstärkungsänderung unterbringen kann. 

 

Die Bezeichnung Hexode ist — da man nun schon einmal alle Röhren griechisch benennt — annehmbar. Zur genauen Kennzeichnung der besonderen Hexodenart wäre nun ein Wort mit einer so großen Zahl von Silben nötig, dass es praktisch unmöglich ist, auf alle charakteristischen Eigenschaften hinzuweisen. Greifen wir das Wesentlichste heraus, so kommen wir zu der Bezeichnung ,,Regel-Hexode". Dieses Wort deutet das Vorhandensein des Exponential-Gitters an, das die Regelung übernimmt.

Die Bezeichnung Fadinghexode erscheint mir — abgesehen von dem sprachlichen Durcheinander, an das wir Techniker uns einigermaßen gewöhnt haben — an sich unzutreffend. Während die gewöhnliche Exponentialröhre in erster Linie für den eigentlichen Fadingausgleich da ist, so braucht man die Fadinghexode erst dann, wenn es sich um einen wirklichen Lautstärkeausgleich handelt. Außerdem kann die Fadinghexode auf Grund ihrer beiden Steuergitter auch in der Mischstufe oder in anderen künftigen Kunstschaltungen Verwendung finden.

Warum nicht gleich Regel-Hepthode?

Die gewöhnlichen Schirmgitterröhren hat man neuerdings durch Einfügen eines Bremsgitters vervollkommnet. Würde man die Regel-Hexode gleichfalls mit einem solchen Bremsgitter versehen, dann könnte sie sich mit den modernen Schirmgitterröhren in jeder Beziehung messen. So aber verkörpert sie einerseits einen Fortschritt, während sie andrerseits wegen des fehlenden Bremsgitters wie eine veraltete Konstruktion anmutet.

Die Regel-Hepthode wäre ein großartiges Mischrohr. Die Mischhexode (RENS1224) hat bei ihrer praktischen Erprobung verschiedene Mängel gezeigt. Wohl ist durch dieses Schirmgitter eine Wirkung durch Oszillatorkreises auf den Hochfrequenzkreis vermieden. Der Hochfrequenzkreis wirkt jedoch immer noch auf den Oszillatorkreis zurück! Diese Einwirkung des Hochfrequenzkreises auf den Oszillatorkreis findet über die Gitteranode statt. Diese Gitteranode braucht man nur deshalb, weil die Mischhexode nebenbei zur Erzeugung der Hilfsschwingung ausgenutzt wird.

Das legt den Gedanken nahe, evtl. doch trotz Hexode oder Hepthode mit getrenntem Oszillatorrohr zu arbeiten. Hierfür würde eine kleine bescheidene Eingitterröhre genügen. Durch Anwendung einer getrennten Oszillatorröhre in Verbindung mit der Regel-Hepthode wäre die Möglichkeit gegeben, eine vollkommen sauber arbeitende Mischstufe herzubringen, in der ein gewisser selbsttätiger Lautstärkeausgleich noch überdies möglich wäre. Durch Anwendung der Regel-Hepthode in der Mischstufe hätte man überdies die Möglichkeit, sich auf eine Hepthoden-Art zu beschränken, die die beiden bisher angekündigten Hexoden mit Vorteil ersetzen könnte. F. Bergtold. 

Hier hat der Fachautor F. Bergtold die Trioden-Hexoden- Mischröhre gewissermaßen schon vorausgesagt, indem er vorschlug, die nur als Regel-Hepthode vorgesehene RENS1234 als Mischröhre zu verwenden, auf deren zweiten Steuergitter g3 eine Oszillatorschwingung zugeführt wird, die von einer zusätzlichen separaten Triode, z. B. eine REN904, erzeugt wird. Einige Monate später erschien dann die ACH1, die genau nach diesem Prinzip arbeitete.
 

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