Steuerkennlinen früher Regelröhren
Steuerkennlinen früher Regelröhren
In den Datenblättern der "A" Röhren, aber auch früherer Typen, wie der "Stiftröhren", werden die Steuerkennlinien der Regelröhren praktisch immer in einem linearen Maßstab dargestellt. D.h. der Anodenstrom als Funktion der Gitterspannung wird in einem linearen Maßstab aufgetragen (wie das früher allgemein üblich war). Man wird also kaum eine logarithmische Darstellung der Steuerkennlinie einer "frühen" Regelröhre finden.
Die lineare Darstellung hat nun aber den Nachteil, daß daraus nur sehr schwer das Regelverhalten abzulesen ist. In diesem Zusammenhang sei daran erinnert, daß auch die Lautstärke-Empfindung des Gehörs keinem linearen, sondern einem logarithmischen Gesetz folgt.
Die Darstellung der Steuerkennline von Regelröhren ändert sich dann mit der Einführung der "Harmonischen Serie", der Stahlröhren. Ab da ist es üblich, die Steuerkennlinien von Regelröhren logarithmisch aufzutragen.
Beispiel AF3
Links ist die für frühe Regelröhren übliche Darstellung der Steuerkennlinie Ia = Ia(ug) der AF3 zu sehen.
Vergleicht man diese mit der Steuerkennlinie der nicht geregelten AF7, sieht man zwar schon einen Unterschied, insbesondere die "kürzere" Kennlinie, aber der grundsätzliche Unterschied zur Kennlinie einer Regelröhre ist praktisch kaum erkennbar.
Nun gibt es für die AF3 jedoch in der Literatur auch eine logarithmische Darstellung der Steuerkennlinie, und zwar im Vergleich zur Steuerkennlinie der EF11. Zu finden sind diese in
- "Wiesemann, H.: Praktische Funktechnik, 2.A., Frankh, 1939" (links)
- "Ratheiser, L.: Rundfunkröhren , Eigenschaften und Anwendung, 3.A., Union Deutsche Verlagsgesellschaft Berlin, 1938" (rechts)
Die beiden Kennlinien wurden auch in dem Post "Blaupunkt: Schaltbild 9W78 (fast) wie Schaltbild 7W77" gezeigt.
In den logarithmisch dargestellten Steuerkennlinien der AF3 in Bild 101 & Bild 118 erkennt man nun die Ähnlichkeit mit den Steuerkennlinien der (Regelröhre) EF11.
Beispiel RENS1294
Im Datenblatt zur RENS1294 von Telefunken steht zwar, daß die RENS1294 eine "Exponential-Röhre" sei, jedoch ist das aus dieser linearen Darstellung nicht so ohne weiteres zu entnehmen.
Die Angaben bei der RENS1894 lauten:
Da keine logarithmische Darstellung der Steuerkennlinie einer RENS1294 (bzw. ihrer äquivalenten Typen z.B. E447 bzw. H2129D) in der Literatur gefunden wurde, wurde eine entsprechende Messung durchgeführt.
Gemessen wurde der Anodenstrom Ia als Funktion der Gitterspannung ug. Die Gitterspannung wurde in Stufen um jeweils 1V vergrößert. Das Netzgerät für die Gitterspannung hat allerdings nur 30V maximale Spannung, was den Bereich gegenüber den Bildern für die AF3 einschränkt.
Der Arbeitspunkt wurde gemäß dem TFK Datenblatt zu Ua = 200V und Ug2 = 100V gewählt.
Als Ergebnis kann man sehen, daß die Regelkennlinie der RENS1294 insbesondere im Anfangsbereich ungünstiger ist als bei der AF3. Ab etwa ug = -4V ergibt sich in der log. Darstellung (praktisch) eine Gerade, was bestätigt, daß ab hier ein Exponential-Gesetz gilt.
Beispiel EF11
Am Beispiel der Steuerkennlinien der EF11 zeigt Ratheiser, wie aus den logarithmisch gezeichneten Steuerkennlinien die linearen gewonnen werden können.
Leider ist der umgekehrte Weg nicht praktikabel, weil die sehr kleinen Werte für den Anodenstrom aus der linearen Darstellung nur ungenau abgelesen werden können - wenn überhaupt.
Um die halblogarithmische Darstellung zu bekommen, bleibt somit nichts anderes übrig, als selbst entsprechende Meßwerte aufzunehmen und zu zeichnen.
Zur Realisierung einer Regelkennlinie
Die konstruktive Lösung der Realisierung einer Regelkennlinie beruht i.d.R. auf einem ungleichmäßig gewickelten Steuergitter. (Alternativ gibt es auch die Möglichkeit, die Kathode nicht genau zentrisch zum Steuergitter zu montieren.)
In "Kammerloher, J.: Hochfrequenztechnik 2; Elektronenröhren und Verstärker, 8.A., C.F. Winter'sche Verlagsbuchhandlung, 1958" finden sich folgende erklärenden Skizzen.
Das Gitter einer Regel-Röhre ist eine "Spirale" mit ungleicher Steigung.
An den Stellen mit den größeren Abständen der Gitter-Spirale muß die negtive Gittterspannung größer werden, um den Elektronenstrom zu sperren.
Während bei kleiner Gitter-Vorspannung noch die gesamte Kathode emittieren kann, bleibt mit steigender Gitter-Vorspannung nur noch der Teil mit der größten Steigung des Gitters übrig.
Statt einer Gitter-Spirale mit ungleicher Steigung kann man sich eine Röhre mit einem solchen Gitter auch aus einer Parallel-Schaltung von mehreren Röhren mit Gittern unterschiedlicher Steigung zusammengesetzt denken.
Je gleichmäßiger die Änderung der Steigung ist, um so mehr "Ersatz-Röhren" sind dann notwendig, Abb. 134.
Genügen 2 "Ersatz-Röhren" zur Beschreibung der Steuerkennlinie, hat diese praktisch einen "Knick" in ihrem Verlauf, Abb. 135. Vergleiche auch die Kennlinie der RENS1294.
Sind die Gitterwindungen weiter auseinander, kann die Anode besser "durchgreifen" (Durchgriff D) und die Elektronen "absaugen".
Gitterwindungen mit weiterem Abstand erzeugen einen größeren Durchgriff.
Abb 136a gilt für das Beispiel von Abb 134.
Frühe Regelröhren, wie die REN1294, hatten noch kein Gitter mit gleichmäßiger Änderung der Steigung, sondern eher Gitter mit Anordnungen wie Abb. 136b. Das führt dann zu einem "Knick" in der Regelkennlinie, den man besonders gut in der Log. Darstellung sieht.
Ein Realisierungsbeispiel anhand der AF3 ist "Ratheiser, L.: Rundfunkröhren, Eigenschaften und Anwendungen, 4.A., Union Deutsche Verlagsgesellschaft, 1940" entnommen.
MfG DR
Für diesen Post bedanken, weil hilfreich und/oder fachlich fundiert.