ELL80

QQE03/12 (6360 , RS1029,  CV2798) als Ersatz für ELL80

In einem früheren Beitrag habe ich eine MOSFet-Ersatzschaltung für die NF-Doppel-Leistungspentode ELL80 vorgestellt. Wenn man es zwar auch nicht hört, dass MOSFets anstatt einer Röhre in der NF-Endstufe arbeiten, so ist der Anblick einer solchen Ersatzschaltung, gesteckt im Röhrensockel, etwas verwunderlich und wenig authentisch ist die Sache auch.

Bei einigen Sammlerfreunden rief diese Version, Halbleiter anstelle einer Röhre einzusetzen, leicht säuerliche Minen hervor und ich wurde ermuntert, auch über einen kostengünstigen Ersatz der ELL80 durch eine Röhre nachzudenken.

Die oftmals als Nachfolger genannte ECLL800 ist schon lange kein kostengünstiger Ersatz mehr, auch kann sie nicht in Ultralinearendstufen eingesetzt werden. Der Ersatz durch zwei EL95 ist lange bekannt und vielfach ausgeführt.

Bei meiner Suche nach einem kostengünstigen Ersatz bin ich auf die Doppeltetrode QQE03/12 gestoßen.

Ein Vergleich der Daten lässt diese Röhre als verwendbar erscheinen.

Die derzeitig gute Verfügbarkeit mit erstaunlich moderaten Preisen (Stückpreis NOS ca. 4€) gaben schließlich den Ausschlag, eine Verwendung der Röhre zu planen.

Für die Überlegungen zur Ersatzschaltung sollten folgende Vorgaben beachtet werden:

• Steckbarer Ersatz ohne Veränderungen am Gerät
• Funktion wie Originalersatz
• Wenige, leicht beschaffbare und ausschließlich passive Bauelemente
• Kein höherer Energieverbrauch
• Einsetzbar in NF-Endstufen unterschiedlicher Geräte und Betriebsarten
• Geringe Kosten
• Wenig Arbeitsaufwand

Es ist von vornherein klar, dass sich die Vorgaben nicht 100%-ig erfüllen lassen und dass man nur eine Annäherung anstreben kann. Alleine die Unterschiede im System, der Steilheit und weiterer Daten der Röhren lassen es schon nicht zu.

Folgende Änderungen bzw. Kompromisse sind erforderlich:

·        Der Trafo muss einen etwas höheren Heizstrom für die QQE liefern. Die unterschiedliche Stiftbelegung ist anzupassen und macht einen Adapter erforderlich.

·        Die QQE hat für beide Systeme nur einen gemeinsamen Schirmgitteranschluss wodurch z. B. der Einsatz in einer Ultralinearendstufe zwar noch möglich ist, aber die besondere Schaltungseigenschaft verloren geht.

·        Die Schirmgitterspannung der QQE ist deutlich geringer als die der ELL und muss herabgesetzt werden. Die Schirmgitterspannung sollte möglichst so klein (150 V) gewählt werden, dass auch bei großen Aussteuerungen die für Tetroden typische „Delle“ in der I_A/U_A-Kennlinie gemieden wird. Die Herabsetzung der Schirmgitterspannung kann durch im Adapter einzubauende Vorwiderstände oder Spannungsteiler erfolgen, wobei eine möglichst aussteuerungsunabhängige Schirmgitterspannung gewünscht ist. Die Schirmgitterstromstärke sollte auch passen, da sie in manchen Geräten für die Brummkompensation bedeutsam ist.

·        Die Gittervorspannung der QQE ist gemäß Betriebsdaten erheblich negativer als die der ELL. Ein zusätzlicher Widerstand oder eine Z-Diode in der Kathodenleitung sind im Adapter erforderlich.

·        Die Belegung der Stifte 4 und 8 kann unverändert bleiben, alle anderen Stifte müssen im Adapter neu zugeordnet werden.

Zwei Schaltungsvarianten zur Adaptierung kamen in die engere Wahl:

Version I:

Die Herabsetzung der Schirmgitterspannung erfolgt durch Vorwiderstände und die Erzeugung der Gittervorspannung durch eine zusätzliche Z-Diode in der Kathodenleitung.

Damit durch Schirmgitterstromänderungen nicht zu große Schirmgitterspannungs-schwankungen entstehen, werden Varistoren als Vorwiderstände verwendet, die einen vergleichsweise geringen differentiellen Widerstand aufweisen. Durch zwei Vorwiderstandspfade ist eine gegenseitige Entkopplung der Schirmgitteranschlüsse an den Ausgangsübertragern gewährleistet. Mit Hilfe einer Z-Diode wird die Kathodenspannung auf einen für den Arbeitspunkt (I_A/U_G) erforderlichen Wert „aufgestockt“.

Der niederohmige differentielle Widerstand einer Z-Diode macht einen parallelen Kondensator überflüssig.

Nachteilig bei dieser Schaltung ist es, dass die Schirmgitterspannung nur um einen festen Betrag herabgesetzt wird und dadurch von der Höhe der Spannung im Gerät abhängt.

Der Schirmgitterstrom muss so akzeptiert werden wie er sich ergibt. Ein geringerer Schirmgitterstrom kann die Brummkompensation aus der Balance bringen.

Version II:

Soll der Adapter nicht für alle möglichen Geräte genutzt werden, so kann die Schirmgitterspannung auch mit einem Spannungsteiler gebildet werden. Da für den Spannungsteiler ein Masseanschluß erforderlich ist und mal Stift 4 und mal Stift 5 in Frage kommen, muß man den Adapter entsprechend der Geräteschaltung verdrahten.

Steckt man den Adapter in ein anderes Gerät, so kann dann die Heizspannung am Spannungsteilerfußpunkt liegen.

Mit einem Spannungsteiler kann die Schirmgitterspannung auf einen so niedrigen Wert gelegt werden, dass zur Einstellung des Arbeitspunktes keine weitere Änderung der Gittervorspannung erforderlich wird. Es können natürlich auch höhere Schirmgitterspannungen realisiert werden, die dann aber auch eine Veränderung der Gittervorspannung entsprechend der Version I erfordern.

Damit auch hier eine Entkopplung der Schirmgitteranschlüsse des Ausgangsübertragers gewährleistet wird, erfolgt die Spannungszufuhr ebenfalls über zwei Pfade. Als unterer Spannungsteilerwiderstand dient eine Reihenschaltung aus einem Varistor und einem Poti.

Die zulässige Verlustleistung von Varistoren und Poti muss genügend groß sein, dass auch die gesamte Stromübernahme während der Aufheizphase der Röhren verkraftet wird.

Die Summe aus Schirmgitterströmen und Querstrom im Spannungsteiler sollte so groß sein wie die Schirmgitterströme der ELL.

Ein Schirmgitterkondensator kann für eine Abblockung verwendet werden.

Nachteilig ist der Querstrom im Spannungsteiler womit eine zusätzliche Wärmeentwicklung einhergeht.

Diese Version habe ich bisher nicht realisiert, da mich die Eigenschaften der Version I völlig überzeugt haben.

Im Ergebnis ist festzustellen, dass die als robust und langlebig geltende QQE03/12 ein gut geeigneter Ersatz für die ELL80 sein kann.

In einer bestehenden Geräteschaltung ausgelegt für eine ELL80, ist die mit der QQE erzielbare Ausgangsleistung ausgezeichnet.

Soll die Röhre ausschließlich in einer bestimmten Schaltung als Ersatz dienen, so kann man die Anpassung gewiss noch optimieren.

Auch ist es überlegenswert, ob nicht doch eine dauerhafte Schaltungsänderung im Gerät, die den Adaptersockel entbehrlich macht, am sinnvollsten ist.

In meinen Geräten Loewe Luna 42070W, Nordmende Tannhäuser E330 werde ich die notwendigen Umrüstungen im Gerät vornehmen. Beim Philips Saturn 641 möchte ich die Funktion der Ultralinearendstufen erhalten und werde deshalb dort die verbliebenen guten ELL80 einsetzen.

Meine MOSFet-Schaltungen werden außer Dienst gestellt und kommen als Reserve bis auf weiteres ins Magazin.

Viele Grüße

Erwin Scholle

MOSFET- Ersatzschaltung für ELL80

Liebe Sammlerfreunde,

die Beschaffung von raren Elektronenröhren als Ersatz für defekte Röhren gestaltet sich oftmals schwierig und zudem auch kostspielig. In meiner Radiosammlung habe ich u. a. vier Geräte, die in den Endstufen mit ELL80 bestückt sind. Mindestens sechs Röhren dieses Typs müsste ich erneuern und hätte dafür derzeit wohl über 150 Euro aufzuwenden.

Für den Ersatz der ELL80 durch zwei EL95 gibt es bereits gute Unterlagen, Material und vielfältige Diskussionen. Dennoch habe ich mich entschieden die Röhre durch MOSFets zu ersetzen. Die Materialkosten mit etwa 5 Euro sind wohl unschlagbar und der Arbeitsaufwand ist etwa vergleichbar mit der Anfertigung eines Stecker-Sockel-Adapters für zwei EL95.

Eine universelle Ersatzschaltung mit MOSFets für die ELL80, die dann in jedes Gerät eingesteckt werden könnte, ist jedoch nicht realisierbar.So arbeitet im Loewe Opta Luna 42070 die ELL80 im Eintakt-A-Betrieb, im Nordmende Tannhäuser F330 gibt es eine einfache Gegentaktendstufe im AB-Betrieb und im Philips Saturn 641 Stereo arbeitet eine Ultralinearendstufe im AB-Betrieb. Die in den Schaltungen wirksamen Gitterableitwiderstände haben unterschiedliche Werte und beeinflussen dadurch den Arbeitspunkt der MOSFets. Besonders beachtet werden muss allerdings der unterschiedliche Masseanschluß am Röhrensockel der ELL80. Mal ist Pin 4 und mal Pin 5 des Heizstromkreises an Masse liegend.In meinen weiteren Beschreibungen stelle ich deshalb lediglich meine Überlegungen für eine Ersatzschaltung im Philips Saturn vor.Bei der Auswahl des MOSFets ist zunächst darauf zu achten, dass die Grenzdaten den Einsatz an Anodenspannung eines Radios zulassen.500V für die Drain-Source-Spannung sollten schon sein (z. B. IRF820). Entschieden habe ich mich aber für den BUZ41A weil ich davon noch einen Vorrat hatte. Er verträgt 500V UDS  und arbeitet in meinen Schaltungen bisher sehr zuverlässig. Die Eingangskapazität von 850pF lässt diesen Transistortyp zunächst ungeeignet erscheinen aber durch starke Gegenkopplung mit einem Sourcewiderstand, wie unten noch beschrieben, wird auch dieser Wert akzeptabel.

Die Spannung UGS für den Arbeitspunkt beträgt ca. +3V und lässt sich mittels Spannungsteiler aus den Schirmgitteranschlüssen des Ausgangsübertragers gewinnen.In der Ultralinearschaltung ist eine Gegenkopplung über die Schirmgitterspannungen wirksam und in der MOSFet-Schaltung nun über die Gatespannungen. Eine vergleichende Untersuchung über die Wirksamkeit der Gegenkopplung habe ich allerdings noch nicht durchgeführt. Man kann auch auf diese Gegenkopplung ganz verzichten in dem man die unteren Anschlüsse von R7 und R10 verbindet. Legt man diesen Verbindungspunkt dann mittels Elko (ca. 100µF) gegen Masse, so erhält man eine Startverzögerung die etwa der Aufheizphase von Röhren entspricht.Die Gatespannungen können natürlich auch anderweitig gewonnen werden z. B. mit gleichgerichteter Heizspannung und evtl. Stabilisierung.Die Steilheit vom BUZ41A ist Zehnerpotenzen größer als die der ELL80.Konkrete Werte für Drainströme von wenigen mA kann man den Datenblättern nicht entnehmen, da der Transistor eigentlich zum Schalten größerer Ströme gedacht ist.Durch Strom-Spannungs-Gegenkopplung mit passend dimensionierten Drainwiderständen R3 und R4 von jeweils 180 Ohm lässt sich die Steilheit anpassen. Zu diesen Widerständen dürfen keinesfalls Kondensatoren parallel geschaltet werden wie es sonst bei Kathodenwiderständen üblich ist.Mit den Potis R6 und R9 sind die gewünschten Arbeitspunkte der Transistoren einstellbar.Wird der Drainstrom auf die Höhe des in den Schaltungen angegebenen Anodenstroms eingestellt, so ist auch die im Transistor umgesetzte Leistung zu betrachten und für eine angemessene Kühlung durch Kühlkörper zu sorgen. Kühlkörper mit einem Wärmewiderstand geringer als 10K/W sollten pro Transistor eingesetzt werden.Da ich meine Radios höchstens mit mittlerer Lautstärke betreibe, habe ich lediglich ¼ des ursprünglichen Anodenstromes eingestellt und dadurch deutlich geringere Wärmeentwicklung. Allerdings gibt es nun mehr Verzerrungen bei höherer Lautstärke.

Möchte man die Endstufe längere Zeit mit der Nennleistung betreiben, so sollte anstatt einer steckbaren Ersatzschaltung besser eine feste Montage von Kühlkörpern und Transistoren am Chassis vorgenommen werden.

Der minimale Bauteileaufwand ist auf dem folgenden Bild zu sehen.

Als Stecker dient mir ein abgetrennter Glasboden einer alten Röhre.

Es gibt hier nur Festwiderstände und damit keine Möglichkeit für die Arbeitspunkteinstellung.

Mit den abgebildeten Bauteilen ergibt sich ein Arbeitspunkt von ca. 5 mA Drainstrom pro Transistor. Die Kühlkörper mit nur 17 K/W reichen deshalb auch aus.

Mittels angeschraubter Lötöse werden die Kühlkörper mit Masse verbunden, wodurch sichergestellt ist, dass sie auch bei Isolationsfehlern keine Spannung führen.

Der obige Aufbau funktioniert bei mir dauerhaft zuverlässig.

Eine Garantie für einen funktionierenden Nachbau übernehme ich natürlich dennoch nicht.

Wer die Schaltung aber nachbaut, kann mir gerne von seinen Erfahrungen berichten und vielleicht ergeben sich daraus noch Optimierungen.

Viele Grüße

Erwin Scholle

La ELL80 può venire sostituita senza alcuna modifica dalla ECLL800 in tutte quelle applicazioni audio in cui le griglie schermo sono collegate direttamente all'alimentazione e non ad una presa intermedia del trasformatore di uscita. Philips stessa in molti apparecchi aveva fatto questa sostituzione già dalla fabbrica in quanto la Ell80 era già stata rimpiazzata dalla più moderna ECLL800.

Funkschau 2/79

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• Ersatz für ELL 80 (41 KB)

Vorsicht: Die in der Funkschau vorgeschlagenen Ersatzlösungen mit 2x EL84 anstelle der ELL80 resp. 2x ECL86 statt der ECLL800 sollten nicht verwendet werden! Hier irrte Dieter Langbehn, der langjährige Service-Autor der Funkschau.

Gründe: Allein der erforderliche Heizstrom einer EL84 ist mit 0,76A deutlich höher wie bei einer ELL80, die 0,55A verbraucht. 2x EL84 würden mit 1,52A also fast 1A mehr Heizstrom benötigen! Auch andere Kenndaten wie Ra oder Raa bei Gegentakt und Kathodenwiderstand sind deutlich abweichend und damit unpassend.

Der richtige Ersatz wären 2x EL95 für die ELL80, dessen Einzelsysteme einer EL95 genau entsprechen. Der erforderliche Heizstrom ist mit 0,4A für beide EL95 sogar noch geringer als die Originalröhre benötigt.

In diesem Beitrag wird die Anfertigung eines Adapters von 2x EL95 auf ELL80 anschaulich beschrieben.

Ein steckbarer Ersatz für die ECLL800 ist dagegen mit Problemen verbunden wie hier nachzulesen ist.

Deshalb habe ich auch mit der Hochladung zur ECLL800 gewartet. Wollte erst die Reaktionen abwarten.

Ob die das damals gemerkt haben? Leider habe ich das Heft Nr. 3 nicht. Aber dafür haben wir ja unsere Experten.

Sg. Herr Levick,

so einen Umbausatz gab es früher auch industriell gefertigt:

Siehe auch: ELL80E

MfG. WB.

Guten Tag,

aus aktuellem Anlass füge ich diesem Beitrag ein Schreiben der SEL bei;

darin wird der Umbau von ELL80 auf ECLL800 beschrieben - weil keine ELL80 mehr verfügbar waren.

Falls diese Information Allgemeingut  bzw. redundant im RMorg vorhanden ist, beantrage ich hiermit schon die Löschung.

Freundliche Grüße

G.Stabe

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• SE Lorenz Ersatz (47 KB)

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• ELL80_Adapter (49 KB)
• Testadapter (25 KB)

Die ELL80 besteht aus zwei Systemen der EL95 und zählt daher wie diese zu den am schnellsten verschleißenden Röhren.

Im ausklingenden Röhrenzeitalter wurden als Ersatz für die ELL80 "Module" angeboten, bestehend aus zwei Stück EL95, welche über Zwischenfassungen und -Sockeln anstelle der ELL80 einzustecken sind.

Dadurch wurde jedoch nur eine nicht mehr erhältliche Röhre durch zwei andere, aber ebenso schnell verschleißende Röhren ersetzt.

Ein sehr guter Ersatz für die EL95 ist die viel robustere 6BM5, die im deutschen Sprachraum leider nicht verbreitet war und daher kaum bekannt ist.
Mehr dazu in Ü

Guten Abend,

neulich bekam ich eine größere Anzahl Röhren in Originalverpackung geschenkt. Bei der Sichtung stieß ich auf zwei Schachteln mit der Aufschrift ELL80. Tatsächlich befand sich aber darin jeweils ein Adapter, der zwei EL95 auf einen Novalstecker adaptiert, also ein Ersatz für die ELL80.

Das ist grundsätzlich nichts Neues und wurde schon ein paar Mal erklärt. Hier zwei Links ins Forum:
1      2     

Dennoch bleibt für mich eine Frage: wenn - wie im thread über die ECLL80 beschrieben - sowohl die ECLL80, als auch die ELL80 sowie die als Teilersatz gedachte EL95 sehr schnell verschleißende Röhren waren (sind) und häufig ausfielen, welchen Sinn machte dann ein solcher Ersatz? Waren 2 Stück EL95 billiger zu haben als eine ELL80, oder war letztere gar ein Mangelartikel?

Gruß -
Michael Münch

Guten Abend Herr Roschy,

und vielen Dank für die schnelle Antwort! Mittlerweile habe ich auch Ihre weiteren aktuellen threads zum Thema ELL80 und EL95 mit Interesse gelesen. Sie bewahren mich damit vor einer beinah begangenen Dummheit: da ich etliche EL95 im NOS-Zustand besitze, war ich drauf und dran, einen Stereo-Nachsetzer für die PC-Soundkarte auf Basis dieser Endröhre zu basteln. Ich werde da jetzt eher auf die ECL86 zurückgreifen.

Ihnen und allen eine schönes Wochenende -
Michael Münch

Hallo Herr Roschy,

abermals herzlichen Dank für einen guten Tip! Tatsächlich habe ich noch drei NOS-PCL86, außerdem habe ich ein wenig im RM.org-Archiv gekramt und gefunden, dass Sie diese Empfehlung schon gelegentlich gegeben haben nebst einem Vorschlag, die Heizung der PCL86 mittels Spannungsverdopplung aus einer 6,3 Volt-Wicklung zu betreiben. Jetzt steht ersten Experimenten nichts mehr im Weg!

Nun aber Schluss, denn eigentlich ist das ja ein thread, der von der ELL80-Seite ausgeht... ;-)

Danke und Gruß -
MiMü