RENS1234

Theoretische und praktische Kennlinien

Die im Zusammenhang mit der Analyse des Siemens 47WL gemessenen Ausgangs-Kennlinien der Röhren der HF Stufen (RENS1234) gefundenen Abweichungen vom theoretisch erwarteten Verlauf werden hier näher betrachtet.

• Speziell der zu geringe Abstand der Kennlinie für Gitterspannung 0 V von der Kennlinie für -1 V.

Bei einer neuen Tetrode nehmen diese Abstände zwischen den Ausgangs-Kennlinien kontinuierlich zu, wenn die Gitterspannung gegen 0 V erniedrigt wird. Abb. 124 [1] zeigt dies am Beispiel der AH1 als Nachfolgetype der RENS1234. Aus diesem Grunde war in einem 47WL eine RENS1234 durch eine AH1 ersetzt, weil vermutlich anläßlich einer Reparatur keine RENS1234 mehr beschaffbar war.

In dieser Graphik Abb. 124 ist sehr deutlich zu sehen, daß der gegenseitige Abstand der Ausgangs-Kennlinien deutlich zunimmt, wenn die negative Vorspannung (hier von Gitter 1) gegen 0 V geht.

Da laut Vorwort in [1] die Auflagen seit der 1. Auflage 1938 praktisch unverändert geblieben sind, kann man unterstellen, daß Kammerloher zur Aufnahme aller Kennlinen in diesem Buch damals neue (und unverbrauchte) Röhren zur Verfügung standen.

In Abb. 95 [1] sieht man die Tetroden-Kennlinien einer AF7, bei der das Bremsgitter mit der Anode verbunden ist, wodurch aus der "Penthode" eine "Tetrode" wird.

Man erkennt die große Ähnlichkeit der Ausgangs-Kennlinien einer Tetrode mit denen einer Hexode, Abb. 124.

Aus den I_a(U₁) Eingangs-Kennlinien erkennt man auch den Grund, weshalb der gegenseitige Abstand der Ausgangs-Kennlinien zunimmt für U₁ → 0V. Dieser besteht darin, daß die Steilheit S = ΔI_a/ΔU_g der Eingangs-Kennlinien für U₁ → 0V  beständig zunimmt, Abb. 95 links.

Wenn nun aber, wie hier gemessen, (im 2. Post der Analyse des 47WL) der Abstand zwischen der Ausgangs-Kennlinie für 0 V Gitterspannung und -1 V Gitterspannung sich nicht mehr erhöht, sondern sogar kleiner ausfällt als der Abstand zwischen den beiden nächsten Kennlinien, kann daraus eigentlich nur geschlossen werden, daß die Eingangs-Kennlinie der (hier gemessenen) RENS1234-2 für Gitterspannungen → 0V nicht weiter ansteigt, sondern S-förmig "abbiegt". (Bild links)

(horizontaler Maßstab: 50 V pro Kästchen)

Sekundär-Elektronen

Abb. 96 [1] stellt für eine Tetrode den Austausch von sekundären Elektronen dar, die durch Aufprall auf die betreffenden Elektroden der Röhre frei werden und dann jeweils zu der Elektrode fliegen, die momentan ein höheres Potential hat.

Dieses Verhalten ist gerade typisch für Tetroden und Hexoden. Durch ein zusätzliches Bremsgitter zwischen Schirmgitter und Anode wird dieser Austausch von Elektronen bei Penthoden bzw. bei Oktoden unterdrückt. (Bei "Beam Power Tubes" erfolgt die Unterdrückung des Elektronen-Austausches durch eine besondere "Strahlführung" des Elektronenflusses.)

In Fig. 10.17 [3],[4] findet sich eine zu Abb. 96 [1] entsprechende Darstellung. Hier sind nun die Kennlinien für mehrere (negative) Gitter-Spannungen V_G dargestellt, was die Figur nicht ganz so übersichtlich macht. (grid : Gitter) Der "primary plate current" ist der für die Gitter-Vorspannung 0 V berechnete Anodenstrom. (plate : Anode)

Der Verlauf des Schirmgitter-Stroms (screen current) ist im unteren Diagramm gezeigt.

Auch Spangenberg verwendet (wie Kammerloher) eine Penthode, bei der das Schirmgitter (suppressor grid) mit der Anode verbunden ist.

Sättigungs-Effekte

Dieses Abbiegen der Raumladungs-Kennlinien einer Röhre erfolgt, wenn die Heizspannung zu niedrig ist, wie in [1] an einem Beispiel gezeigt ist.

Im Beispiel der RENS1234-2 entspräche das z.B. der Raumladungs-Kennlinie  III in Abb. 26. Es ist zu erkennen, daß diese Kennlinie ab einer "Sättigungs-Spannung" in die Horizontale übergeht.

Die Kennlinien I &II verlaufen noch fast identisch, obwohl die Heizspannung hier von 4 V auf 3 V reduziert ist.

Die Graphiken Fig. 9.10 & 9.11 [4] zeigen diesen Sättigungs-Effekt für den Emissions-Strom (in unterschiedlicher Darstellung) ebenfalls. Für die Darstellung dieses Effekts ist der Typ der Röhre unerheblich, weil es sich nur um eine Eigenschaft der Kathode handelt.

Bild 4a [5] sind Messungen des Anlaufstromes einer (neuen) EF12. Man erkennt, daß auch bei leichter Unter- bzw. Überheizung einer neuen Röhre mit Oxydkathode schon ab wenigen Volt Anodenspannung die Kennlinien "konvergieren", also praktisch zu einer zusammenlaufen.

Das gilt so für alle Röhren bei ausreichend großer Raumladung.

In der Zusammenfassung schreibt Barkhausen unter Punkt 15: "Im Raumladungsgebiet ist der Strom daher nahezu unabhängig von der Stärke der Heizung, nur abhängig von der Spanung U der Anode."

In den Bildern 5a und 5f sind auch die Kennlinien von Bild 4a dargestellt. Allerdings in linearem Maßstab und in  5f in Abhängigkeit von anderen Parametern. Bild 5a ist dadurch leichter mit Abb. 26 [1] vergleichbar. Bild 5f entspricht Fig. 9.11 [4]. Daraus sieht man, daß alle diese Graphiken den gleichen physikalischen Zusammenhang darstellen.

Nun entsteht die Frage, wie das sein kann bei einer mit 4 V (normal) geheizten Röhre für 4 V Heizspannung?

In Abb. 12 [2] ist schematisch gezeigt, wie sich eine Röhre mit Oxyd-Kathode bei Unterheizung verhält, Abb. 12 a). Es emittieren nur noch die (verbliebenen) aktiven Zentren. Und dadurch wird auch der maximal mögliche Anodenstrom begrenzt. Denn mehr Elektronen abziehen, als emittiert werden, geht nicht.

Nimmt man nun bei der RENS1234-2 Verhältnisse an, wie in Abb. 12 links, so kommt man zur Schlußfolgerung, daß deren Kathode mittlerweile "verbraucht" ist und nur noch manche "aktiven Zentren" emittieren.

Und tatsächlich zeigt es sich, daß das gemessene Kennlinien-Feld in Y-Richtung "wächst", wenn die Heiz-Spannung für die RENS1234-2 von 4 V auf 6,3 V erhöht wird. Bei ausreichend großer Raumladung bereits bei 4 V Heizung dürfte das jedoch nicht sein. 

Röhrentester

Beim Testen von Röhren auf Röhren-Testern wird meist nur der Anodenstrom für einen vorgegeben Arbeitspunkt gemessen und dann ab einem bestimmten Wert auf "gut" entschieden.

Vergleicht man nun darauf hin z.B. die in "Analyse des 47WL" bzw. "Ersatz der RENS1234 durch AH1" mit dem Curve-Tracer gemessenen Kennlinien-Felder, so ist zu sehen, daß ein maximaler Wert für einen gemessenen Anodenstrom nicht in jedem Fall mit einer tatsächlich "guten" Röhre korreliert.

• Bei einer Änderung der Heizspannung z.B. um ±10% darf sich der im Röhrentester angezeigte Wert für eine wirklich gute Röhre folglich nicht ändern. Um das zu testen, ist es also (zusätzlich) erforderlich, die Heizpannung entsprechend zu variieren.
• Es gibt spezielle Röhrentester, die es gestatten, die Heizspannung definiert abzusenken, z.B. Grundig 55A oder Siemens Rel 3K312b. Aus dem entsprechenden Meßwert ist dann erkennbar, ob die Röhre noch genügend Raumladung erzeugt.

Lit.:

[1] Kammerloher, J.: Hochfrequenztechnik 2, Elektronenröhren und Verstärker, 8.A., C.F. Winter'sche Verlagshandlung, Prien, 1958

[2] Hinke, G.: Überlegungen beim Auftreten von Röhrenausfällen, S.35 - 38 in Radio-Techischer Almanach, Schneider, 1947

[3] Spangenberg, K.R.: Vacuum Tubes, McGraw-Hill, 1948

[4] Spangenberg, K.R.: Fundamentals of Electron Devices, McGraw-Hill, 1957

[5] Barkhausen, H.: Lehrbuch der Elektronenröhren, Bd. 1, Allgemeine Grundlagen, 9.A., Hirzel, 1960

Ich danke Herrn Eckhard Kull für Unterlagen zum Röhrentester Grundig 55a.

MfG DR

RENS 1234 - AH 1

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• RENS 1234 - AH 1 (111 KB)

Die Vorgeschichte

Im Siemens 47WL war die zweite RENS1234 durch eine AH1 ersetzt. Hier soll nun untersucht werden, wie weit das möglich ist und welche Auswirkungen für die Funktion des Radios sich daraus ergeben.

Dazu wurden zwei AH1 umgesockelt, d.h., ein siebenpoliger Hexoden-Sockel von zwei defekten ACH1 wurde an den vorhandenen achtpoligen Außenkontakt-Sockel der AH1 angebracht, verdrahtet und mit Klebeband fixiert. Diese Änderung ist reversibel.

Die "Prüflinge" liegen hier versammelt.

• Ganz links die RENS1234 (TFK) war in der ersten HF Stufe des 47WL. Die Schirmung ist teilweise abgeplatzt. 
• Die nächste ist eine RENS1234, bei der die Schirmung abgegangen war und die (schon vor längerer Zeit) frisch metallisiert wurde. (Graphit, Cu-Spray und abschließend "Felgen-Spray" in Alu-Farbe, allerdings nicht leitend)
• Die dritte ist die (erneut) umgesockelte AH1 (TFK), die sich im Siemens 47WL im Fundzustand in der zweiten HF Stufe befand.
• Ganz rechts eine ebenfalls (frisch) umgesockelte AH1 (Valvo).

Das Ziel ist, zunächst je eine der RENS1234 und dann beide durch AH1 zu ersetzen. Dabei soll gemessen werden, welche Unterschiede sich dadurch jeweils in der Funktion des 47WL ergeben.

Die Kennlinien-Felder

Daten und Kennlinien findet man in Datenblättern von Telefunken.

Für die AH1 ist auch das Ausgangs-Kennlinienfeld gegeben, nicht jedoch für die RENS1234.

Die Steuerkennlinen von RENS1234 und AH1 sind hier in unterschiedlichen Maßstäben dargestellt, was einen Vergleich erschwert.

In diesen Diagrammen (aus Ratheiser, Rundfunkröhren, 3.A, 1938) sind die Steuer-Kennlinien von RENS1234 (links) und von AH1 (rechts) so "verzerrt", daß der Maßstab ziemlich gut übereinstimmt.

Aus dem Vergleich ist erkennbar, daß bei der RENS1234 bereits für kleinere Vorspannungen von Gitter 3 der Anodenstrom gegen Null geht.

Deswegen soll ja auch die negative Vorspannung für Gitter 3 nur halb so groß sein wie die von Gitter 1.

Und als Vorteil der AH1 wird angegeben, daß nun beide Vorspannungen gleich groß sein dürfen und deshalb kein Spannungsteiler für U_g3 mehr notwendig sei.

Gemessene Ausgangs-Kennlinien

Zur Messung der Ausgangs-Kennlinien dient ein Curve Tracer zusammen mit einer "Fassungs-Box" für Röhren.

Die Einstellungen am Curve-Tracer sind.

• horizontal: 50V / Kästchen
• vertikal: 1 mA / Kästchen
• Für die Gitterspannung gilt: 0,5 V pro Kurve. (0V bis -6V)
• U_g2 = U_g4 = 80 V (aus externem Netzgerät)

Das ist das Ausgangs-Kennlinien-Feld der RENS1234 (TFK 198), die im Bild der Röhren ganz links liegt. Da beide Steuergitter bei dieser Messung parallel geschaltet sind, ist bei - 6V der Anodenstrom verschwindend gering.

Auffällig ist, daß die RENS hier (im Prinzip) eine Kennlinie wie eine Tetrode hat. Man sieht, daß daher erst ab ca. 80 V das Ausgangs-Kennlinen-Feld nutzbar ist. Die Bereiche der fallenden Kennlinien kommen durch Sekundär-Emission zustande.

Die wieder metallisierte RENS1234 zeigt ein ähnliches Kennlinien-Feld wie die andere RENS1234.

Allerdings kommt sie für Vorspannung 0V auf einen maximalen Anodenstrom, der ca. 0,5 mA geringer ist als bei der von TFK (oben).

Aber ganz offensichtlich ist sie funktionsfähig, wie eine Messung im Siemens 47WL ergeben hat.

Das ist das Ausgangs-Kennlinien-Feld der AH1 (TFK 26), die sich im Siemens 47WL befand.

Im Prinzip sehen die Kennlinien ganz ähnlich aus wie bei den RENS1234.

Auch sie haben einen Tetroden-Charakter mit fallender Kennlinie unterhalb der Versorgungs-Spannung von Gitter 2 und Gitter 4. Dieser "Effekt" ließe sich nur dadurch vermeiden, daß zwischen Gitter 4 und der Anode noch ein Brems-Gitter eingefügt würde, wodurch sich eine Heptode ergäbe.

Und wenn man das (von TFK) publizierte Kennlinien-Feld für die Ausgangs-Kennlinien vergleicht, sieht man, daß dort einfach der Bereich mit den fallenden Kennlinien weg gelassen wurde. Na klar, sieht ja so dann auch "besser" aus!

Das Kennlinien-Feld der Valvo AH1 läßt erkennen, daß diese Röhre im Maximum einen fast 0,5 mA höheren Anodenstrom erreicht.

Betrachtet man hier, wie auch im vorigen Bild, den Bereich für höhere negative Gitter-Vorspannungen, so sieht man, daß auch bei den hier eingestellten -6V der Anodenstrom noch nicht Null geworden ist. Das ist ganz in Übereinstimmung mit dem, was aus den Steuer-Kennlinen für die AH1 entnommen werden kann. Erst für Gitter-Vorspannungen von ca. - 20 V verschwindet der Anodenstrom völlig.

Aus den gegenseitigen Abständen der Ausgangs-Kennlinien, die zwischen RENS1234 und AH1 ziemlich ähnlich sind, ist erkennbar, daß die AH1 durchaus als Ersatz für die RENS1234 geeignet ist, da sie eine ähnliche Steilheit hat.

Im Schaltbild des 47WL ist die AGC Leitung zur automatischen Verstärkungs-Regelung hervorgehoben. Wie daraus erkennbar wird, wird nur die erste RENS1234 geregelt. Weiterhin sieht man, daß sowohl Gitter 1, als auch Gitter 3 mit der gleichen Größe der AGC Spannung angesteuert werden. Das ist im Unterschied zum Datenblatt der RENS1234, wo für die Regelspannung an Gitter 3 nur die Hälfte der Regelspannung von Gitter 1 empfohlen wird. Allerding ist hier die geregelte RENS1234 in der Eingangs-Stufe, wo i.a. geringere HF Spannungen aufkommen als z.B. bei einem Superhet in der ZF-Stufe.

Da also beide Signal-Gitter der RENS1234 für die AGC parallel angesteuert werden, sind in den oben gemessenen Ausgangs-Kennlinien der RENS1234 und der AH1 zunächst alle notwendigen Informationen enthalten. Der nächste Schritt ist nun die Aufnahme der sich mit den verschiedenen Kombinationen der Röhren ergebenden Regelkennlinien.

Gemessene Regel-Kennlinien

Folgende Messung der Regel-Kennlinien wurden (punktweise) durchgeführt. Die graphische Darstellung erfolgt mit Hilfe von Matlab.

• Kennlinien "A": Stufe 1 "originale" RENS1234; Stufe 2 "metallisierte" RENS1234
• Kennlinien "B": Stufe 1 "originale" RENS1234; Stufe 2 AH1 (TFK)
• Kennlinien "C": Stufe 1 "originale" RENS1234; Stufe 2 AH1 (Valvo)
• Kennlinien "D": Stufe 1 AH1 (TFK); Stufe 2 "metallisierte" RENS1234
• Kennlinien "E": Stufe 1 AH1 (Valvo); Stufe 2 "metallisierte RENS1234

Folgender Meßaufbau wurde verwendet:

• Meß-Sender: SMLR von R&S
• künstliche Antenne
• Millivolt-Meter MV21 (Präcitronic) mit 10:1 Tastkopf; das Teilerverhältnis ist in den Diagrammen berücksichtigt.
• Oszilloskop Hameg 212-8 mit 10:1 Tastkopf zur Kontrolle der Modulation bzw. zur Kontrolle der nichtlinearen Verzerrungen.

Die gemessenen Kennlinien

Gezeigt werden jeweils die Regel-Kennlinie (links) und die dafür notwendige Gitter-Gleichspannung (AGC) an den Gittern 1 & 3 der ersten Stufe mit der RENS1234 bzw. im weiteren Verlauf mit einer AH1.

Die Kennlinien gemäß Bestückung "A"

Das ist die originale Bestückung mit 2 Stück RENS1234.

Im Unterschied zu der gemessenen Regel-Kennlinie in "Analyse des SH 47WL" ist bei der Darstellung links der Faktor 10 in Folge des 10:1 Tastkopfes eingerechnet.

Neu bei dieser Meßreihe sind nun die rechts gezeigten Kennlinien, die die durch die Regelung entstehende Gitterspannung an den Gittern 1 & 3 der ersten Stufe zeigt.

Man sieht daraus auch die Grenzen für die Regelung. Aus dem Vergleich des linken und des rechten Diagramms ist zu sehen, daß der steile Anstieg der Gitterspannung der REN914 (bei ca. 2 V Generatorspannung) mit einem entsprechend steilen Abfall der negativen Gitterspannung der Regel-Hexode zusammenfällt.

Die Kennlinien gemäß Bestückung "B"

Die zweite RENS1234 ist durch eine AH1 (TFK) ersetzt.

Geregelt wird (nach wie vor) die erste RENS1234. Der Arbeitspunkt am Potentiometer an der Rückseite des Gerätes wurde (wie auch für die nachfolgenden Diagramme) nicht verändert. So sieht man folglich die Auswirkung der Änderung der Röhrenbestückung am deutlichsten.

Bei den Regelkennlinien muß man Maßstab der "Y"-Achsen beachten. Matlab ändert diesen automatisch immer so, daß die Kurven optimal in die Diagramm-Fenster passen. Folglich ist das "Plateau" in den Diagrammen links in Bestückung "B" kaum anders als bei Bestückung "A". Bei "B" fehlt nur der steile Anstieg wie bei "A" für große Generator-Spannungen.

Die Kennlinien gemäß Bestückung "C"

Die zweite RENS1234 ist durch eine AH1 (Valvo) ersetzt.

Gegenüber der Bestückung "B" ergibt sich nur ein geringer Unterschied in den Regel-Kennlinien (links). Da die AH1 (Valvo) etwas steiler ist als die AH1 (TFK) - siehe auch oben in den Kennlinien-Feldern - geht hier die Gitter-Vorspannung für die erste Stufe (rechts)  nur bis -10V, statt bis ca. - 11,5 V bei Bestückung "B".

Die Kennlinien gemäß Bestückung "D"

Die erste (geregelte) RENS1234 ist durch eine AH1 (TFK) ersetzt.

Eine regelbare AH1 an Stelle der regelbaren RENS1234 ergibt offensichtlich ein ungünstigeres Ergebnis. Das "Plateau" ist nun nur noch innerhalb ca. 1 Dekade, während darüber für steigende Eingangsspannungen auch ein Anstieg der Gitterspannung der REN914 erfolgt, wodurch auch ein Anstieg der Lautstärke erfolgt.

• Wesentlicher als der Anstieg der Lautstärke ist die nichtlineare Verformung der (eigentlich) sinusförmigen Hüllkurve der hochfrequenten Gitterspannung der REN914. D.h. wenn die HF Generatorspannung so groß wird, daß die Kennlinie vom Plateau in einen Anstieg über geht, also bei einigen 10 mV, erfolgt ein deutlicher Anstieg nichtlinearer Verzerrungen und damit "Klirren".
  (10 mV Generator-Spannung entsprechen einer viel geringeren Eingangs-Spannung am Gerät, denn da ist u.a. auch noch die "künstliche Antenne" dazwischen. Es geht hier um die Darstellung der prinzipiellen Einflüsse.)

Weil die AH1 nicht so "scharf" regelt wie die RENS1234, wird nun auch eine viel größere negative Gitterspannung an den Gittern 1 & 3 der AH1 benötigt, wie aus dem Diagramm rechts zu sehen ist. (In diesem Diagramm müßte die Beschriftung der "Y"-Achse "Gitterspannung AH1" lauten.)

Die Kenlinien gemäß Bestückung "E"

Die erste (geregelte) RENS1234 ist durch eine AH1 (Valvo) ersetzt.

Im Prinzip ergibt sich ein ähnliches Ergebnis wie im Fall "D".

Auch hier ist das "Plateau" nur etwas breiter als eine Dekade, was man sowohl aus dem Verlauf der Gitterspannung der REN914 (links, blau) als auch an dem der Gitterspannungen der AH1 sieht. ("Y" Achsen-Beschriftung im Diagramm rechts ist entsprechend zu ändern.)

Bei HF-Eingangs-Spannungen, die höher sind als die für das rechte Ende des "Plateaus" erfolgt auch in dieser Bestückung ein deutlicher Anstieg der nichtlinearen Verzerrungen des demodulierten Signals.

• Fazit (1):
  Die AH1 läßt sich zwar regeln, ist aber in der Anwendung als Ersatz für eine RENS1234 im Siemens 47WL schlechter geeignet.
  Aus den ganz oben gezeigten Kennlinienfeldern war das in dieser Eindeutigkeit nicht erkennbar.
• Fazit (2):
  Die AH1 kann als Ersatz für eine nicht geregelte RENS1234 im 47WL ohne Schaltungsänderung verwendet werden. (So war es im übernommenen 47WL auch realisiert. Warum aber dann die REN914 unterheizt wurde, ist nicht ersichtlich.)

Siemens 47aWL

Vom Siemens 47WL gab es eine (spätere ? oder frühere ?) Variante als 47aWL mit gleichem Gehäuse, jedoch anderer Röhren-Bestückung. In den HF Stufen waren nun zwei RENS1214 statt der RENS1234. Interessant ist, daß es dazu auch eine Variante von Telefunken gab, den T347WL. An diesem Gerät fällt auf, daß hierbei TFK genau das gleiche Gehäuse verwendet wie beim Siemens 47aWL. Eigentlich ist hier nur das Emblem und der Name von Siemens gegen diejenigen von TFK ausgetauscht, auch auf der Rückwand. Das ist in so fern ungewöhnlich, weil sonst die drei Firmen (AEG, Siemens, TFK) stets ihr "Firmen-eigenes Design" verwendet haben. Auf der Modell-Seite des T347WL steht dazu, daß dieses Modell (von Siemens !) nur in den Niederlanden und in Belgien angeboten wurde. Telefunken war dort bekannter als Siemens.

Hier sind im ART Schaltbild vom Siemens 47aWL die AGC-Leitungen markiert. (Vom T347WL gibt es kein ART Schaltbild und auch keinen Querverweis zum 47aWL.) Der Vergleich mit dem Schaltbild vom 47WL (oben) zeigt, daß die Gewinnung der Regelspannung hier auf gleichartige Art und Weise geschieht, nämlich aus der Verschiebung des Arbeitspunktes der REN914 bei Vergrößerung der HF Spannung an deren Steuergitter.

Herr Thomas Nickel hat freundlicher Weise die Regel-Kennlinie bei seinem T347WL aufgenommen und zur Verfügung gestellt, wofür ich ihm herzlich danke!

Wie aus dem Diagramm zu sehen ist, gibt es beim T347WL - dann ähnlich wie beim 47aWL - ebenfalls nur ein sehr schmales "Plateau" wo die Spannung an Gitter 1 der REN914 halbwegs konstant ist. In Bezug auf die AGC Regelung ist der 47aWL wie auch der T347WL ungünstiger als der 47WL .

Die RENS 1234 ist eine Hexode, die i.A. als geregelte HF- bzw. ZF-Stufe zum Einsatz kam.
Daneben gab es jedoch auch ihre Verwendung als Reflex-Verstärkerstufe im HF- oder im ZF-Bereich. Für diesen Einsatz war sie sogar "besonders" geeignet, weil sie zusätzlich auch noch zur Demodulation verwendet werden konnte. So konnten mit der RENS1234 die Fuktionen von 3 einzelnen Röhren realisiert werden.

(Weiteres zu Reflex-Empfängern siehe: "Der Reflex-Empfänger".)

RENS1234 als ZF Reflex-Stufe

Die möglicherweis bekannteste Verwendung der RENS1234 in dieser dreifachen Funktion (im ZF-Bereich) sind die Empfänger

• Siemens 37WLK,
• AEG Super-Geatron 34WLK,
• Telefunken Meistersuper 332WLK.

Eine Funktionsbeschreibung dazu findet man z.B. in "Die RENS1234 im 37WLK; Reflex-S"

Die Schaltung des Siemens 37WLK, ergänzt durch eine magenta gezeichnete Diode, die die ZF-Demodulation durch die Strecke zwischen der Raumladung in der RENS1234 zwischen Gitter 4 und der Anode veranschaulicht, wird hier noch einmal dargestellt.

Der ZF-Weg ist in magenta markiert, während der Weg der NF in cyan dargestellt ist.

In "Der Reflex-Empfänger" ist diese entsprechende Stufe aus dem TFK Meistersuper 332WLK dargestellt.

Die RENS1234 als HF Reflex-Stufe

Die 3-fache Verwendung der RENS1234 als HF Reflex-Stufe und als HF Demodulator findet statt z.B. in den Empfängern

• Lumophon Burggraf WD220
• Lumophon Burggraf WD220a

Eine prinzipielle Schaltung davon ist in "Wiesemann, H.: Praktische Funk-Technik, 2. A.; Frankh, 1939" gezeigt.

Angewendet auf den Lumophon Burggraf WD220a wird diese Reflex-Stufe ebenfalls in "Der Reflex-Empfänger" gezeigt.

MfG DR

Edit: 19.01.2020 Herr Eckardt Kull stellt eine Telefunken Graphik zum Reflexempfang mit der RENS1234 zur Verfügung. Herzlichen Dank!

 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.

 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.
 

Fellow radiophiles,

I became interested in the operation of the RENS1234 hexode as an IF/RF amplifier.

The typical operating circuit on the tube page shows an extra output IF transformer winding coupling back to the third grid, which is usually near ground potential, or more negative for gain control. Is this feedback for neutralization, or regeneration?

The published curve families on the tube page are all for operation with a fixed anode voltage.

I would be interested in seeing a plate curve family with the third grid as a stepped variable. In a pentode, the third grid (suppressor) will move the knee of the plate curves from left to right, with a negative grid voltage. there is not much effect of the suppressor grid on plate current above the knee.

The data sheets suggest that the combined AGC effect from G3 and G1 can change gain 10000:1, which is very impressive for a single tube. The effect of G1 is that of mu variation, while that of G3 is multiplication.

Is the effect of G3 on the plate current sweep of the RENS1234 similar to pentode operation, or is it similar to the effect of the control grid G1?

Best regards,

-Joe

 p.s.:Upon further reflection, the effect of mu variation at the control grid reduces the AGC effect, but extends the linear signal range with large negative bias levels, so that strong signals can be attenuated linearly by the gm reduction that comes with increased negative grid bias. Variable mu reduces the AGC effect, but it is the price that must be paid for linear attenuation of large signals. This is most important at the last IF stage.

Hello Joe,

the diagram “Abb.655”, shown at the RENS1234 page, is tricky in a way: the first RENS1234 operates, as intended, as an AGC controlled hexode. However, the 2^nd RENS1234 is operated in an abusive way, i.e. as hexode- oscillator - modulator, which actually should be done by the RENS1224 !

To understand the intended operation of the RENS1234 and the RENS1224, I attach some original Philips pages of the Philips equivalents to the RENS1234 and the RENS1224, the E449 and E448, repectively.

Best Regards, Jacob

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Dear Joe and Jacob

To my opinion, the circuitry Abb, 655 shown on the tube page is not a superhet!
The two RENS1234 are correct and have the function as:

- V1: HF amplifier with AGC applied to grids 1 & 3. The ground connection of the cathode is missing!

- V2: HF amplifier with feedback (regeneration) to grid 3.

The REN 914 (V3) is the anode-bend detector.

Kind regards, Wolfgang

.... an even closer look revealed,

the screen grids (2 & 4) of V1 and V2 are tied together, which is quite normal.
A bypass capacitor to ground is necessary and of great importance!

Dear Jacob and Wolfgang,

Thank you for the very good information you gave.

The Philips data sheet was very useful in highlighting the different approach to gain control that Hexodes had, as opposed to the simpler pentode with remote cut-off that was favored in the USA. I always wondered what made the hexode popular in Europe.

The advantage of the Hexode as an RF/IF amplifier is that it essentially gave the equivalent AGC action of two pentodes in cascade; compare 10000:1 for an Hexode to 200:1 for a Pentode. The drawback of the Hexode vs the Pentode was inherently lower Transconductance because of the cathode current split away from the grid and into more grids with potentially higher partition noise and greater construction complexity.

Another important aspect of Hexode operation that became clear in the Philips data sheet, is that it can be quite different, depending on bias levels at G3 and G4.

Frequency converter service was described for the E448 Hexode, with G4 biased negative as oscillator control grid, and G3 serving as the non-inverting oscillator output plate. The transconductance from G3 to G4 is negative, and the voltage gain is non-inverting. The positive feedback between G3 and G4 is analogous to the positive feedback between G2 and G3 in a Transitron Pentode oscillator. G1 and G2 work conventionally as tetrode elements.

If the bias voltages of G3 and G4 are reversed, G4 becomes a positive tetrode-like screen and G3 is the second control grid. This is the recommended operation for the RENS1234 and the equivalent E449 as RF/IF amplifiers.

After my original post, I looked at the equivalent types listed in the RENS1234 page and found a plate curve for the RENS1834, which simply has a different heater voltage. This curve shows the classic tetrode kink when the plate voltage nears the voltage of the last screen grid G4. The plate is normally biased substantially more positive than G4 to avoid the gain loss at the kink.

It is now clear that G3 steers current between the G4&plate pair and G2 under the recommended bias conditions. When G3 is brought negative, more current is blocked from G4&plate and held back for G2. This accomplishes gain control action without reducing the linear input range for large signals at G1. If even more AGC is desired, then the voltage at remote cutoff G1 can also be controlled to achieve the 10000:1 control range.

As to my original question about the effect of G3 on plate current, it is now clear that it controls the plate current well beyond the knee, which is unlike the effect of G3 in a pentode, which is largely on the shape and location of the knee.

The illustration that Wolfgang shows is useful to help understand the operation of the Hexode, in particular the positive feedback from plate to the second control grid G3. This positive feedback is not the same as what is used for Miller capacitance neutralization because neutralization requires that the nature of the neutralizing feedback also be capacitive.

The regenerative feedback in the application circuit does not exhibit phase shift in the band of interest and serves to boost stage gain from G1 to the plate by boosting the apparent plate impedance of the Hexode. The voltage gain from G3 to the plate is inverting, so the IF transformer should show phasing dots for the necessary inversion from the plate to G3.

The 1uF capacitor that Wolfgang added helps illustrate the screening effect and fixed voltage bias that is intended at the bypassed grids G2 and G4.

Regards,

-Joe

The RENS1234 and RENS1224 hexodes were produced only for a short time in 1933, and only a few sets used them. One example is the (famous) SIEMENS "Aetherzepp" 47WL which has the same schematic as AEG "Ultra-Geadem" 304WL and TELEFUNKEN "Admiral" 346WL. Indeed the chassis of all three types is nearly identical albeit the cases and scales are quite different.

The schematic of this types is identical, and as far as I can see also correct. The schematic Abb 655 seems to be an imperfect copy thereof.

The feedback coil at the 2nd RENS1234 is labeld "Rü" which means "Rückkopplung" (reaction). A fixed reaction then was the state of the art with 3 circuits TRF sets.

Additionally, a hair pin coil which indeed is a very small capacity is used to provide a combined electrical and magnetical coupling of the 3rd tuning circuit. This will improve the synchronization of the circuits, and additionally provide a greater bandwidth of the 3rd circuit which otherwise is reduced by the reaction.

Regards,

Dietmar

If you like to have another circuit diagram in the collection of different ones for the AEG Ultra Geadem 304WL here we are with the original one, issued in "AEG Hilfsbuch für den Rundfunkhandel" (undated, the addendum is talking about models from 1935):

(As all circuit diagrams of this book there are not values but item numbers written)

An extract from the AEG Super Geadem 34 shows the automatic volume control (Schwundausgleich) details:

a = 1st preselection circuit

b = Fading Hexode RENS 1234

c = 2nd preselection circuit

d = Mixer Hexode RENS1224

e = oscillator circuit

f = IF Filter

g= Binode RENS 1254

i = network for automatic fading control

Best Regards,

GR

Dear fellow radio enthusiasts,

I admit I did only a superficial glance at diagram “Abb.655”, so I didn't realised the actual function of the 2^nd RENS1234. I suspect, the way it is, it's a waste to use a hexode only to apply a feedback winding to its 2^nd control grid g3 ?

It has probably to do with the big hype about hexodes at the time, as the manufacturer could claim then: “he, people look, we have a radio which even has 2 hexodes !”

My my assumption, the 2^nd hexode acts as oscillator- converter tube was not by chance, as such circuits did actually exist during this rather short hexode era, as obvious by looking at sets like these:
 

AEG Geadem-Super 34WL

Körting Hexodensuper S3410WL

Telefunken Bayreuth 654WLK
 

The first hexode RENS1234 operates as an AGC controlled hexode, while the 2^nd hexode, the RENS1224, operates as oscillator - frequency converter.

AGC is applied only to the RENS1234, but not so to the RENS1224, as oscillation would stop very soon, once the ACG voltage increases. 

The announcement of the hexodes was a huge hype, especially in Germany, since they were invented by Telefunken. This hype was only short living, until much better frequency converter tubes were introduced, i.e. the triode-hexode ACH1 or the octode AK1, accompanied by AGC controlled penthodes such as RENS1294 = E447 or AF2.

Best Regards, Jacob

The "Hexoden" RENS1234 and RENS1224 were short lived tubes. Siemens issued a modified model of the "Laenderband - Aetherzepp" 47WL, the "Laenderband -Aetherzepp" 47aWL  within the same season which no longer had hexodes but penthodes RENS1214, and looked identical to the model with RENS1234. The reason for this modification is not known to me.

In the following season, new tube types appeared which had new numbers (AB1, ACH1, AF3 etc), and (exept the ACH1) had a different base called "Topfsockel".

Regards,

Dietmar

Die Telefunken RENS1234 wurde von Philips E449 und von Valvo X4123 genannt - normalerweise, jedenfalls !

Nun haben wir hier eine Valvo- Röhre, die mit RENS1234 und nicht X4123 bezeichnet ist, wie es eigentlich sein sollte ! - Wie ist das möglich ?

Bisher war diese Vorgehensweise nur bei Röhren der Wehrmacht bekannt, z. B. bei der RES1664d.

Trotz der zivilen Telefunken- Bezeichnung war diese RES1664d ausschließlich in der Verwendung der Wehrmacht, wo bei entsprechendem Bedarf die Röhre auch von Valvo unter Beibehaltung der Bezeichnung gefertigt werden musste.

Bei dieser Valvo RENS1234 deutet jedoch nichts auf eine militärische Verwendung hin, Aufmachung und Beschriftung entsprechen völlig zivilen Ausführungen.

Kennt jemand Gründe für die Wahl dieser Bezeichnung ?

Eine Möglichkeit wäre, dass diese Röhre tatsächlich bei Telefunken im Auftrag von Valvo gefertigt wurde und dabei irrtümlich die Telefunken- Bezeichnung statt der Valvo- Bezeichnung aufgedruckt wurde; auch ähnelt der Sockel eher dem von Telefunken- Hexoden-Röhren. Dafür spricht allerdings nicht die Kolbenform, die man auch bei anderen Valvo- Hexoden findet; auch wurde mir bisher keine entsprechende Telefunken- Röhre in dieser Form bekannt.

Gibt es noch mehr solche Röhren mit dem Hersteller entsprechend falscher Bezeichnung ?

Ich meine dabei nur solche aus der gleichen Epoche; dass z. B. später in der DDR gefertigte REN904, RGN1064, usw. nicht mehr Telefunken, sondern RFT, RWN, usw. als Hersteller aufwiesen, versteht sich von selbst.

M. f. G. J. R.

Im Siemens „Länderband Super“ 48WLK:

Hexode RENS1234 als Pentode geschaltet !

Sieht man sich die Schaltung des Siemens Länderband Super 48WLK etwas genauer an, erkennt man, dass die RENS1234 nicht wie vorgesehen als Hexode, sondern zweckentfremdet als Pentode betrieben wird !

Die Anode liegt klar ersichtlich, auf Katoden- bzw. Massepotential und dient dadurch nur noch als Abschirmung !

Anstelle der Anode wird das zweite Schirmgitter (Gitter 4) als eigentliche Anode umfunktioniert. Wie üblich, wird hier auf das ausgangsseitige ZF- Bandfilter BF2 eingespeist. Der Schattenzeiger, der zur Abstimmanzeige dient, liegt daher auch im Stromkreis dieses (ex-) Schirmgitters.

Zu diesem Zweck wird dieses Schirmgitter bedenkenlos mit 270 V / 7,5 mA betrieben, die Verlustleistung liegt dabei knapp über 2 W, - laut Datenblatt wären jedoch maximal 80 V, 3 mA und 0,75 W für beide Schirmgitter zusammen zulässig !

Es ist zunächst unerklärlich, warum hier dieses Schirmgitter nicht mit der Anode verbunden wurde, wie es auch normalerweise üblich ist, wenn man Pentoden als Trioden schaltet, um das Schirmgitter von der hohen Verlustleistung zu entlasten.

Gitter 3 wäre eigentlich das zweite Steuergitter der Hexode, dient aber hier als Bremsgitter, entsprechend des Betriebs als Pentode, und liegt daher auf Katodenpotential.
Gitter 2 wäre das erste der beiden Schirmgitter der Hexode, hier ist es nun das alleinige Schirmgitter,
Gitter 1 wäre das erste der beiden Steuergitter der Hexode, hier ist es nun das alleinige Steuergitter.

Es stellt sich die Frage, warum wurde hier die Hexode RENS1234 als Pentode zweckentfremdet, statt die praktisch gleichzeitig erschienene Regelpentode RENS1294 zu verwenden ?

Das kann daran liegen, dass damals Telefunken Hexodenröhren euphorisch als „die Superhet-Spezialröhren von morgen“ vermarkten wollte.

Eine Mischhexode RENS1224 sollte „an einem Stück“ mittels selbstschwingenden Oszillators die Zwischenfrequenz erzeugen - und als ZF- Verstärker sollte eine „Fadinghexode“ genannte RENS1234 zum Einsatz kommen. Als besonderer Fortschritt wurde die sehr geringe erforderliche Regelspannung von Hexoden hervorgehoben, die in der realen Schaltung jedoch eher nachteilig war.

Aber es wurde schon zu Beginn vor Nachteilen gewarnt: der relativ kleine Innenwiderstand der Hexoden dämpft die darauffolgenden Bandfilter und beeinträchtigt somit die Selektivität - und größere Verstärkung ist auch nicht zu erwarten. Gegenüber HF-Penthoden sind Hexoden im Nachteil.

Nach dem Vorschlag der Telefunken- Röhrenentwickler hatten die zum Telefunkenkonzern gehörenden Radiofirmen Telefunken, Siemens und AEG jedoch die Hexoden in ihren Superhets vorgesehen.

Wie zu befürchten, waren die Resultate der „Fadinghexode“ RENS1234 in ihrer original- Schaltung im Länderband Super wohl unbefriedigend. Um sie trotzdem noch im Gerät belassen zu können, wurde sie zur Regelpentode umfunktioniert.

Der Versuch, Hexoden als ZF- Verstärker einzuführen, war gescheitert. Regelpentoden waren und blieben für immer die Standard- ZF- Verstärkerröhren.

Auch die ursprünglich vorgesehene Mischhexode RENS1224 hatte eine Reihe gravierender Mängel:

• geringer Innenwiderstand,
• nur für kleine Emfangsamplituden geeignet,
• nicht regelbar,
• die Oszillatorfrequenz wird von der Eingangsfrequenz mitgezogen.

Diese eigentlich unbrauchbare Mischhexode RENS1224 blieb dem Länderband Super erspart, denn hier kam als Mischröhre schon die weiterentwickelte und sehr erfolgreiche Triode- Hexode ACH1 zum Einsatz.

Somit war das ursprüngliche Konzept, in Superhets die beiden Hexoden RENS1224 und RENS1234 zu betreiben, komplett gescheitert.

Nach frühen Berichten über die damals neuen Hexoden sollen diese auch noch starkes Mikrophonklingen aufweisen.
Dies wurde im Länderband Super 48WLK berücksichtigt, indem die Fassung der RENS1234 flexibel auf Gummibändern aufgehängt wurde.
Diese Mikrophonie könnte an dem großen Durchmesser der äußeren Gitter gelegen haben, der Durchmesser von Gitter 4 ist knapp 19 mm und von Gitter 3 mindestens 14 mm. Wenn diese dünnen Gitterwindungen nur mit den üblichen 2 Haltestäben mit 180° Abstand abgestützt wurden, ist das Auftreten von Mikrophonie nicht verwunderlich.
Die späteren Exemplare der Serienproduktion erhielten jedoch 4 Haltestäbe, also alle 90°, womit die Mikrophonieprobleme beseitigt waren.
Für die weiterentwickelte Triode- Hexode ACH1 traf dieses Problem nicht mehr mehr zu, ihre Fassung wurde im Länderband Super, wie üblich, starr im Chassis vernietet.

Referenzen:

Funkschau vom 23.04.1933, Seite 131 ff.
Funkschau vom 07.05.1933, Heft 19, Seite 150 ff.
Funkschau Nr.23, 04.06.1933, Seite 180
Funkschau vom 06.08.1933, Seite 253
Funkschau vom 16.07.1933, Seite 229
Funk, Zeitschrift des Funkwesens, 1. November 1934, Heft 38

MfG.
JR