ECH21

Die ECH21 vereint eine Triode und eine Heptode in einem Glaskolben, mit gemeinsamer Kathode und indirekter Heizung. Ihr Haupteinsatz ist die Frequenzumsetzung in Überlagerungsempfängern: Die Triode erzeugt die lokale Schwingung, die Heptode mischt sie mit dem Empfangssignal. Die Philips-Miniwatt-Unterlagen enthalten bereits Blätter vom 5. Februar 1941; dies ist ein dokumentarischer Nachweis, ohne dieses Datum als genaues Einführungsdatum anzunehmen. Philips nennt eine Heizung mit 6,3 V und 0,33 A, etwa 2,1 W. Der achtpolige Loctal-Sockel besitzt ein zentrales Metallelement, das laut Tesla zugleich als Kathodenanschluss und Abschirmung zwischen den Anschlüssen dient.

Entscheidend ist, dass das Triodengitter und das dritte Heptodengitter getrennte Anschlüsse haben. Im Frequenzumsetzer werden sie außen verbunden; bei getrennter Verwendung können beide Systeme andere Aufgaben übernehmen. Die Anwendungsschrift beschreibt einen Empfänger mit zwei ECH21 und einer EBL21: Die erste ECH21 arbeitet als Oszillator und Mischer, die zweite mit ihrem Heptodensystem als Zwischenfrequenzverstärker und mit ihrem Triodensystem als Tonfrequenzverstärker; die EBL21 übernimmt Demodulation und Tonfrequenzausgang. Es handelt sich also um drei Röhren im Signalweg, ohne den Gleichrichter der Stromversorgung mitzuzählen. Der Tonfrequenzvorverstärker ermöglicht außerdem die Verstärkung eines Grammophon-Tonabnehmersignals.

Die Heptode besitzt eine für die automatische Verstärkungsregelung geeignete Kennlinie: Eine negativere Steuergittervorspannung verringert die Steilheit. Im Philips-Beispiel von 1953 als Frequenzumsetzer, bei 250 V Anodenspannung, 100 V an den Schirmgittern und −2 V am Steuergitter, beträgt der Anodenstrom 3 mA und die Mischsteilheit 750 µA/V. Das fünfte Gitter, das Bremsgitter, wirkt den Folgen der Sekundäremission entgegen. Das Anwendungskapitel erklärt, dass dadurch die Schirmgitter über einen Vorwiderstand gespeist werden können, mit Verbrauchsvorteilen gegenüber einem Spannungsteiler. Die veröffentlichten Kurven zeigen die Änderungen von Verstärkung und Strömen: Die Zahlen eines einzelnen Arbeitspunkts beschreiben nicht den gesamten Regelbereich.

Die gemeinsame Kathode erfordert Beachtung, wenn die Heptode die Zwischenfrequenz und die Triode das Tonsignal verstärkt. Verringert die Verstärkungsregelung den Heptodenstrom, verändert sich auch der Spannungsabfall am Kathodenwiderstand und damit die Triodenvorspannung. Die Anwendungshinweise behandeln dieses Problem ausdrücklich und beschreiben Vorspannungsschaltungen in der negativen Versorgungsleitung oder Schaltungen, die einen nahezu konstanten zusätzlichen Strom durch den Kathodenwiderstand führen. Dies hilft beim Verständnis historischer Schaltungen: Zwei Systeme im selben Kolben bedeuten nicht, dass alle Anschlüsse und Arbeitspunkte voneinander unabhängig sind.

Die ECH21 ist auch als Vorverstärker und Phasenumkehrstufe für eine Gegentakt-Tonfrequenzendstufe dokumentiert. In der beschriebenen Schaltung liefert die Heptode die größere Verstärkung, während die Triode durch Gegenkopplung ein Signal ähnlicher Amplitude und entgegengesetzter Phase zur Ansteuerung der anderen Endröhre erzeugt. Die Schrift nennt ausdrücklich Endstufen ohne Gitterstrom als Einsatzgebiet. Die Grenzwerte beider Systeme sind verschieden: Philips gibt 1953 für die Heptode höchstens 300 V Anodenspannung im Betrieb und 1,5 W Anodenverlustleistung an, für die Triode 175 V und 0,8 W. Eine Versorgungsspannung von 250 V in Beispielen mit Widerstandslast bedeutet daher nicht 250 V unmittelbar an der Triodenanode; auch Grenzwerte bei kalter Röhre sind von Betriebsgrenzwerten zu unterscheiden.

Verwendete Dokumentation: Philips Miniwatt, ECH21, Blätter vom 5. Februar 1941; Philips, Electronic Tube Handbook, ECH21, 4. April 1953; Anwendungskapitel ECH21 triode heptode, S. 15–26, mit der niederländischen Fassung verglichen; Tesla, ECH21, Datenblatt mit Kennwerten und Kennlinien.