Beam-Power-Röhre EL504

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Endlich habe ich sie bekommen, zehn EL504. Völlig ungebraucht und ganz ohne Beschriftung. Vier sind gleich in meinen neuen PL504-Verstärker gekommen. Nur die Heizung musste auf 6 V umgestellt werden. Ab jetzt herrscht kein Mangel mehr an HiFi-Power.

Mit vier statt zwei Röhren war der Verstärker zunächst etwas schwingfreudig. Zur Verbesserung der Stabilität hat jetzt jede Röhre ein eigenes Dämpfungsglied aus einem 82-Ohm-Widerstand mit aufgewickelter Drahtspule. Seitdem wurden keine UKW-Schwingungen mehr beobachtet. Der Verstärker kann übrigens wahlweise mit zwei oder vier Röhren betrieben werden. Wenn nicht die volle Power gebraucht wird und es im Zimmer sowieso schon warm genug ist, wird einfach die Heizung der mittleren beiden Röhren abgeschaltet.

Eine meiner vier PL504 war ja dem unsachgemäßen Einbau zum Opfer gefallen und am Glaskolben gesprungen. Damit dieser Verlust nicht ganz sinnlos war, habe ich die Röhre seziert. Und dabei bin ich auf eine interessante Einzelheit gestoßen: Das Bremsgitter der Röhre ist in Wahrheit gar ein Gitter, sondern ein Blech mit zwei großen Öffnungen. Gitter 1 und Gitter 2 bestehen aus Draht und sind genau übereinander angeordnet. Im "Handbuch für Hochfrequenz- und Elektro-Techniker" von 1957 steht mehr darüber: Das Schirmgitter steht in Gitterschattenstellung, damit es von möglichst wenigen Elektronen erreicht wird. Das Bremsgitter ist ein Strahlblech, das die Elektronen auf ein begrenztes Gebiet der Anode lenkt. Ingesamt handelt es sich hier um eine Beam-Power-Röhre. Die Kennlinie unterscheidet sich von einer normalen Pentode durch einen steileren Stromanstieg bei kleiner Anodenspannung. Und das ist wahrscheinlich auch der Grund, warum die Röhre bei 50 V schon so gut arbeitet.

Die Beam-Power-Röhre ähnelt in mancher Beziehung mehr einer Tetrode als einer Pentode. Und das kann unter bestimmten Bedingungen zu Problemen führen, nämlich dann, wenn das Schirmgitter und die Anode in ähnliche Spannungsbereiche gelangen. Durch Sekundäremission kommt es zu einer wechselnden Stromverteilung zwischen beiden Elektroden mit dem Ergebnis negativer Steigung in bestimmten Abschnitten in der Ua-Ia-Kennlinie. Dieses Verhalten konnte tatsächlich beobachtet werden, wenn der Verstärker ohne die passende Belastung fast voll ausgesteuert wurde.

Es scheint oft perfekt,
was seinen Fehler versteckt.
(Dietrich Drahtlos)

Das Zweikanal-Oszillogramm zeigt die Spannung an beiden Elektroden. Die deutliche Stufe im Ausgangssignal tritt dann auf, wenn die Anodenspannung die Schirmgitterspannung um mehr als 15 V unterschreitet. Wer mit der PL504 oder der EL504 arbeitet, sollte auf dieses Problem vorbereitet sein. Man muss dafür sorgen, dass die Schirmgitterspannung ausreichend klein ist. Oder die Ausgangsimpedanz muss so bemessen werden, dass so kleine Spannungen an der Anode gar nicht auftreten können. Eine andere Lösung besteht darin, die Röhre in Triodenschaltung zu betreiben, also Schirmgitter und Anode direkt zu verbinden.

Der Verstärker wurde so abgeändert, dass man nun entweder in Pentodenschaltung oder in Triodenschaltung arbeiten kann. Ein großer Schirmgitterwiderstand sorgt für eine ausreichend kleine Spannung. Außerdem führt die zusätzliche Glättung in Stellung Pentodenschaltung dazu, dass nun auch mit einem sehr einfachen Netzteil absolut kein Brummen mehr zu hören ist. Die Triodenschaltung ist dagegen dann vorteilhaft, wenn der Verstärker gnadenlos übersteuert werden soll. Das Ausgangssignal geht dann sanft in die Sättigung und zeigt nur wenig hörbare Verzerrungen.

Das Netzteil verwendet einen Trafo vom gleichen Typ wie die Ausgangsübertrager. Er liefert zugleich die Heizspannung und über eine Verdopplerschaltung die Anodenspannung. Meist arbeite ich nur mit zwei Röhren, weil der Netztrafo mit allen 4 Röhren leicht überlastet ist und zu warm wird.

Die Bastelecke richtet sich auch an Anfänger der Elektronik. Deshalb hier eine besondere Warnung: Die Anodenspannung von 50 V ist relativ harmlos, aber der Netzanschluss an der Primärseite des Trafos natürlich nicht. Bitte achtet auf gute Isolation und Berührungssicherheit. Am besten ist es, einen Trafo in einem separaten Gehäuse zu verwenden. Sinnvoll ist der Einsatz von zwei 12V-Halogentrafos. Auch ein vergossener Trafo eines alten Druckers kann geeignet sein.


Zum Aufbau der Beam-Power-Tetrode siehe auch: www.jogis-roehrenbude.de/EL34-Story/Innenaufbau/Innenaufbau.htm
Schaltungen für Röhrenverstärker mit höheren Spannungen findet man auch hier: www.gtechen.de


Nachtrag: Aubau mit Vorstufe

Klaus Zimmermann hat die Schaltung mit einer zusätzlichen Vorstufe gebaut. Der Verstärker wurde frei verdrahtet bis auf die Röhrensockel, die von zwei Platinen getragen werden. Das Gehäuse besteht aus gebeiztem Buchenholz und Edelstahl.



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