Aus der FUNKSCHAU 1950 Heft20 Seite 349
Der Ausnutzungsfaktor bei ENDRÖHREN
Um kennzuzeichnen, was eine Endröhre bei gegebenen Betriebsdaten zu leisten imstande ist, bedient man sich des Ausnutzungsfaktors q, welcher das Verhältnis der optimal erzielbaren Niederfrequenzleistung (= Nutzleistung Npt) zur höchstzulässigen Anodenverlustleistung Qa max angibt.
Um für einen beliebigen Arbeitspunkt den Ausnutzungsfaktor ermitteln zu können, ist außer der festliegenden Anodenverlustleistung die Kenntnis einiger weiterer Grenz- und Betriebsdaten erforderlich.
Neben der Anodenspannung Ua, deren Höhe durch Ua max begrenzt ist, übt der sogenannte „Leistungsinnenwiderstand" einen merklichen Einfluß auf die optimal erreichbare Nutzleistung aus.
Für die Leistungsfähigkeit ohne Bedeutung sind die Kennwerte Steilheit und mit gewissen Einschränkungen, auch der differentielle Innenwiderstand und der Verstärkungsfaktor (bzw. Durchgriff). Die Steilheit z. B. bestimmt bei Pentoden den erforderlichen Gitterwechselspannungsbedarf bei bestimmter Ausgangsleistung.
Definition des Leistungsinnenwiderstandes R iL
Die in die Kennlinienfelder (Bilder 1, 2) eingezeichneten Grenzlinien R iL werden durch die Stromverteilungsvorgänge bei der Triode zwischen Steuergitter und Anode, bei der Pentode zwischen Schirmgitter und Anode bestimmt. Praktisch heißt das, daß sich in keinem Fall der Aussteuerung diese Grenzlinien überschreiten lassen.
Der für die Leistungsabgabe ausschlaggebende Innenwiderstand ergibt sich, Aussteuerung bis an die Grenzlinie vorausgesetzt, aus der Steigung dieser Grenzlinie R iL. Bei symmetrischer Steuerung (A-Verstärkung) errechnet sich R iL aus Ur/2Ja, worin Ur die im Kennlinienfeld abmeßbare Restspannung bei Vollaussteuerung auf der Anodenseite und Ja der Ruhestrom ist. Es ließe sich nachweisen, daß die Leistungsabgabe bei einer Endröhre um so höher zu liegen kommt, je kleiner das R iL der betreffenden Röhre ist.
Im Gegensatz zu Pentoden, bei denen die Grenzlinie gleichzeitig Gitterstromeinsatz bedeutet, lassen sich bei Eintakt-A-Verstärkung Trioden aus Verzerrungsgründen nur bis zur Gitterlinie Ug = 0 Volt (vgl. Bild 1) aussteuern. Infolgedessen sind bei dieser Betriebsweise Trioden gegenüber Pentoden stets im Nachteil. Erst bei Gegentakt-Betrieb, insbesondere bei B-Verstärkung, stehen in Ausnutzungsfaktor und Wirkungsgrad die Trioden den Pentoden nicht nach, jedoch sind bei Trioden auf Grund des größeren Gitterwechselspannungsbedarfs Grenzen gegeben.
Die Ermittlung der optimal erreichbaren Nutzleistung Nopt bei gegebener Anodenverlustleistung Qa max, gegebenem Leistungsinnenwiderstand R iL (dem Ja/Ua-Kennlinienfeld zu entnehmen!), und vorhandener Anodenspannung Ua erfolgt mit Hilfe des Diagramms Bild 3.
Man erkennt aus dem Verlauf von Q deutlich, daß sich Endröhren bei höheren Anodenspannungen besser ausnutzen lassen. Demnach läßt sich das „Meiste herausholen", wenn die Röhre mit ihrer höchstzulässigen Anoden- und Schirmgitterspannung in Betrieb gesetzt wird.
Müssen wir das nachrechnen ?
Um sich ein Bild über die Verhältnisse bei bestimmten Röhren machen zu können, errechnet man zunächst
--- das ersparen wir uns ---
Um dem weniger Geübten den Berechnungsgang verständlich zu machen, dienen die in nebenstehender Tabelle aufgezählten Beispiele. Die Aufstellung zeigt eine gute Übereinstimmung mit den vom Röhrenhersteller angegebenen Daten. - tzer
- Anmerkung : Übrigens ein erster Artikel von Karl Tetzner, der ja noch für die Funk-Technik geschrieben hatte.
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Ausnutzunglaktoren einiger bekannter Röhrentypen
| Röhrentyp | Qa max | RiL in Ohm | Ua | Betriebs Art | g | Faktor je System | |
| DL 11 | 1 | 1500 | 38 | 120 | A | 0,4 | |
| E(C)L 11 | 9 | 500 | 67 | 250 | A | 0,44 | |
| EL 12 | 18 | 140 | 50 | 250 | A | 0,46 | |
| EL12/375 | 18 | <140 | <50 | 350 | ABi | w 1 | |
| EL12 spez | 18 | <140 | <50 | 425 | ABt | >1 | |
| 6 L6 | 19 | 250 | ~70 | 250 | A | 0,4 | |
| EDD 11 | je 3 | 800 1) | ~ 50 | 200 | B | 0,9 | |
| AD 1 | 15 | 670 2) | 100 | 250 | A | 0,3 |
Bild 1. Das Ja/Ua Kennlinienfeld einer Triode mit eingezeichneter Grenzlinie Ril. Die Arbeitskennlinie Ra gilt für eine Aussteuerung bis zum Gitterstromeinsatz bei Ug=0 Volt im A-Betrieb.
Bei B-Verstärkung geschieht die Aussteuererung unter Berücksichtigung des für zwei Röhren resultierenden Kennlinienfeldes bis an die Grenzlinie im Bereich positiver Gitterspannungen
Bild 2. Das Ja/Ua-Kennlinienfeld einer Endpentode mit eingezeichneter Grenzlinie Ril. Die Arbeitskennlinie Ra gilt für die Aussteuerung bis zum Gitterstromeinsatz bei Ug = 0 Volt, welcher mit der Grenzlinie nahezu identisch ist
Bild 3. Der Ausnutzungsfaktor bei verschiedenen Betriebsarten in Abhängigkeit von der Ua - Einheit (vgl Text). Dem Verlauf der Kurven liegen die leistungsgünstigen Außenwiderstände zugrunde. Die aus dem Diagramm gefundenen Werte müssen u. U. eine Korrektur nach unten erfahren, falls das kennlinienbedingte Maß der Verzerrungen die übliche Grenze überschreiten sollte.
