ECH3, ECH4, E1R

[IK0QDQ]

ECH3 ECH4 E1R
Vediamo di chiarire, una volta per tutte, le differenze tra questi tubi, e soprattutto stabilire chi sia la naturale sostituta per la E1R.
Puntualizziamo la genesi dei tubi elettronici: nasce il triodo, in un secondo tempo, per eliminare l’effetto della capacità griglia placca, venne inserita una seconda griglia collegata dinamicamente al catodo. In pratica le applicazioni di questo tubo si sono notevolmente estese oltre lo scopo originario. Questo nuovo tubo però, pur risolvendo il problema specifico, introduceva “effetti indesiderati” dovuti ad una emissione di elettroni da parte dell’anodo che veniva colpito da elettroni molto più veloci di quanto non lo fossero nel triodo, perchè accelerati dal potenziale positivo della nuova griglia introdotta. (Ancora oggi la chiamiamo griglia schermo). Per eliminare questo effetto venne applicata una nuova griglia, posta vicino all’anodo e tenuta allo stesso potenziale del catodo in modo che respingesse la nuvola di elettroni usciti dall’anodo, sull’anodo stesso. Abbiamo così, storicamente il triodo nel1907 per opera di Lee De Forest, il tetrodo che nasce nel 1923 nei laboratori della Philips, ed il pentodo nel 1926 sperimentato sempre dalla Philips, e messo in commercio nel 1927.
Nel 1933/34 compaiono i primi tipi di valvole multiple: valvole che incorporano un esodo (catodo placca e quattro griglie) con la funzione di mixer e un triodo oscillatore: ACH1.
Nel febbraio del 1939 esce una versione aggiornata di questa valvola la ECH3. Questa è una valvola che ha ormai cinque anni di vita (e quindi di esperienza ) e che è prodotta da molte case costruttrici. E’ comunque ancora costruita nel ”vecchio” classico sistema del tetrodo a cui è stata aggiunta una griglia. Vediamola in particolare:

ECH3.jpg

I mixer a quattro griglie sono essenzialmente dei tetrodi a cui sono state aggiunte altre due griglie.
La griglia controllo è quella tradizionale posta subito dopo il catodo, nella figura, la “g1”.
La griglia schermo è sdoppiata in due griglie collegate, internamente,ra loro: la “g2” e la “g4”; tra queste due griglie schermo è posta una seconda griglia di controllo, “g3” che serve per introdurre il segnale dell’oscillatore. Nel caso della ECH3 l’accoppiamento del segnale è ottenuto tramite un collegamento interno con la griglia del triodo “gT”. In alcuni altri modelli, come vedremo, questo collegamento non esiste , rendendo il tubo più versatile, in quanto la funzione triodo può essere usata per altri scopi. Quindi nel caso si usasse come mixer, il collegamento del segnale proveniente dall'oescillatore locale deve essere costituito sullo zoccolo del tubo.
Nel 1940 compare la ECH4 che è un TRIODO EPTODO. Vediamola in particolare:

ECH4.jpg

Rispetto alla ECH3 ci sono quattro differenze fondamentali:
1) E’ stata aggiunta una quinta griglia vicino alla placca, rendendola, a tutti gli effetti un
pentodo con due griglie controllo: la “g1” e la “g3”.
2) La “g3” e la “gT” sono scollegate tra loro e riportate l’una sul cappuccio, l’altra al piedino 5
3) La corrente assorbita dal filamento sale da 200 mA a 350 mA.
4) Le connessioni alla zoccolatura della ECH3 e della ECH4 non corrispondono tra loro.
Quanto sopra, per la parte storica, è ripreso dal Web, per quella teorica dai testi di F.E. Terman e di A.V. Estman.
Per quanto riguarda la valvola E1R le uniche informazioni disponibili in mio possesso, sono i simboli riportati sul manuale del AR18, il sito di “radiomuseum” ( https://www.radiomuseum.org/tubes/tube_e1r.html) e quanto postato da IZ8YRR
Sicuramente la valvola riportata negli schemi è un triodo esodo (filamento, catodo, quattro griglie, placca + griglia controllo e placca del triodo). Quindi le curve caratteristiche assomigliano a quelle della ECH3 che è un tetrodo

curve del tetrodo.jpg

e non a quelle della ECH4 che è un pentodo.

curve del pentodo.jpg

(queste figure sono sul testo Electronics Devices and Circuits di Millman and Halkias)
L’assorbimento del filamento, da me verificato, e riportato in tutte le documentazioni è (almeno nominalmente) 200 mA. Anche qui siamo più vicini alla ECH3 che non alla ECH4.
La sorpresa arriva quando si verifica la zoccolatura: poiché la g5 non ha collegamenti esterni, la zoccolatura della E1R coincide esattamente con quella della ECH4.

Zoccolo E1R.PNG

A conclusione, possiamo effettivamente dire che la E1R è una ECH3 modificata nei collegamenti (non c’e più il collegamento tra gT e g3) e la posizione degli elettrodi corrisponde a quelli della ECH4.
Possiamo sostituire la ECH3 al posto della E1R nell'AR 18 ???? ....NO!! Anche se cambiassimo il cablaggio in alcune posizioni non funzionerebbe per via del collegamento interno tra le due griglie controllo.
Possiamo sostituire la E1R con la ECH4 ?? SI a condizione di sostituirle tutte per via del maggiore assorbimento di filamento. Il fatto che si comporta come un pentodo invece che cme un tetrodo migliora la funzionalità del’apparato rendendolo più simile all’AR8.
Fino a qui considerazioni tecniche. Sul motivo per cui nel 1940 la scelta della Regia Aviazione cadde su questo tipo di valvola e non su una ECH4 vera e propria la posso solo ipotizzare.
La ECH4 era una valvola nuova: l’ultimo grido della tecnica probabilmente costava una barca di soldi e probabilmente la casa madre non avrebbe permesso la realizzazione di stock di prodotto alla succursale italiana. La ECH3 era ormai “vecchia” la produzione era già impostata, i costi di produzione sarebbero stati molto ridotti, quindi si optò per questa soluzione apparentemente strampalata che permetteva di avere le caratteristiche dell’ultivo grido della tecnica a costi molto più abbordabili.
Resta l'amaro in bocca, nel considerare che non esiste uno straccio di articolo in proposito in lingua italiana sul web, e le poche informazioni reperibili, sono riportate in un forum internazionale in lingua tedesca.
Edoardo

[iw5cai]

Bravo Edo,
grazie per la trattazione chiara e documentata, anche storicamente, trattazione che spazza via, finalmente, il "pasticciaccio brutto" delle ECH3, ECH4 e della E1R. Un esempio di professionalità e completezza.

giorgioiw5cai

[IW1FQG]

Mi associo.

Ciao
Ugo IW1FQG

[IZ8YRR]

Edoardo,
allego qui il link ad un mio post al riguardo. Tempo fa mi sono divertito ad analizzare ai raggi X una ECH3 tubolare e una E1R, proprio per vedere le differenze di collegamento e la costruzione interna.

viewtopic.php?p=35774#p35774

Tonino

[IK0QDQ]

Infatti io ho citato il tuo post come riferimento (dando per scontato che i frequentatori lo avessero già letto):
"........Per quanto riguarda la valvola E1R le uniche informazioni disponibili in mio possesso, sono i simboli riportati sul manuale del AR18, il sito di “radiomuseum” ( https://www.radiomuseum.org/tubes/tube_e1r.html) e quanto postato da IZ8YRR......."
Buona Pasqua e a presto.
Edoardo
P.S. In effetti sarebbe interessante riunire i due interventi in una cartella sotto lo stesso titolo, avevo già chiesto ad Andrea di ricollocare il mio, potrebbe essere utile copiare il tuo nella stessa cartella.

[Paolo Pierelli]

Trattazione completa ed esaustiva.
Grazie Edo.
P.

[I2MZC]

Tanto per complicare le cose, chiare come una notte senza luna, posto alcune foto di apparati italiani che scombinano quanto detto.ECH4/E1R, E1r uguali alla ECH3 e ECH3 originali PHILIPS in formato E1R

Carlo I2 MZC

[I2MZC]

La spina non c'entra, la foto indicata è la seguente

Carlo I2MZC

[iw5cai]

Carlo,
ma quante versioni di B30 sono state fatte? Quella del ricevitore con la 6V6 non l'avevo mai vista. Scandaloso mandare a combattere i nostri aviatori con questi "bricchi".
giorgioiw5cai

[Paolo Pierelli]

Nelle radio "di legno", che sicuramente conosco meglio di quelle di ferro, ho trovato assai frequentemente ECH3 ed ECH4 con la stessa forma della E1R.
Non parlo di pochi casi ma di moltissimi: sia nelle radio Philips, in quelle marcate POPE Radio che sempre Philips sono, in alcune INCAR, in qualche IMCARADIO ed anche in alcune radio inglesi, specialmente PYE, ci sono le ECH32, valvole rosse ma con lo zoccolo octal, con il bulbo perfettamente identico a quello della E1R.
P.