Im elrad Heft 11/1986 veröffentlichte die Redaktion einen Bausatz einer potenten 2 x 30 Watt Röhren-Endstufe
Und eigentlich ist daran nichts Ungewöhnliches. Zu der Zeit wurden noch in vielen Blättchen massenweise angeblich geniale Konstrukte mit Röhren aller Art und Größe publiziert. Doch diese Anleitung aus 1986 hat etwas Besonderes. (von Gert Redlich im Aug. 2018 eingestellt)
Der elrad Autor Frank Raphael - 1986 noch aus dem Heise Verlag - gibt dem Interessenten eine Menge wichtiger Randinformationen mit auf den Weg, die heutzutage (2018) schlichtweg geleugnet oder bewußt unterdrückt werden. Sie sind dem audiophilen (Spinner-) Geschäft absolut abträglich und man muß es ja den animierten potenten Röhrenfans nicht so direkt aufs Auge drücken, was sie da wirklich kaufen oder ins Auge fassen, kaufen zu sollen oder zu wollen.
(Dieser Artikel stammt aus dem Nachlass des Braun Chefentwicklers Wolfgang Hasselbach und liegt nur als Fotokopie vor, darum sind die Bilder sehr flau.)
Dieser Artikel ist nur für die Leser interessant, die bereits ganz leichte Ahnung von Röhrentechnik oder generell Interesse daran haben.
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Der RÖH2 Endverstärker - Röhrentechnik von Frank Raphael
- Das Grundig Steuerteil HF10
- die Grundig Endstufe NF2
'Bei Scotch and Candlelight', hieß eine Hörfunksendung des WDRs, in der Ende der 60er Jahre - von Renata Callani moderiert - Jazz-Standards über den Äther geschickt wurden.
Die Erinnerungen an diese Abende mit Miles Davis, Count Basie, Milt Jackson und Oscar Peterson haben beim Autor nicht nur die Vorliebe für guten Jazz, sondern auch für die Röhrenelektronik hinterlassen.
Damals bestand die Anlage aus Tuner-Vorverstärker Grundig HF 10 und Endstufe (2 x 15 Watt!) NF2. In Verbindung mit den selbstgebauten Isophon-2-Wege-Lautsprechern war dies eine Kombination, die sich auch heute noch hören lassen könnte.
Wir wollen aus den Klangunterschieden von Röhren- und Halbleitergeräten keine Philosophie machen. Tatsache ist, die Unterschiede sind vorhanden - die Beurteilung und Wertung wollen wir dem Leser überlassen.
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Das Thema :
Nachdem in der vergangenen elrad-Ausgabe (elrad 1986, Heft 10) ein Hifi-Vorverstärker in Röhrentechnik veröffentlicht wurde, stellen wir Ihnen diesmal eine Hifi-Endstufe in Ultra-Linear-Schaltung vor, die, abgesehen von der Ausgangsleistung, kaum Wünsche offen lassen dürfte.
Zunächst zum Schaltungskonzept
- 4 x EL84 pro Kanal
Der Endverstärker sollte mindestens 25 Watt pro Kanal leisten können und in der verzerrungsarmen, im Hifi-Bereich unverzichtbaren Ultra-Linear-Schaltung betrieben werden. Unsere Wahl der Endröhren fiel auf die EL 84, die mit zwei Pärchen die gleiche Leistung erbringen kann wie ein Paar EL 34 oder 6L6 GC.
Vorteile gegenüber den letztgenannten bietet die EL 84 wegen der vergleichsweise niedrigen Anodenspannung (unter 350 Volt), was sich positiv auf die Netzteilkosten auswirkt - und weil sich ein Kanal problemlos auf einer Platine aufbauen läßt. Weiterhin benötigt die EL 84 keine aufwendige Treiberstufe. Vor den Endröhren finden wir lediglich die Eingangs- und die Phasenumkehrstufe.
Die Eingangsstufe
Mit der Wahl der geeigneten Eingangsstufe gab es zugegebenerweise einige Mühe. Die zu Anfang favorisierte ECF 80 brachte eine extrem hohe Verstärkung, die aber eine ebenso extrem hohe Gegenkopplung erforderte. Das Klangbild war zwar ausgesprochen sauber, aber auch leblos und flach.
Also fiel die Wahl auf die bewährten Doppeltrioden ECC 82 und ECC 83, die sich beide für die folgende Schaltung eignen. Mit der ECC 83 ergibt sich eine Eingangsempfindlichkeit von ca. 350 mV, während die ECC 82 mit 775 mV entsprechend 0dB versorgt werden muß. Da die ECC 82 zu höherer Verlustleistung in der Lage ist und somit stabiler gefertigt wird, haben wir ihr den Vorzug gegeben.
Betrachten wir die Schaltung :
- beachten Sie den Ausgangsübertrager
R1 macht den Schaltungseingang ein wenig unempfindlicher und verhindert so störende HF-Einstreuungen; R3 ist der Arbeitswiderstand, an dem die abfallende Tonfrequenzspannung mittels C2 abgekoppelt wird. Über R2 wird die am Kathodenwiderstand R4 abfallende negative Gittervorspannung dem Steuergitter (Pin 2) zugeführt. Die gegen Masse liegenden 100 Ohm bewirken eine die Stufe stabilisierende Stromgegenkopplung.
Vorgespannte Gitter
Fixed or floating bias - diese Frage konnte in der Theorie nicht beantwortet werden. Auch das ausführliche Literaturstudium half nicht weiter. Beide Schaltungsvarianten wurden aufgebaut und ausführlich gemessen und probegehört.
Die automatische Vorspannung entsteht durch 270 Ohm Kathodenwiderstände, die wechselspannungsmäßig mit Elkos überbrückt werden. Der Vorteil dieses Aufbaus liegt darin, daß keinerlei Abgleich erforderlich ist und die verwendeten Röhren sich alterungsunabhängig selbstständig symmetrieren. Von Nachteil ist es, daß der Ruhestrom recht hoch ist (ca. 70mA) und sich die Vorspannung bei kurzzeitigen Impulsen nicht schnell genug aufbauen kann.
Außerdem ist nur eine Ausgangsleistung von 20 Watt zu erzielen. Also wurde eine zusätzliche Wicklung auf dem Netztrafo aufgebracht und eine feste negative Gittervorspannung erzeugt. Der jetzt notwendige Abgleich nach dem Zusammenbau bzw. Röhrenwechsel entschädigt spätestens bei der Hörprobe. Die Ausgangsleistung liegt nunmehr bei 30 Watt (Sinus), und das Klangbild ist dynamischer und frischer als vorher.
Der Ausgangsübertrager: kein Wunderding!
- Es ist eben kein so simpler Übertrager wie bei den Grundig NF2 und NF 20 oder BRAUN CSV 16 /CSV 30 Endstufen
Um die Signalspannung von den Röhren an die Lautsprecher- klemmen bringen zu können, muß ein Übertrager her.
Um diese Übertrager ranken sich die abenteuerlichsten Geschichten:
Das Geheimnis verschiedenster Wickeltechniken, besonderer Kernmaterialien und kunstvoller Verschachtelungen der Primär- und Sekundärwicklungen werden nur unter guten Freunden und auch dort nur hinter vorgehaltener Hand weitergegeben.
Das Problem liegt aber nicht (nur) in der Spannungs- transformation, sondern im Kleinhalten der Wicklungskapazität. Eine zu hohe Wicklungskapazität würde Phasendrehungen innerhalb des Hörbereiches hervorrufen - das Klanggeschehen wäre mulmig und undurchsichtig.
Ein verschachtelter Aufbau schafft hier Abhilfe. Wie aus der nebenstehenden Abbildung ersichtlich, sind die Wicklungen unterteilt. Zwischen Anoden- und Schirmgitterwicklung wird eine Ausgangs- Teilwicklung geschachtelt. Das gleiche wird mit der aufgetrennten Anodenwicklung getan. Das Ergebnis ist ein Ausgangs-Transformator, dessen linearer Übertragungsbereich weit über die Hörgrenze hinausgeht.
- Anmerkung : Schaun Sie mal in die Schaltungstechnik des McIntosh Mc275 rein. Dort hatte es der Gründer und Chef Frank McIntosh bereits um 1950 so konstruiert.
Übertrager der absoluten Spitzenklasse sind dagegen oft 8...12-mal oder sogar 14-fach verschachtelt und mit auf besondere Weise nachgeglühten Blechen gefertigt. Zu unserer Bauanleitung ist ein solcher Übertrager erhältlich (siehe Anzeigenteil). Wir möchten jedoch betonen, daß alle Hörproben und Messungen mit dem einfach verschachtelten Typ durchgeführt wurden.
Das Gehäuse ist aus Stahlblech (ächz)
Ebenso wie unterschiedliche Trafo-Versionen sind auch verschiedene Gehäuse lieferbar. In der preiswertesten Ausführung wird ein unbehandeltes Stahlblechgehäuse geliefert, das sämtliche Ausbrüche und Bohrungen auf der Oberseite enthält. Lediglich die Bohrungen für LS-Klemmen, Eingangsbuchsen und Netzzuleitung müssen selbst gebohrt werden. Auf Wunsch kann jedoch auch die abgebildete verchromte Edelversion bezogen werden.
Für die engagierten Hobbyelektroniker, die eine Beschäftigung für lange Winterabende suchen, ist die Maßzeichnung für die Gehäuseoberseite vorgesehen. Das Bestücken der Platinen sollte keine Schwierigkeiten bereiten.
Wichtig ist es, die Wickelkerne von Netz- und Ausgangstrafo um 90 Grad gegeneinander zu versetzen. Ansonsten kann das 50 Hz-Netzbrummen eingestreut werden.Nachdem die Kabelverbindungen gemäß Verdrahtungsplan angebracht worden sind, werden die Trimmer P 1-4 in 12 Uhr-Stellung gebracht und die Röhren in die Sockel gesteckt.
Jetzt wird eingeschaltet
Wenn nirgendwo Rauch aufsteigt, können wir davon ausgehen, daß die Schaltung einwandfrei arbeitet. Da die einzelnen Röhren nicht 100%ig gleich sind, muß nun ein Abgleich erfolgen. Um dies zu erleichtern, sind die 4,7 Ohm-Widerstände zwischen Kathode und Masse vorhanden. Der hier abgemessene Spannungsabfall ergibt sich aus dem Kathodenstrom.
Wenn Sie mittels P 1-4 einen Spannungsabfall von ca. 140 mV einstellen, entspricht dies einem Anodenstrom von ca. 30 mA pro Pärchen.
Um den Geräuschspannungsabstand zu optimieren, ist es sinnvoll, die durch den Ausgangsübertrager fließenden Ströme absolut symmetrisch zu halten.
Hierzu legt man ein digitales Multimeter im mA-Bereich zwischen die Anodenanschlüsse des Ausgangsübertragers und regelt mit dem zugehörigen Bias-Poti den angezeigten Strom auf Null.
Zur Erklärung sei daran erinnert, daß beiden Röhrenpaaren gegenphasige Signalspannungen zugeführt werden, die erst im Übertrager wieder nahtlos aneinandergefügt werden. In beiden Gegentaktzweigen vorhandene, gleichphasige Brummstörungen aus dem Netzteil heben sich so auf elegante Weise gegenseitig auf. Der Abgleich sollte nach einer Einbrennzeit von ca. 20 Betriebsstunden überprüft und korrigiert werden.
Ein Wort zur Lebenserwartung Ihrer Röhren:
Wenn wir uns vergegenwärtigen, daß viele alte Radiogeräte seit mehr als 30 Jahren klaglos ihren Dienst versehen, so brauchen wir uns vorerst keine Sorgen zu machen: Die Vorröhren behalten ihre guten Eigenschaften bei täglichem Betrieb sicherlich über 4-5 Jahre. Die Endröhren sollten einmal jährlich neu eingestellt und nach 3-4 Jahren ersetzt werden.
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Anmerkung : die 2 x EL34 in den Kinoverstärkern
Bis etwa 1970/1975 wurden in den größeren Kinos mit 4-Kanal Cinemascope Magnetton Einrichtung Verstärker von den Firmen Klangfilm oder Zeiss Ikon betrieben. Und diese 4 Endstufen hatten in der Regel je 2 x EL34 drinnen. Der gewissenhafte Vorführer betrachtete mehrmals im Monat sein Andodenstrom Anzeigeinstrument, das er von Endstufe zu Endstufe umschalten konnte. Wenn der Zeiger von grün nach rot wanderte, tauschte er in der Regel beide Endröhren aus. Und auf einmal kam im Saal wieder richtige verzerrungsfreie Musik an. Das konnte damals sogar ich mit meinen 16 Jahren hören.
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Den Ausgangsübertrager anschließen
Einige Schwierigkeit macht erfahrungsgemäß der Anschluß der Sekundärwicklung des Ausgangsübertragers für die Gegenkopplung. Zuerst muß herausgefunden werden, welcher Anschluß der Sekundärwicklung des Ausgangsübertragers für die Gegenkopplung nutzbar ist. Hierzu wird ein Anschluß auf Masse gelegt, der andere über ein 47Ohm-Poti (+ 1k-Festwiderstand in Reihe) zur Platine geführt.
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Wenn nun ein Sinus-Signal angelegt wird und man das Poti langsam zurückdreht, sollte sich die Ausgangsspannung an dem bereits vorher an die LS-Klemmen gelegten 8,2 Ohm Lastwiderstand verringern. Beginnt der Verstärker zu schwingen, hat man den falschen Anschluß benutzt: Einfach umlöten und noch einmal versuchen.
Mit der Wahl des Gegenkopplungs-Widerstandes bestimmen Sie die Eingangsempfindlichkeit der Schaltung. Der angegebene Wert von 10 K-Ohm bezieht sich auf die Verwendung der ECC 82 bei einer Eingangsempfindlichkeit von ca. 775 mV.
Werte von 1k bis 47k lassen sich einsetzen. Somit kann die Anpassung an bereits vorhandene Vorverstärker auf einfache Weise erfolgen.
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Die technischen Daten
Ausgangsleistung an 8 Ohm je Kanal) 32 W
Fremdspannungsabstand -71 dBm
Störspannungsabstand (A-Bewertung) -36 dBm
Frequenzgang siehe Frequenzschrieb
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- Sie sehen es richtig, es geht bei 30 Watt nahezu linear bis über 40 Kilo-Hertz.
| Klirrfaktoren | 100 Hz | 1 kHz | 10 kHz |
| 10 W | 0,09% | 0,09% | 0,9% |
| 30 W | 0,18% | 0,18% | 1,9% |
Sie lesen also richtig :
Röhren altern relativ schnell (3 bis 5 Jahre sind für uns inzwischen recht schnell) und sie altern unterschiedlich schnell, müssen also in relativ kurzen periodischen Abständen angepaßt bzw. nachjustiert werden. Und sie altern auch, auch wenn keine Musik spielt, also der Verstärker einfach nur an ist.
Damit ist die aktuelle Werbung mit 6 paarweise ausgemessenen Röhren absoluter Quatsch und Ausgenwischerei. Viel lieber sollten sich die Werbetexter dieser Anbieter Gedanken darüber machen, wie der Hifi-Fan relativ einfach erkennt, wann eine oder mehrere Röhre(n) aus dem Ruder läuft (laufen).
Auch wäre es wichtig, mit welchen Aufwand einige der Röhren aus solchen mehrfach gepaarten Konstrukten aus der gleichen Charge nachgeliefert werden könnten. Denn auch die neuen Austauschröhren müssen ja mit den vorhandenen "matchen".
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