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Kom­men­ta­re schal­te ich frei, nach­dem ich sie mir ange­se­hen habe. Dabei kann es zu klei­nen Ver­zö­ge­run­gen kom­men.

Wegen ver­stärk­ten Auf­kom­mens von Kom­men­tar-Spam habe ich ein Plug­in instal­liert, das sol­che Stö­run­gen unter­bin­den soll. Soll­te ein berech­tig­ter Kom­men­tar nicht eini­ger­ma­ßen zeit­nah von mir frei­ge­schal­tet wer­den, ist er viel­leicht dem Plug­in zum Opfer gefal­len. In die­sem Fall bit­te per Email nach­ha­ken!

Segschneider am 05.März 2016:

Konstruktion eines Röhrenverstärkers mit PL82 - zweiter Teil: die Vorröhre

Ein Watt für Musikhörer

Mit der Leis­tung von 1 Watt ist man auf höchst­emp­find­li­che Schall­wand­ler fest­ge­legt. Es gibt sie in alt - oft­mals aus Radi­os der fünf­zi­ger Jah­re - und neu, und lei­den­schaft­li­che Hörer bevor­zu­gen sie viel­fach. Mit einem Watt kann man die­se Chas­sis bereits auf Laut­stär­ken brin­gen, die man sei­nen Ohren nicht dau­er­haft antun soll­te. Und - selbst­ver­ständ­lich! - spre­chen wir von Tri­ode und Sin­gle-Ended-Schal­tun­gen.

PL82-Endstufe, Bild 1

Grund­schal­tung einer Tri­oden-Vor­stu­fe

Täg­lich die Schrau­be neu zu erfin­den macht wenig Sinn. Genau­so ist es bei der Röh­ren­aus­wahl: exo­ti­sche Typen zu eben­sol­chen Prei­sen sol­len wei­ter­hin die Bast­ler erfreu­en, dem Musik­hö­rer sind Röh­ren wich­tig, die in guter alter Qua­li­tät - und mit den “gro­ßen” Mar­ken­na­men! - noch zu erhal­ten sind. Wenn es sie (noch) zu zivi­len Prei­sen gibt, umso bes­ser. Eine sol­che Kom­bi­na­ti­on von Trei­ber- und End­röh­re ist schon ein­mal vor­ge­stellt wor­den: PC86 und PL82 (Gysem­berg & Wilim­zig “Höchst emp­find­lich”). Kein Grund, sie nicht zu ver­wen­den, zumal die­se Röh­ren bis heu­te zu erwer­ben sind. Wer das genann­te Buch auf­merk­sam liest, stellt frei­lich rasch fest, dass es um Denk­an­stö­ße und leich­te Nach­voll­zieh­bar­keit geht - die dor­ti­ge P-Röh­ren-End­stu­fe ist ein Pro­jekt eher für Ein­stei­ger. Ein­fach­heit und Nach­bau­si­cher­heit bestim­men augen­schein­lich die Kon­zep­ti­on. Aus der Sicht eines musi­k­ori­en­tier­ten Hörers betrach­tet geht es frei­lich eher dar­um, das klang­li­che Poten­ti­al einer Röh­ren­kom­bi­na­ti­on aus­zu­schöp­fen. Dazu wer­den nach­fol­gend eini­ge Gedan­ken vor­ge­stellt, die - gene­rell gese­hen - auch für die eine oder ande­re hoch­wer­ti­ge Schal­tung gel­ten wür­den.

Treiberröhre PC86, verschiedene Hersteller - Foto & © by Michael Münch

Trei­ber­röh­re PC86, ver­schie­de­ne Her­stel­ler - Foto & © by Micha­el Münch

Die Treiberröhre

Eine erst­klas­si­ge End­stu­fe ist ohne Gegen­kopp­lung nicht rea­li­sier­bar. Das lie­ße sich begrün­den, aber die Begrün­dung wür­de eine gan­zes Buch fül­len. Wer Gegen­kopp­lung ablehnt, soll­te schleu­nigst zu lesen auf­hö­ren, er ist hier in der fal­schen Kir­che. Die Pro­fis der fünf­zi­ger Jah­re - sie­he dazu bei­spiels­wei­se die Rund­funk­ver­stär­ker V73 und V69 - bevor­zug­ten eine Span­nungs­ge­gen­kopp­lung von der Anode der End­röh­re - hier der PL82 - zur Kato­de der Trei­ber­röh­re. Die­se Art der Gegen­kopp­lung wol­len wir im wei­te­ren Ver­lauf “Pro­fi-Gegen­kopp­lung” nen­nen:

PL82-Endstufe, Bild 2

Pro­fi-Span­nungs­ge­gen­kopp­lung von der Anode der End­röhre auf die Kato­de der Trei­ber­röh­re

Unse­re PC86 muss einen Kato­den­wi­der­stand haben, der nicht mit einem Kon­den­sa­tor wech­sel­strom­mä­ßig gebrückt und damit kurz­ge­schlos­sen ist. Um eine Span­nungs­ge­gen­kopp­lung zu rea­li­sie­ren, die aus akzep­ta­bel gro­ßen Wider­stän­den auf­ge­baut ist, soll­te der Kato­den­wi­der­stand eben­falls mög­lichst groß sein. Man könn­te ihn belie­big groß machen, wenn vom Her­stel­ler der Röh­re nicht bestimm­te Maxi­mal­wer­te für die Git­ter­span­nung vor­ge­ge­ben bezie­hungs­wei­se hin­ein­kon­stru­iert wor­den wären. Klei­ner Exkurs: da die­se Gegen­kopp­lung par­al­lel zur End­röh­re und damit zugleich par­al­lel zum Aus­gangs­über­tra­ger liegt, soll­te der gegen­kop­peln­de Wider­stand Rgk2 unbe­dingt so groß gemacht wer­den, dass er kei­ne Leis­tungs­ver­lus­te ver­ur­sacht. In ers­ter Nähe­rung ist das gege­ben, wenn er min­des­tens zehn­mal grö­ßer ist als der Nenn­wert der Impe­danz des Aus­gangs­über­tra­gers - und zwan­zig- oder drei­ßig­mal grö­ßer wäre bes­ser, obwohl das nicht immer erreich­bar ist.

Rein sach­lich gese­hen ist die PC86 eine UHF- (ultra hohe Fre­quen­zen) und fern­seh­taug­li­che Röh­re mit einer hohen Leer­lauf­ver­stär­kung. Der Sys­tem­kör­per in der Röh­re ist klein, um die bei höchs­ten Fre­quen­zen durch die kapa­zi­ti­ven Effek­te des Sys­tem­kör­pers (je grös­ser die Flä­chen, des­to grö­ßer die Kapa­zi­tä­ten) auf­tre­ten­de Ein­schrän­kung des Fre­quenz­ban­des gering zu hal­ten. Ein klei­nes Sys­tem begrün­det aber eine Nei­gung zu rela­tiv gro­ßen Streu­un­gen in der Pro­duk­ti­on.
Streu­un­gen und dadurch beding­te Abwei­chun­gen in der Ver­stär­kung sind jedoch Gift für eine hoch­wer­ti­ge Kon­struk­ti­on; des­halb soll die­se Röh­re mit einer zwei­ten Gegen­kopp­lung mög­lichst punkt­ge­nau zu einer defi­nier­ten Ver­stär­kung gebracht wer­den. Die ers­te, eine Strom­ge­gen­kopp­lung, wird gebil­det vom Arbeits­wi­der­stand Ra und dem nicht gebrück­ten Kato­den­wi­der­stand Rk1:

PL82-Endstufe, Bild 3

Strom-Gegen­kopp­lung der Vor­röhre mit Fuß­punkt Gk der Pro­fi-Span­nungs­ge­gen­kopp­lung

 

PL82-Endstufe, Bild 4

zusätz­li­che Span­nungs-Gegen­kopp­lung von der Anode der Vor­röhre auf ihr Git­ter

Für die zwei­te GK wird der Wider­stand Rgk1 von der Anode zum Git­ter der PC86 geführt. Damit kei­ne Ver­än­de­rung der Git­ter­span­nung durch die­se Gegen­kopp­lungs­schlei­fe statt­fin­det, wird die Gleich­span­nung mit dem Kon­den­sa­tor Cgk1 abge­blockt; fer­ner wird der Git­ter­wi­der­stand der Röh­re auf­ge­teilt in Rg1 und Rg2. Bei die­sem Split­ting liegt der (zwin­gend not­wen­di­ge!) Vor­ver­stär­ker nur noch par­al­lel zu Rg1 und kann so mit sei­ner vor­zugs­wei­se klei­nen Quell­im­pe­danz auch nur den Anteil Rg1 “kurz­schlie­ßen”. Durch die Zwei­tei­lung des Git­ter­wi­der­stan­des kann die Span­nungs­ge­gen­kopp­lung auf den Wider­stand Rg2 grei­fen, der so aus­ge­legt ist, dass er groß gegen­über der Quell­im­pe­danz des Vor­ver­stär­kers ist und von die­ser nicht geän­dert wer­den kann. Die­se Span­nungs­ge­gen­kopp­lung wäre ohne die­se Maß­nah­men recht hei­kel, weil stark von der Quell­im­pe­danz des signal­ge­ben­den Vor­ver­stär­kers beein­fluss­bar, arbei­tet jedoch in der gezeig­ten Form zuver­läs­sig und sta­bil - sogar dann, wenn der Vor­ver­stär­ker eine unüb­lich hohe Quell­im­pe­danz haben soll­te.

UHF-Röh­ren sol­len typi­scher­wei­se mit hohem Strom lau­fen. Um das zu errei­chen, wer­den teil­wei­se extrem auf­wän­di­ge Trick­schal­tun­gen vor­ge­schrie­ben (wie man zum Bei­spiel am Daten­blatt der D3a sehr schön sehen kann). Da sie aber gleich­zei­tig nur eine gerin­ge Git­ter­span­nung ver­tra­gen, liegt hier ein Pro­blem. In der bereits ver­öf­fent­lich­ten End­stu­fen­schal­tung (sie­he “Höchst Emp­find­lich”) wird des­halb die PC86 ledig­lich mit cir­ca 2 Mil­li­am­pere Strom “gefah­ren”. Auch das ist bereits deut­lich mehr als in vie­len HiFi- Schal­tun­gen, in denen ECC81 oder ECC83 mit 0,6 bis 0,8 Mil­li­am­pere vor sich hin­blub­bern. Um mehr Strom durch die PC86 flie­ßen zu las­sen und die Röh­re in der vor­lie­gen­den Schal­tung näher an ihr eigent­li­ches Arbeits­feld her­an­zu­füh­ren, wur­de hier ein Strom von 4 Mil­li­am­pere gewählt, der mit einer grö­ße­ren Steil­heit und einem gerin­ge­ren Innen­wi­der­stand der Röh­re ein­her­geht. Zusam­men mit dem Kato­den­wi­der­stand von 390 Ohm führt er zu einer Git­ter­span­nung von -1,6 Volt, sehr viel höher soll­te man bei einer sol­chen Röh­re nicht gehen.

wird fort­ge­setzt

- Seg­schnei­der -

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