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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!

MiMü am 28.April 2016:

Endstufe mit PL82

Im Herbst letz­ten Jah­res über­rasch­te mich mein Freund Seg­schnei­der mit der Nach­richt, er arbei­te an einem PL82-End­stu­fen­ent­wurf, mit dem er das bekann­te Kon­zept aus dem Buch “Höchst emp­find­lich” auf­grei­fen und wei­ter­ent­wi­ckeln wol­le. Außer­dem mach­te er mir das Ange­bot, das Pro­jekt im Audion­is­ten-Blog zu ver­öf­fent­li­chen - aus­führ­lich kom­men­tiert, damit auch ande­re etwas damit anfan­gen kön­nen. Natür­lich hat er mich mit sei­ner Begeis­te­rung mit­ge­ris­sen!

Schnell wur­de klar, dass das ohne aus­führ­li­che Erläu­te­run­gen zum zuge­hö­ri­gen Netz­teil kei­nen Sinn machen wür­de. Ich über­nahm daher die Auf­ga­be, die Kon­struk­ti­on eines sol­chen Netz­teils und des­sen theo­re­ti­sche Her­lei­tung zu beschrei­ben - hier nach­zu­le­sen.

Platinen für Netzteil PL82

Pla­ti­nen für Netz­teil PL82

Ich erhielt einen Schalt­plan der End­stu­fe, und wäh­rend Seg­schnei­der an sei­nem vier­tei­li­gen Blog­bei­trag schrieb (Kon­struk­ti­on eines Röh­ren­ver­stär­kers mit PL82 - ers­ter Teil, - zwei­ter Teil, - drit­ter Teil, - vier­ter Teil), begann ich, Netz­teil und End­stu­fe prak­tisch auf­zu­bau­en. Davon soll nun die­ser Bei­trag han­deln.

Endstufen-Module

Nach­dem die Netz­teil­pla­ti­nen bestückt waren, mach­te ich mich an den Auf­bau der bei­den End­stu­fen­mo­du­le. Ohne schon zu wis­sen, wie das end­gül­ti­ge Gehäu­se aus­se­hen wür­de, ent­schied ich mich für einen Auf­bau mit lie­gen­den Röh­ren. Dazu bau­te ich zwei klei­ne Sub­chas­sis aus Alu­mi­ni­um.

PC86/PL82-Modul, Bild 1

PC86/­PL82-Modul mit zwei 31-poli­gen Pla­ti­nen-Ste­ckern als Löt­leis­ten

PC86/PL82-Modul, Bild 2

PC86/­PL82-Modul

Jetzt wird es Zeit, auf die Ver­schal­tung der Röh­ren­hei­zun­gen und deren Mas­se­be­zug ein­zu­ge­hen. Zum Ver­ständ­nis die­se Gra­fik:

Verdrahtung Röhrenheizung

Seri­en­schal­tung der Röh­ren­hei­zun­gen und deren Mas­se­be­zug

P-Röh­ren wur­den für Seri­en­hei­zung kon­zi­piert, auch hier wer­den die Hei­zun­gen in Serie geschal­tet. PC86 und PL82 benö­ti­gen wie alle P-Röh­ren einen Heiz­strom von 300mA. Dabei fal­len an der PC86-Hei­zung 3,8V und an der Hei­zung der PL82 16,5V ab. Die Hei­zungs-Seri­en­schal­tun­gen bei­der Ver­stär­ker-Modu­le wer­den schließ­lich par­al­lel geschal­tet mit dem Heiz­tra­fo ver­bun­den, der somit 20,3V bei einem Strom von 600mA zu lie­fern hat.

Bei bei­den Ver­stär­ker­mo­du­len ist der Ver­bin­dungs­punkt der Hei­zun­gen von PC86 und PL82 mit der Gerä­te­mas­se (zen­tra­ler Mas­se­punkt) zu ver­bin­den. Dies stellt den Mas­se­be­zug der Hei­zung her, was wich­tig ist, um Brumm­pro­ble­me zu ver­mei­den.

Es ist unter allen Umstän­den dar­auf zu ach­ten, dass die Hei­zungs­ver­schal­tung bei­der Ver­stär­ker­mo­du­le abso­lut iden­tisch erfolgt! Dazu ist es zwin­gend not­wen­dig, alle Lei­tun­gen - wie in der Gra­fik gezeigt - far­big aus­zu­le­gen, um Ver­wechs­lun­gen zu ver­mei­den. Am Heiz­tra­fo sind jeweils die gleich­far­bi­gen Lei­tun­gen (im Bei­spiel grau und rot) zusam­men­zu­fas­sen.

Wei­ter ist es wich­tig, dass die Röh­ren eines Kanals in der gezeig­ten Wei­se hin­ter­ein­an­der geschal­tet wer­den: die Ver­bin­dung zwi­schen bei­den Röh­ren muss vom Pin 5 der einen zum Pin 4 der ande­ren Röh­re erfol­gen. Bei Nicht­be­ach­tung fängt man sich even­tu­ell ein Brumm-Pro­blem ein, das spä­ter schwer zu loka­li­sie­ren ist!

Bei kor­rek­ter Beschal­tung lie­gen wegen der gemein­sa­men Mas­se­ver­bin­dung jeweils die bei­den PC86-Hei­zun­gen par­al­lel, eben­so die bei­den PL82-Hei­zun­gen. Wer­den die zwei Seri­en­schal­tun­gen aber gegen­sin­nig gespeist, lie­gen die PL82-Hei­zun­gen in Rei­he, jede davon mit einer zu ihr par­al­le­len PC86-Hei­zung. Die Tra­fo­span­nung teilt sich dann wie bei jedem Span­nungs­tei­ler 1:1 zwi­schen den PL82-Hei­zun­gen (mit deren par­al­lel lie­gen­den PC86-Hei­zun­gen) auf - es lie­gen somit mehr als 10V an den Heiz­fä­den der nur für 3,8V aus­ge­leg­ten PC86 an. Das wird nicht lan­ge gut gehen.

Hier also beson­ders sorg­fäl­tig bau­en!

Im fol­gen­den Bild sieht man, dass die Hei­zungs­ver­sor­gung in der Nähe der Röh­ren­fas­sun­gen mög­lichst kurz unter das Chas­sis geführt wird, um Brumm­ein­streu­un­gen in die Ver­stär­ker­schal­tung zu ver­mei­den. Das Chas­sis­blech wirkt hier als Abschir­mung:

Heizungsversorgung

Die Heiz­span­nungs­zu­lei­tun­gen wer­den unter dem metal­li­schen Chas­sis weg­ge­führt

Nun zur Bestü­ckung der Ver­stär­ker-Modu­le. Die erfolgt auf den 31-poli­gen Pla­ti­nen-Ste­cker­leis­ten. Auf dem nächs­ten Foto erkennt man, dass die Git­ter­an­lauf­wi­der­stän­de und der Tri­odi­sie­rungs­wi­der­stand direkt mit den Röh­ren­fas­sun­gen ver­lö­tet wer­den. Es ist kei­ne schlech­te Idee, die Zulei­tun­gen der Kato­den in blau und die der Anoden in rot aus­zu­füh­ren - bei spä­te­ren Mes­sun­gen weiß man dann sogleich, wo die Mess­spit­ze anzu­set­zen ist. Über­haupt ist es gut, ver­schie­den­far­bi­ge Ver­bin­dungs­dräh­te zu benut­zen und deren Ver­wen­dungs­zwe­cke zu stan­dar­di­sie­ren, dazu aber spä­ter mehr.

ein fertiges Verstärker-Modul

ein fer­tig bestück­tes Ver­stär­ker-Modul

Es sei nicht ver­schwie­gen, dass die Lötö­sen an den Ste­cker­leis­ten recht win­zig sind. Daher erin­ne­re ich an die­ser Stel­le an den längst fäl­li­gen Gang zum Den­tis­ten des Ver­trau­ens (2x täg­lich Zäh­ne put­zen, 1x jähr­lich zum Zahn­arzt!). Nicht ver­ges­sen, dem guten Mann eins sei­ner Werk­zeu­ge abzu­schwat­zen, näm­lich dies:

unverzichtbares Werkzeug!

die­ses Zahn­arzt-Instru­ment ist für Löt­ar­bei­ten an Pla­ti­nen-Steck­leis­ten unver­zicht­bar!

Das macht die Arbeit mit den Ste­cker­leis­ten erst mög­lich, zumin­dest erleich­tert es die­se ganz unge­mein!

Chassis, Gehäuse

An die­sem Punkt - Netz­teil fer­tig, Ver­stär­ker-Modu­le fer­tig - war zu ent­schei­den, wie das Gehäu­se aus­se­hen soll. Dabei ging es zunächst um einen Pro­be­auf­bau auf einem Brett. Das ist eine recht emp­feh­lens­wer­te Vor­ge­hens­wei­se, die auch von sol­chen Klas­si­kern wie Otto Dici­ol (“Röh­ren-NF Ver­stär­ker Prak­ti­kum”, Reprint bei FRANZIS) pro­pa­giert wird. Besag­tes ein­fa­ches Brett hat aber den Nach­teil, dass man die ein­zel­nen Bau­grup­pen nicht wirk­lich sinn­voll räum­lich zuein­an­der anord­nen kann. Ich hat­te daher die Idee, statt der Ein­fach­ver­si­on eine höl­zer­ne “Werft” (so habe ich das Ding genannt) zu bau­en, die eine Anord­nung der Ver­stär­ker­kom­po­nen­ten als zusam­men­ge­hö­ri­ge Bau­grup­pen schon in die­ser Ver­suchs­pha­se ermög­li­chen soll­te. Bei zwei­di­men­sio­na­len Brett­auf­bau­ten ist das nicht immer mög­lich. Das hier ver­wen­de­te Holz­chas­sis ver­sucht die­sen Nach­teil zu ver­mei­den, indem bei­spiels­wei­se dafür gesorgt wird, dass paa­ri­ge Kom­po­nen­ten - die bei­den Ver­stär­ker-Modu­le und die bei­den Sieb­ket­ten-Pla­ti­nen - im glei­chen Abstand von den Netz­tra­fos ange­ord­net wer­den.

Mei­ne ursprüng­li­che Absicht war, das Holz­kon­strukt spä­ter durch eine ent­spre­chen­de Blech­kon­struk­ti­on zu erset­zen. Die­sen Plan habe ich inzwi­schen auf­ge­ge­ben. Was soll ich sagen - bei die­ser Werft wird es nun blei­ben! So sieht sie aus:

Die "Werft", Bild 1

die “Werft” mei­ner PL82-End­stu­fe

Ein Abteil mei­nes Holz­chas­sis habe ich mit 0,5mm star­kem Kup­fer­blech aus­ge­legt. Das Kup­fer dient der Abschir­mung des Netz­tra­fos für die Anoden­span­nung und des Heiz­tra­fos, die hier ihren Platz fin­den sol­len:

Abschirmung aus Kupferblech

Abschir­mung aus Kup­fer­blech im Netz­tra­fo-Abteil

Zwei wich­ti­ge Details: die bei­den Mas­se­punk­te:

Gerätemasse und Gehäusemasse

Gerä­te­mas­se- und Gehäu­se­mas­se­punkt. An letz­te­ren ist spä­ter zwin­gend der Schutz­lei­ter der Netz­zu­lei­tung anzu­schlie­ßen

Der vom Kup­fer­blech iso­lier­te zen­tra­le Mas­se­punkt bün­delt spä­ter stern­för­mig sämt­li­che Mas­se­ver­bin­dun­gen zu den ein­zel­nen Kom­po­nen­ten der Ver­stär­ker-Schal­tung (Gerä­te­mas­se), der Gehäu­se­mas­se­punkt wird nach VDE mit dem gelb­grü­nen Schutz­lei­ter und allen metal­li­schen Gehäu­se­tei­len sowie über einen 100Ω-Wider­stand mit dem zen­tra­len Mas­se­punkt ver­bun­den. Dazu spä­ter mehr.

Zuerst wer­den alle Bau­grup­pen auf das Chas­sis mon­tiert:

Montage der Baugruppen auf dem Chassis, Bild 1

Bau­grup­pen auf dem Chas­sis, v.l. die bei­den Aus­gangs­über­tra­ger, eins der Ver­stär­ker­mo­du­le, eine der Sieb­ket­ten­pla­ti­nen

Montage der Baugruppen auf dem Chassis, Bild 2

von der ande­ren Sei­te gese­hen links unten der Netz­tra­fo für die Anoden­span­nung, rechts dane­ben die Gleich­rich­ter/­La­de­el­ko-Pla­ti­ne

Montage der Baugruppen auf dem Chassis, Bild 3

hier schließ­lich eine Unter­an­sicht mit dem Ver­stär­ker­mo­dul und der Sieb­ket­ten-Pla­ti­ne des zwei­ten Kanals

So, nun geht’s ans Ver­drah­ten. Es emp­fiehlt sich, ver­schie­den­far­big iso­lier­te Lit­zen zu ver­wen­den und bestimm­ten Funk­tio­nen ein­deu­ti­ge Far­ben zuzu­wei­sen. Ich mache das etwa so:

  • blau: Kabel­ver­bin­dun­gen zum zen­tra­len Mas­se­punkt
  • schwarz: minus Ver­sor­gungs­span­nung (0)
  • rot: plus Ver­sor­gungs­span­nung End­röh­re
  • oran­ge: plus Ver­sor­gungs­span­nung Vor­röh­re
  • weiß/rot (Voll­draht, ver­drillt): Ver­sor­gungs­span­nung Röh­ren­hei­zun­gen
  • gelb­grün: Schutz­lei­ter

Masseverschaltung

Masseverschaltung

die Mas­se­ver­schal­tung

Als poten­ti­al­mä­ßig tiefs­ter Punkt der Schal­tung wird der Minus­pol des Lade­el­kos auf der Gleich­rich­ter­pla­ti­ne ange­nom­men. Der Aus­gang 0 (minus) der Gleich­rich­ter/­La­de­el­ko-Pla­ti­ne ist auf kur­zem Weg mit der Ver­teiler­klem­me “zen­tra­ler Mas­se­punkt” zu ver­bin­den (1). Die­ser Punkt ist n i c h t mit dem Kup­fer­blech des Gehäu­ses ver­bun­den! An den zen­tra­len Mas­se­punkt gehö­ren die bei­den Mas­se­punk­te der Heiz­span­nungs­ver­sor­gun­gen (2) und die bei­den Blech­chas­sis der Ver­stär­ker­mo­du­le (3). Schließ­lich wird die Zen­tral­mas­se über einen 100Ω-Wider­stand mit der Gehäu­se­mas­se ver­bun­den. Letz­te­re wie­der­um ist nach VDE-Vor­schrift zwin­gend mit dem Schutz­lei­ter zu ver­bin­den!

Die Schal­tun­gen der bei­den Ver­stär­ker­mo­du­le erhal­ten ihre Mas­se über die 0V-Zulei­tun­gen (minus) von den Sieb­ket­ten-Pla­ti­nen, letz­te­re wie­der­um sind über die von der Gleich­rich­ter/­La­de­el­ko-Pla­ti­ne kom­men­den Ver­sor­gungs­lei­tun­gen mit Mas­se ver­bun­den. Inner­halb der Ver­stär­ker­mo­du­le gibt es k e i n e lei­ten­de Ver­bin­dung zwi­schen der Schal­tung und dem klei­nen Blech­chas­sis!

Die Lei­tun­gen zu den Ein­gangs­buch­sen sind abzu­schir­men. Die Abschir­mung ist schal­tungs­sei­tig mit 0V ver­bun­den, die Mas­se­kör­per der Ein­gangs­buch­sen erhal­ten Mas­se­po­ten­ti­al über zwei blaue Kabel, die eben­falls zum zen­tra­len Mas­se­punkt füh­ren (hier nicht abge­bil­det!). Die Ein­gangs­buch­sen sind jede für sich iso­liert ein­zu­bau­en und auch unter­ein­an­der n i c h t zu ver­bin­den!

Alle hier beschrie­be­nen Maß­nah­men die­nen der Brumm­ver­mei­dung. Die fer­ti­ge End­stu­fe darf bei kurz­ge­schlos­se­nen Ein­gän­gen n i c h t brum­men!

Beinahe fertig

Nach der Ver­ka­be­lung sieht die Enstu­fe so aus:

verdrahtet

nach den Ver­drah­tungs­ar­bei­ten, Auf­sicht

Da es noch kei­ne Front­plat­te gibt, exis­tiert auch noch kein Ein/Aus-Schal­ter. Netz­ste­cker rein/raus - das muss für die ers­te Zeit rei­chen. Statt einer durch­ge­hen­den Rück­wand gibt es ein pro­vi­so­ri­sches Panel für die Ein- und Aus­gangs­buch­sen. Hier noch zwei Fotos vom Netz­tra­fo-Abteil:

Netztrafo-Abteil, Bild 1

links: Heiz­tra­fo, dar­un­ter eini­ge par­al­lel geschal­te­te Vor­wi­der­stän­de in der Heiz­lei­tung, mit denen der genaue Heiz­strom ein­ge­stellt wird. Mit­te: Gleich­rich­ter/­La­de­el­ko-Pla­ti­ne, rechts: Netz­tra­fo für die Anoden­span­nun­gen

Netztrafo-Abteil, Bild 2

unter dem Heiz­tra­fo der Gehäu­se-Mas­se­punkt. Dort ist der Schutz­lei­ter (gelb­grün) anzu­brin­gen. Spä­ter hin­zu­kom­men­de metal­li­sche Gehäu­se­tei­le (Rück­wand, Front­plat­te, obe­res und unte­res Gehäu­se­blech) sind eben­falls hier mit dem Schutz­lei­ter zu ver­bin­den

Wegen der lie­gen­den Röh­ren unbe­dingt genü­gend Platz für den Röh­ren­wech­sel vor­se­hen! Es gibt nichts Blö­de­res, als dazu das hal­be Gehäu­se aus­ein­an­der neh­men zu müs­sen:

Röhrenwechsel

genü­gend Platz für den Röh­ren­wech­sel ein­kal­ku­lie­ren!

Experimente mit den Koppelkondensatoren

Den­je­ni­gen, die mit ver­schie­de­nen Kop­pel­kon­den­sa­to­ren expe­ri­men­tie­ren wol­len, sei hier noch ein klei­ner Pra­xis­tipp ver­ra­ten: an Stel­le des Kop­pel-Cs zwei klei­ne Minia­tur-Kro­ko­dil­klem­men in die Schal­tung ein­lö­ten! So kann man die Test­kan­di­da­ten (bei abge­schal­te­tem Gerät!) sehr schnell aus­wech­seln. Doch Vor­sicht: die Din­ger laden sich an die­ser Stel­le auf knapp 150V (= Uanode der PC86) auf. So was kann emp­find­lich weh tun, des­halb schlie­ße ich die Cs vor dem Wech­sel mit einer klei­nen Kro­ko-Laborstrip­pe kurz …

Experimente mit dem Koppelkondensator

in die Schal­tung ein­ge­lö­te­te Mini-Kro­ko­dil­klem­men erleich­tern das Expe­ri­men­tie­ren mit unter­schied­li­chen Kop­pel­kon­den­sa­to­ren

Fazit nach drei Monaten

Der hier gezeig­te Auf­bau exis­tiert erst seit ein paar Tagen, denn für die Ver­öf­fent­li­chung habe ich den Erst­auf­bau die­ser End­stu­fe wie­der aus­ein­an­der genom­men und ein neu­es, in den Abmes­sun­gen modi­fi­zier­tes Holz­chas­sis auf­ge­baut. Alles ist nun wie­der an sei­nem Platz und funk­tio­niert wie gewohnt. Die End­stu­fe ist brumm­frei und ver­hält sich auch sonst so, wie ich es seit drei Mona­ten gewohnt bin.

Ich betrei­be die­sen Ver­stär­ker an Laut­spre­cher­bo­xen vom Typ SABA-Cel­lo. Die sind von Haus aus kei­ne Tie­fen­wun­der. Den­noch weist die Kom­bi­na­ti­on der PL82-End­stu­fe mit den Cel­li ein sehr aus­ge­gli­che­nes Wie­der­ga­be­spek­trum auf. Die Räum­lich­keit der Wie­der­ga­be, die Ort­bar­keit von Klang­er­eig­nis­sen auch in der Tie­fe und die Auf­lö­sung sind frap­pie­rend. Ich will nicht ver­schwei­gen, dass die­se Art des Hörens auch Übungs­sa­che ist. Die­se End­stu­fe erleich­tert aber die­sen immer­wäh­ren­den Lern­pro­zess.

Das Hören über die­se End­stu­fe ist abso­lut unan­stren­gend. Ich habe (Transistor)-Endstufen erlebt, die die Musik regel­recht sezie­ren, in ihre Bestand­tei­le zer­le­gen. Es ist, als müs­se man als Hörer die Musik im Kopf selbst wie­der zusam­men­set­zen. Das kann schon mal dazu füh­ren, dass man beim Hören regel­recht ner­vös wird und das Durch­hö­ren einer gan­zen CD kaum mög­lich ist. Die PL82-End­stu­fe hin­ge­gen macht aus der Musik ein Amal­gam - lässt zusam­men, was zusam­men gehört. Das macht das Hören damit sehr ange­nehm und lässt den der Musik inne­woh­nen­den Emo­tio­nen den nöti­gen Raum, sich zu ent­fal­ten.

Noch etwas erscheint mir wich­tig: die­ses Gerät macht die Unter­schie­de hör­bar, die sich aus der Ver­wen­dung ver­schie­de­ner Röh­ren­fa­bri­ka­te und/oder ver­schie­de­ner Kop­pel­kon­den­sa­to­ren erge­ben. Weni­ger gute End­stu­fen ebnen sol­che Nuan­cen ein.