High-End mit Röhren (Leseprobe) by Elektor

ISBN 978-3-89576-323-6

Elektor-Verlag GmbH 52072 Aachen www.elektor.de

Alle drei gängigen Endstufenprinzipien werden vorgestellt: Eintakt-A-, Gegentakt-AB- und Parallel-Push-Pull-Endstufen. Diese decken den Leistungsbereich von etwa 3 W bis über 200 W ab, womit sie jeder im Heimbereich gestellten Anforderung gerecht werden. Passend zu den Endstufen gibt es Vorverstärkerschaltungen, die nach den jeweiligen Bedürfnissen aufgebaut werden können. Aus einer Reihe von Stromversorgungen können die für das jeweilige Projekt passenden ausgesucht werden. Für die Freunde der Vinylplatte sind zwei hochwertige RIAA-Vorverstärker beschrieben. Weiterhin werden einige Spezialschaltungen vorgestellt, die nach Bedarf eingesetzt werden können, womit die HiFi-Anlage weiter aufgewertet wird. Am Ende des Buchs werden Hinweise zu Inbetriebnahme, Schaltungsaufbau und Messtechnik gegeben. Das ermöglicht erfolgreichen Nachbau und die messtechnische Überprüfung. Die wichtigsten Daten aller in den Schaltungen vorkommenden Netztrafos, Siebdrosseln, Übertrager und Röhren mit Anschlussbelegung sind ebenfalls aufgeführt, womit sich der Leser langes Suchen erspart. Das Buch ist mit über 160 Bildern bestehend aus Diagrammen, Schaltplänen und Fotos illustriert.

HIGH-END MIT RÖHREN

und e t e t i rbe Übera euauflage te N r e t i e rw

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Der Autor ist seit frühester Jugend interessiert und fasziniert vom elektrischen Strom. Schon in seinen Teenagerjahren hat er Radios und andere Geräte repariert und Verstärker gebaut. Nach seiner Ausbildung zum Elektroniktechniker hat mit der Entwicklung und dem Verkauf von Bauteilen, (Studio-)Geräten und Baugruppen in selbstständiger Tätigkeit begonnen. Gerhard Haas ist Autor vieler Fachartikel und mehrerer Elektronikbücher. Er ist derzeit freiberuflich als Entwickler und Autor tätig.

Die erste Auflage von „High-End mit Röhren“ erschien 1995. Seither hat dieses Buch bei vielen Freunden der Röhrentechnik seinen festen Platz. Von Anfang an legte der Autor Wert auf die Vermittlung von Grundlagen in verständlicher Form. Die Schaltungen sollen nicht nur nachgebaut werden, sondern es ist auch wichtig zu verstehen, warum und wie es funktioniert, wie im Bedarfsfall eingegriffen werden kann und wie sich eine hochwertige HiFi-Anlage nach eigenen Vorstellungen aufbauen lässt. Dem Leser steht somit ein vielseitiger Baukasten mit erprobten Schaltungen zur Verfügung.

HIGH-END MIT RÖHREN

GERHARD HAAS

Gerhard Haas

REFERENZSCHALTUNGEN ZUM NACHBAU

HIGH-END MIT RÖHREN

DESIGN

REFERENZSCHALTUNGEN ZUM NACHBAU

Gerhard Haas LEARN

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High-End mit Röhren Referenzschaltungen zum Nachbau Überarbeitete und erweiterte Neuauflage

● Gerhard Haas

an Elektor Publication

LEARN

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DESIGN

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© 2017: Elektor Verlag GmbH, Aachen Überarbeitete und erweiterte Neuauflage ISBN 978-3-89576-323-6 Alle Rechte vorbehalten. Die in diesem Buch veröffentlichten Beiträge, insbesondere alle Aufsätze und Artikel sowie alle Entwürfe, Pläne, Zeichnungen und Illustrationen sind urheberrechtlich geschützt. Ihre auch auszugsweise Vervielfältigung und Verbreitung ist grundsätzlich nur mit vorheriger schriftlicher Zustimmung des Herausgebers gestattet. Die Informationen im vorliegenden Buch werden ohne Rücksicht auf einen eventuellen Patentschutz veröffentlicht. Bei der Zusammenstellung von Texten und Abbildungen wurde mit größter Sorgfalt vorgegangen. Trotzdem können Fehler nicht vollständig ausgeschlossen werden. Verlag, Herausgeber und Autor können für fehlerhafte Angaben und deren Folgen weder eine juristische Verantwortung noch irgendeine Haftung übernehmen. Für die Mitteilung eventueller Fehler sind Verlag und Autor dankbar Umschlaggestaltung: Elektor, Aachen Satz und Aufmachung: Technisch Vertaalbureau Bogers, Saarbrücken Druck: WILCO, Amersfoort (NL) Printed in the Netherlands Elektor-Verlag Aachen 169041-1/DL

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Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Definition und Aufgaben eines HiFi-Verstärkers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Wie viel Verstärkerleistung wird benötigt? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1 • Theorie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1 • Die dB-Rechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 • Lineare Verstärker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 • Nichtlineare Verstärker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4 • Leistungsendstufen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5 • Transistorendstufen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6 • Röhrenendstufen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.7 • Die PPP-Endstufe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.8 • Wechselwirkungen zwischen Endstufe und Lautsprecher . . . . . . . . . . . . . 1.9 • Stromversorgungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.10 • Verbindung der Anlagekomponenten, Anpassung und Pegelverhältnisse . 1.11 • Typische Ausgangsstufen und deren Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.12 • Brummprobleme und ihre Ursachen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.13 • Röhre oder Transistor – das ist hier die Frage . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. 21 . 21 . 25 . 28 . 37 . 40 . 45 . 54 . 57 . 65 . 85 . 92 . 97 104

Bauteileauswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 1.14 • Widerstände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 1.15 • Kondensatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 1.16 • Potentiometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 1.17 • Steckverbindungen und Signalumschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 1.18 • Aktive Bauteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 1.19 • Netztrafos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 1.20 • Siebdrosseln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 1.21 • Übertrager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 1.22 • Leiterplatten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 1.23 • Lötzinn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 1.24 • Verkabelung und Aufbauhinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 2 • Praxis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 Stromversorgungen . . . . . . . . . . . . . . . 2.1 • Gleichstromheizungen . . . . . . . . 2.1.1 • Heizung mit 78xx . . . . . . . . 2.1.2 • Heizung mit LM317/LT1085 . 2.1.3 • Heizung 723, 1 x FET, 3 A . . 2.1.4 • Heizung 723, 2 x FET, 6 A . . 2.1.5 • Heizung 723, 2 x FET, 10 A . 2.1.6 • Heizung 6,3 VAC auf 6,3 VDC .

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High-End mit Röhren

2.1.7 • ±15 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 2.1.8 • ±15 V mit Netztrafo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 2.2 • Hochspannungsnetzteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 2.2.1 • Stabilisierte Hochspannung für Röhrenvorstufen mit kleinem Strombedarf . 200 2.2.2 • Stabilisierte Hochspannung für Vorstufen mit mittlerem Strombedarf . . . 203 2.2.3 • Stabilisierte Hochspannung für Vorstufen und kleinere Eintakt-A-Endstufen 205 2.2.4 • Hochspannung mit CLC-Siebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 2.2.5 • Hochspannung mit CLC-Siebung für Stereoendstufen . . . . . . . . . . . . . . . 210 2.2.6 • CLCLC-Siebung für Eintakt-A-Endstufen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 Endstufen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 • Eintakt-A-Endstufen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1 • Kompakte Stereo-Eintakt-A-Endstufe, auch für Kopfhörerbetrieb geeignet . 2.3.2 • Endstufe mit EF 86 und EL 84 T in Triodenschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.3 • Endstufe mit ECC 99 und EL 156 in Trioden- und Pentodenschaltung . . . . . Endstufenvarianten mit EL 34, KT 88, KT 120 und ECC 99 . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.4 • Endstufe mit PCL 86 und 2 x EL 34 oder 2 x KT 88 . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.5 • Endstufe mit PCL 86 und 6C33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.6 • Endstufe mit PCL 86 und 300 B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4 • Gegentakt-AB-Endstufen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.1 • Trioden-Endstufe mit ECC 832 und ECC 99 mit 3,5 W . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.2 • Endstufe mit 4 x EL 84 (T) in Trioden- und Pentodenschaltung . . . . . . . . . 2.4.3 • Endstufe mit 2 x EL 34 und 2 x KT 88 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.4 • Gegentakt-AB-Röhrenendstufen mit 2 und 4 Endröhren und Ausgangsleistungen zwischen 32 W und 210 W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.5 • Endstufe mit 2 x EL 156 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.6 • Endstufe mit 2 x 6C33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5 • Parallel-Push-Pull-Endstufen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5.1 • PPP-Endstufe mit 4 x EL 84 (T) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5.2 • PPP-Endstufen mit 2 x EL 34, 2 x KT 88 und 2 x KT 120 . . . . . . . . . . . . . 2.5.3 • PPP-Endstufe mit 4 x EL 34 und 4 x KT 88 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5.4 • Hochspannungsnetzteil für PPP-Endstufen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

260 271 277 281 282 287 291 294

Vorverstärker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6.1 • Line-Vorverstärker mit PCL 86 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6.2 • Line-Vorverstärker mit ECC 99 und EL 84 (T), Monoaufbau . 2.6.3 • Klangsteller in Röhrentechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6.4 • Eingangsrelaisplatine mit 4 oder 6 Eingängen . . . . . . . . . . 2.6.5 • Eingangsrelaisplatine mit 5 Eingängen und Vorverstärker . . 2.6.7 • Kombinationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.7 Entzerrervorverstärker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.7.1 • Entzerrer-Vorverstärker mit der Röhre PCL 86 . . . . . . . . . . 2.7.2 • Entzerrervorverstärker mit Halbleitern . . . . . . . . . . . . . . . 2.7.3 • CD-Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

298 298 303 305 308 311 314 316 317 324 327

. . . . . . . . . . .

215 216 216 221 225 230 232 235 241 246 246 250 257

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Inhaltsverzeichnis

Schaltungen für Spezialanwendungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.8.1 • Leerlaufsicherung für Röhrenverstärker . . . . . . . . . . . . . 2.8.2 • Einschaltstrombegrenzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.8.3 • Netzfilter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.8.4 • Gleichrichterschaltung für VU-Meter . . . . . . . . . . . . . . . 2.8.5 • Meßfilter für Fremd- und Geräuschspannungsmessungen .

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332 332 336 338 341 345

3 • Aufbau, Inbetriebnahme und Meßtechnik . 3.1 • Aufbau und Inbetriebnahme . . . . . . . 3.2 • Leistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 • Frequenzgang . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4 • Dämpfungsfaktor . . . . . . . . . . . . . . . 3.5 • Eingangswiderstand . . . . . . . . . . . . . 3.6 • Rauschmessungen . . . . . . . . . . . . . . 3.7 • Klirrfaktor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.8 • Kanalübersprechen . . . . . . . . . . . . . 3.9 • Übertragerprüfung . . . . . . . . . . . . . . 3.10 • Schlußbetrachtungen . . . . . . . . . . .

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353 353 357 359 362 364 365 369 372 375 379

4 • Hinweise, Datenblätter, Anschlussbelegungen . 4.1 • Netztrafos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 • Siebdrosseln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 • Ausgangsübertrager . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4 • Eingangsübertrager . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1 • Eingangsübertrager E-1220 . . . . . . . . 4.4.2 • Moving-Coil-Übertrager R-110 . . . . . . 4.5 • Röhrendaten und Sockelbelegungen . . . . . . 4.6 • Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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381 381 386 387 400 400 401 401 403

5 • Layouts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405 Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433

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Vorwort

Vorwort Stereoanlagen sind heute weit verbreitet und in irgendeiner Form in den meisten Haushalten zu finden. Wer hohe Ansprüche an Klang und Optik stellt, wird nicht Massengeräte aus dem Regal kaufen, sondern auf den Spezialitätenmarkt zurückgreifen. Hier hat sich seit längerer Zeit der High-End-Bereich etabliert. In diesen Bereich fallen Geräte und Audiokomponenten der gehobenen Klasse, die keine Massenware sind, was sich auch in den Preisen niederschlägt. Wenn man allerdings bei vielen High-End-Geräten das Preis-Leistungs-Verhältnis betrachtet, kommt schnell die Frage auf, was an vielen Exemplaren so teuer ist. Es werden Preise im höheren vierstelligen bis in den hohen fünfstelligen Bereich hinein verlangt für Geräte, deren Aussehen oftmals sehr gewöhnungsbedürftig ist. Viele Hobbyelektroniker haben sich im Eigenbau weitaus schönere Gehäuse gebaut. Nimmt man noch die technischen Daten genauer unter die Lupe, lassen diese oft zu wünschen übrig. Viele Messwerte sind intransparent, d. h., es ist kaum nachvollziehbar, wie sie zustande kamen, im Prospekt jedoch spektakulär aussehen und Geräteeigenschaften vortäuschen, die kaum einzuhalten sind. Der sehr wichtige Punkt der Kanaltrennung, die erheblichen Einfluss auf die Qualität der Wiedergabe hat, wird in den allermeisten Fällen nicht berücksichtigt geschweige denn in den technischen Daten angegeben. Verstärker wie Lautsprecherboxen lassen sich bei einigen Vorkenntnissen mit vertretbarem Aufwand selbst bauen, vor allem, wenn auf erprobte Schaltungen, Bausätze und Bauteile zurückgegriffen wird. Die Technik ist meistens auch für weniger Bewanderte weitgehend nachvollziehbar, wozu dieses Buch unterstützend beitragen soll. Der Selbstbau besonderer HiFi-Verstärker, die nicht in jedem Verkaufsregal stehen, ist, abgesehen vom Spaß am Eigenbau, finanziell durchaus lohnend. Individualität und Exklusivität der Selbstbaugeräte sind inbegriffen. Außerdem bietet der Selbstbau noch den Vorteil, dass selbst etwas gemacht werden kann! Im Zeitalter der Computertechnik wird mit einem etwas gemacht, statt man selbst etwas machen kann. Die Komplexität der Chips ist für die meisten Menschen nicht mehr nachvollziehbar. Aufgrund der damit verbundenen SMD-Technik ist Selbstbau oder Reparatur kaum möglich. Ein Röhrenverstärker kann bis ins Detail nachvollzogen und im Bedarfsfall repariert werden. In diesem Buch fließen deshalb viele Erfahrungen aus der täglichen Praxis ein. Die ständig wiederkehrenden Fragen zu Klang und Aufbau von Verstärkeranlagen sowie der Verkopplung der Audiokomponenten untereinander werden ausführlich beantwortet. Die einzelnen Verstärkerteile, Verbindungsleitungen, die Bauteileauswahl sowie die wichtigsten physikalischen Grundeigenschaften werden ausgiebig behandelt. Einige mathematische Formeln zum besseren Verständnis der Schaltungen und zum Umrechnen derselben werden ebenfalls besprochen. Sie sollen zum Verständnis beitragen, ohne den Leser mit zu viel Mathematik zu überfordern. Dieses Buch ist vom Prinzip her auch nicht die Basis für allgemeine Grundlagenvermittlung. Grundkenntnisse vermitteln andere Werke und werden deshalb vorausgesetzt. Dieses Buch ist für den engagierten Nachbauer, Hobbyelektroniker, als Anregung für Schüler, Studenten, Lehrwerkstätten usw. gedacht, für einen Personenkreis, der erprobte Schaltungen mit überschaubarem Aufwand zum Laufen bekommen will. Wer selbst von Grund auf Röhrenverstärker konstruieren will, muss auf andere Literatur zurückgreifen, hat jedoch mit diesem Buch als Basis eine gute Sammlung ausgefeilter Schaltungen.

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High-End mit Röhren

Der erste Teil des Buches ist vorwiegend der Theorie und den grundlegenden Betrachtungen gewidmet. Dort werden die zum Verständnis der Schaltungen erforderlichen Grundkenntnisse vermittelt, die in den weiteren Teilen vorgestellt werden. Historische Schaltungen werden hier absichtlich nicht behandelt, da sie wenig praktischen Wert haben und vor allem Röhren, Sockel und Spezialbauteile kaum oder nicht mehr erhältlich sind. Weiterhin macht es wenig Sinn, wider besseren Wissens mit veralteten Techniken zu arbeiten. Sollten beim Leser noch Wissenslücken vorhanden sein und Interesse an historischen Schaltungen aufkommen, gibt es von den einschlägigen Verlagen ausreichend geeignete Literatur. Weiterhin sollten praktische Erfahrungen im Umgang mit Lötkolben und Werkzeug vorhanden sein. Man benötigt einige Messgeräte und muss diese auch korrekt bedienen können. Speziell der Nachbau von Röhrengeräten mit den dabei vorkommenden hohen Betriebsspannungen ist nicht unbedingt für Anfänger geeignet, die bisher nur mit Halbleiterkleinspannungen hantierten. Der Rat und die Mithilfe eines erfahrenen Kollegen sind hier sicher vonnöten. Sicherheitsratschläge werden an geeigneter Stelle gegeben. Wer sich nur für die Theorie und die Lektüre der Schaltungsbeschreibungen zur Erweiterung seines Wissens interessiert, kann natürlich auf Messgeräte- und Werkzeugpark getrost verzichten und durch das erweiterte Verständnis objektiver seine Anlage hören bzw. bei der Neuanschaffung kompetenter auswählen. Auf den Bau von Lautsprecherboxen wird nicht eingegangen, da dies nicht Thema des Buches ist und zudem sich ausreichend einschlägige Literatur auf dem Markt befindet. Dieses Werk verfolgt zwei Hauptziele: Es soll dem Leser einerseits tieferes Verständnis der HiFi-Verstärkertechnik geben und andererseits zum Eigenbau anregen. Wie es schon in einem Radiobastelbuch aus dem Anfang der sechziger Jahre des letzten Jahrhunderts zum Eigenbau treffend hieß: Aus der selbst gebauten Anlage hört man sich sogar die Wasserstandsmeldungen mit größtem Interesse an. Eine namhafte deutsche Tageszeitung brachte in der ersten Jahreshälfte 2012 eine Serie über Do-It-Yourself. Wie üblich kamen jede Menge Anregungen zur Hausrenovierung, Gartenbau, Malen und Anstreichen usw., aber nichts über den Selbstbau einer Stereoanlage. Die heutigen Redakteure können sich vermutlich nicht vorstellen, dass man derartige Geräte mit großem Erfolg selbst bauen kann. Wenn man mit Elektrogeräten aus dem Supermarkt aufgewachsen ist und nur noch Wegwerfelektronik kennt, kommt einem der Selbstbau einer Stereoanlage nicht in den Sinn. Im digitalen Zeitalter sind Computer, Drucker, Zubehör, SmartPhones, Tablets und vieles mehr sehr schnell veraltet und fast schon ab Werk für Reparaturen nicht mehr vorgesehen. Das gilt auch für viele billige Stereogeräte. Ganz anders verhält es sich mit selbstgebauten HiFi-Verstärkern. Sie tun auch noch nach 20 Jahren ihren Dienst und sind bei moderatem Kostenaufwand erfolgreich reparierbar. Somit relativieren sich die am Anfang vermeintlich höheren Anschaffungskosten für Qualitätsbauteile, was vor allem die für einen Röhrenverstärker sehr wichtigen Bauteile Netztrafo und Ausgangsübertrager anbelangt. Das Sprichwort sagt: Wer billig kauft, kauft dreimal. Eine HiFi-Anlage mit ordentlichen Bauteilen aufgebaut ist letztendlich preisgünstiger als im selben Zeitraum dreimal billig gekauft. Wenn der Anschaffungspreis durch die Jahre der Nutzung geteilt wird, bleibt pro Jahr wenig an Kosten übrig. Billiganschaffungen mit unzureichenden qualitativen Eigenschaften und wiederholten Ausfällen kosten mehr, weil man immer wieder Ersatz braucht. Dazu kommt der Ärger über die Ausfälle und Reparaturkosten. Eines darf auch nicht vergessen werden.

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Vorwort

Nach dem 2. Weltkrieg war mangels Geld und aufgrund der Einschränkungen durch die Alliierten kaum ein Rundfunkgerät zu bekommen. Also wurden die massenhaft herumliegenden Funkgeräte der Wehrmacht aber auch der anderen Armeen ausgeschlachtet und mit dem Material Radios selbst gebaut. Auch der ehemals große Grundig-Konzern brachte nach dem Weltkrieg zunächst den Radiobausatz „Heinzelmann“ auf den Markt, da Fertiggeräte durch die Alliierten nicht erlaubt waren. Was damals möglich war, sollte heute kein Problem sein: Man kann jederzeit hervorragende Stereoverstärker selbst bauen – es lohnt sich und übertrifft oft industriell hergestellte Geräte! Die 1. Auflage dieses Buches kam 1995 heraus und wurde im Laufe der Jahre immer wieder verbessert und aktualisiert. Die hier vorliegende 6. Auflage des Buchs wurde vollständig überarbeitet und auf den aktuellen Stand gebracht. Im Laufe der Jahre hat sich auf dem Bauteilesektor viel getan. Elkos z. B. sind mit höheren Spannungen und mehr Kapazität im selben Becher erhältlich, bzw. bei gleicher Kapazität und Spannungsfestigkeit in kleinerer Bauform verfügbar. Ähnliches gilt für Folienkondensatoren. Andererseits wurde bei den Potis ausgedünnt, sodass auf viele Werte und Typen nicht mehr zurückgegriffen werden kann. Ebenso sind verschiedene Halbleiter nicht mehr verfügbar und müssen durch neuere oder andere Typen ersetzt werden. Dann wurden noch neue Verstärkerröhren auf den Markt gebracht. All dieses wurde in der vorliegenden Auflage berücksichtigt. Ebenfalls wurde sehr darauf geachtet, dass die eingesetzten Bauteile über viele Jahre in ausreichender Menge zur Verfügung stehen. Der Nachbau macht nur Sinn, wenn auch langfristig Ersatzteile verfügbar sind. Der Leser hat somit die Sicherheit sich Geräte zu bauen, die auch noch nach Jahren erfolgreich reparierbar sind und deren Nutzwert erhalten bleibt. Die Aufteilung des Buches ist neu. Nach dem Grundlagenteil werden in der Reihenfolge Stromversorgungen, Eintakt-A-Endstufen, Gegentakt-AB-Endstufen, PPP-Endstufen, jeweils aufsteigend nach Leistung, Vorstufen sowie Sonder- und Hilfsschaltungen behandelt. Grundsätzliches wird nur einmal am Anfang des jeweiligen Kapitels gebracht. Bei den einzelnen Schaltungen wird dann nur noch auf deren Besonderheiten eingegangen. Die Schaltungssammlung stellt einen großen und vielseitigen Baukasten dar. Es ist unmöglich jede Kombinationsart im Einzelnen darzustellen. Deshalb wird am Ende der Kapitel mit Hilfe von Blockschaltbildern dargestellt, wie sinnvolle Kombinationen gemacht werden können. Bei den einzelnen Schaltungen wird schon darauf hingewiesen, welche Stromversorgungen und Hilfsschaltungen am zweckmäßigsten sind und es wird auf die jeweilige Schaltung verwiesen. Das Prinzip „nur Röhren im Signalweg“ wurde konsequent beibehalten. Die mit Halbleitern bestückten Schaltungen in diesem Buch erfüllen nützliche Hilfsfunktionen wie geregelte Gleichstromheizungen oder Hochspannungsversorgungen, die es ermöglichen, z. B. die Brummspannung aus der Röhrenheizung vollständig zu vermeiden und die Heiz fäden der Röhren schonend hochzufahren, sogenannter Soft-Start der Heizung. Nach den Bauanleitungen folgen noch Kapitel über korrekte Verkabelung, Inbetriebnahme und Messtechnik. Wie richtig verkabelt wird, ist für viele Nachbauer ein Thema. Welche Kabelquerschnitte sind notwendig, wie werden Kabel richtig gesichert, wie wird elektrisch sicher angeschlossen, und nicht zuletzt ist auch eine sinnvolle Aufteilung der Kabelfarben wichtig, damit auch noch nach langer Zeit der Überblick erhalten bleibt. Im Abschnitt Inbetriebnahme und Messtechnik werden grundsätzliche Dinge beschrieben, sodass nicht bei

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High-End mit Röhren

jeder Projektbeschreibung dieses Thema wiederholt werden muss. Bei Unklarheiten und allgemeinen Fragen hat der Leser das Praxiswissen in gesammelter Form vorliegen und kann schnell nachschlagen. Als besonderer Service werden die Kurzdaten aller verwendeten Röhren mitsamt deren Sockelbeschaltungen gebracht. Ebenso sind die Daten der verwendeten Netztrafos, Übertrager und Siebdrosseln aufgeführt. Somit sind alle wesentlichen Informationen für den Nachbau gesammelt enthalten und der Leser muss nicht mehrere Bücher gleichzeitig auf seinem Arbeitstisch offen liegen haben. Letztendlich sollen der Baukasten, die allgemeinen Hinweise im Grundlagenteil wie auch Verkabelung und Messtechnik einen einfachen und erfolgreichen Nachbau der Schaltungen sichern. Aus den 10 ELEKTOR Röhren-Sonderheften, die zwischen Dezember 2005 und Mai 2014 erschienen, wurden einige interessante Schaltungen in überarbeiteter Form in diesem Buch aufgenommen. Somit hat der Leser eine komplette Schaltungssammlung auf neuestem Stand, eine größere Auswahl und die Möglichkeit, mit diesem Baukastensystem seine individuelle Stereoanlage in hoher Qualität selbst zu gestalten. Alle Schaltungen sind konsequent auf Leiterplatten aufgebaut, wodurch sich der Verdrahtungsaufwand minimiert. Dadurch wird die Nachbausicherheit erhöht. Freie Verdrahtung ist nicht jedermanns Sache, die Fehlergefahr ist groß. Außerdem besteht bei Freiverdrahtung das Risiko, dass nie zwei exakt gleiche Geräte entstehen. Ebenso sind die meisten Bauteile nur noch für Printmontage erhältlich. Leiterplatten bestücken ist für die meisten Hobbyelektroniker eine einfache Übung und sichert den Erfolg.

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Einleitung

Einleitung Im Vorwort wurde darauf hingewiesen, dass ein Schwerpunkt dieses Buches der Selbstbau von Verstärkern ist. Da stellt sich gleich die Frage, ob das heute noch lohnend ist. Bevor der HiFi-Markt mit unzähligen industriell gefertigten Geräten überschwemmt wurde, war der Selbstbau ganz sicher lohnend. Wenn man bedenkt, dass eine sogenannte Stereo-Musiktruhe um 1960 herum deutlich mehr als ein bis drei durchschnittliche Monatslöhne kostete, war durch Selbstbau auf jeden Fall viel Geld zu sparen. Heute bekommt man komplette HiFi-Türme einschließlich Tuner, Plattenspieler, Equalizer, CD-Player, Verstärker, Boxen, Verkabelung und Rack oft für weniger als € 500, was nur einen Bruchteil eines Monatslohnes ausmacht. Wenn man den Begriff HiFi an der längst überalterten DIN 45 500 misst, dann kann bei einem derartigen Billigangebot bedenkenlos zugegriffen werden. Wer jedoch hohe Ansprüche an Klangqualität und Wiedergabetreue stellt, was ja auch der Begriff HiFi = High Fidelity = Hohe Wiedergabetreue beinhaltet, also den Flair des Konzertsaals im Wohnraum wünscht, fängt mit derartigen Angeboten nichts an. Im sogenannten High-End-Bereich werden Anlagen empfohlen, die den Preisrahmen von € 50.000 schnell sprengen. Soviel Geldeinsatz ist mit Sicherheit nicht nötig, um trotzdem sehr gute Ergebnisse zu erzielen. Damit ein bestimmtes, technisches Qualitätsniveau erreicht wird, sind zweifellos gewisse Geldbeträge anzulegen. Die Frage des Preis-Leistungs-Verhältnisses wird hier deshalb ebenso berücksichtig wie das physikalisch Machbare. Laufend findet man in Testberichten von HiFi-Zeitschriften, aber auch in Bauanleitungen und Gerätebesprechungen die sogenannten Geheimtipps. Hier werden Lautsprecherkabel für über € 1.000 pro Meter als „eindeutig hörbar besser” empfohlen, es gibt sehr teure Steckverbinder, die bis in den Giga-Hertz-Bereich übertragen können, Tester „ hören” Klangunterschiede von Kondensatoren heraus, CD-Spieler „ klingen” unterschiedlich, obwohl messtechnisch fast nichts mehr nachvollziehbar ist. Verstärker in der Preisklasse weit über € 5.000 müssen zwangsläufig gut klingen, da sie sich schon preislich von der Konkurrenz absetzen, ein Spezialkabel von der Steckdose zum Verstärker bringt angeblich „eindeutig bessere Basswiedergabe” usw. Wer dann noch versilberte oder gar vergoldete Leiterplatten einsetzt und mit Silberlot lötet, dessen Anlage kann nur noch gut klingen. Dieses Buch verdeutlicht, wo gewisse physikalische Grenzen liegen, welchen Einfluss bestimmte Geräteeigenschaften auf das Klangverhalten haben und was davon hörbar ist, wenn man es messtechnisch nachweisen kann. Scharlatanerie und Wundermitteln wird hier eine eindeutige Absage erteilt. Wir werden auch aufzeigen, wo sich Aufwand lohnt und wo man besser darauf verzichtet. Ebenfalls wird das Phänomen der Psychoakustik angesprochen. Wie es sich aus der laufenden Diskussion um den Klang einer HiFi-Anlage immer wieder herauskristallisiert, will man eigentlich nicht immer den Ton pur hören. Wenn an geeigneter Stelle bei den Verstärkern etwas schöngefärbt wird, ist dies dem Ohr angenehmer als das reine Signal. Wir werden versuchen, auch diesem Phänomen auf die Spur zu kommen. Worauf ebenfalls größter Wert gelegt wird, ist die langfristige Beschaffbarkeit von Bauteilen. Es wird vermieden, irgendwelchen Modetrends nachzulaufen. Hervorragende und

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High-End mit Röhren

langzeiterprobte Bauteile sind ausreichend verfügbar. Diese Bauteile richtig kombiniert ergeben auch bei Selbstbaugeräten Spitzenergebnisse. Es wird aufgezeigt, dass nicht ein exotischer Röhrentypen oder selektierte und gepaarte Röhren echte Vorteile bringen, sondern eher richtiger und zweckentsprechender Einsatz der Bauteile und sauberer Aufbau der Schaltungen. Mit einem relativ kompakten Sortiment an Teilen lassen sich Verstärkeranlagen bauen, die industriell gefertigte oft übertreffen. Wo bei in hohen Stückzahlen gebauten Seriengeräten auf zehntel Cent bei den Bauteilepreisen geachtet wird, hat dies bei Selbstbauanlagen keine nennenswerte Bedeutung. Man muss sich oft wundern, was selbst in teuren industriell gefertigten Audiogeräten an drittklassigen Teilen verbaut und an was allem gespart wird. Wenn schon durch einige Euro mehr bei den Bauteilen Nutzwert und Gesamtergebnis hör- und messbar zu verbessern sind, steht die Mehrausgabe auf jeden Fall dafür. Alle in diesem Buch vorgestellten Schaltungen sind auf ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis und Langlebigkeit ausgelegt. Bei Geräten aus dem Regal lässt sich in der Regel fast nichts mehr nachbessern, sodass die Selbstbauanlage in diesem Punkt immer überlegen ist. Wer ist denn schon bereit, Wider stände dutzendweise auszulöten, um sie gegen bessere und rauschärmere Typen zu ersetzen. Ebenfalls ist der Austausch aktiver Bauteile gegen bessere Exemplare meist nur durch Umdimensionierung der umgebenden Schaltung möglich, so dass man solche Operationen besser gleich unterlässt. Wenn dann noch viele Geräte in SMD-Technik aufgebaut sind, ist ein Nachbessern in Eigenregie fast unmöglich. Bei neuen Geräten verfällt zudem bei eigenmächtigen Eingriffen die Herstellergarantie. Zum Schluss stellt sich die Frage, ob im digitalen Zeitalter Röhrenverstärker und überhaupt analoge Verstärker noch Sinn machen. Der Mensch ist ein analoges Wesen. Auch wenn die digitalen Signale, heruntergeladen aus dem Internet, noch so gut sein mögen, sie müssen zu Gehör gebracht werden. Dazu braucht es Lautsprecher oder Kopfhörer als Wandler, die mit einem analogen Signal betrieben werden müssen. Dieses Signal muss mit der nötigen Leistung von einem Verstärker zur Verfügung gestellt werden, denn HiFi-Boxen haben nur einen Wirkungsgrad von 5...10 %. Soviel der zugeführten elektrischen Leistung wird in Schall umgesetzt, der Rest in Wärme. Gute analoge Verstärker, allen voran die mit Röhren bestückten, machen den oft harten Digitalklang geschmeidiger und für das Ohr angenehmer. Zudem kommt, dass die Vinylschallplatte wieder stärker im Kommen ist. Namhafte Musiker bringen immer öfters neue Alben entweder nur in Vinyl raus, oder parallel zur CD. Mit einer guten Verstärkeranlage und guten Aufnahmen lassen sich analoge Aufnahmen in höchster Qualität wiedergeben. Die in diesem Buch vorgestellten Verstärker unterstützen den Klang der analogen Schallplatte und machen auch das Hören digitaler Musik angenehmer. Das Ziel einer optimierten Verstärkeranlage ist, dass die Musik im Wohnzimmer so erscheint, wie wenn die Musiker direkt anwesend wären. In Stein gemeißelte Informationen haben die Jahrtausende überdauert. Die analoge Schallplatte hat diesbezüglich bei guter Behandlung großes Potential. Die CD hat aufgrund ihrer Beschaffenheit nur eine begrenzte Lebensdauer. Das sauerstoffhaltige Trägermaterial aus Polycarbonat reagiert schleichend mit der aufgedampften Alu-Schicht, die die Information trägt. Im Gegensatz zu digitaler Technik sind Vinylplatten sozusagen Musik zum Anfassen – man kann die Rillen sehen, die die Musik beherbergen. Ebenso ist Röhrentechnik greifbar. Es lassen sich alle Vorgänge in einem Verstärkerzug detailliert nachvollziehen. Auch unter jungen Menschen, die eigentlich

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Einleitung

nur die Digitaltechnik kennen, kommt zunehmend Begeisterung auf für die eigentlich nos talgische Technik. Es sind nicht mehr sterile per Knopfdruck in Massen abrufbare Datenfiles, sondern die Musik ist greifbar und lebt! Definition und Aufgaben eines HiFi-Verstärkers

Der theoretische Idealtyp eines Verstärkers sieht so aus, dass das Eingangssignal in Spannung und Leistung um den gewünschten Faktor verstärkt wird und er diesem Eingangssignal weder etwas hinzufügt noch davon wegnimmt. Die heutige Verstärkertechnik mit modernsten Siliziumhalbleitern und weiteren hochwertigen Bauteilen kommt diesem Ideal meist sehr nahe. Wenn jedoch Verstärker ohne Ansehen der Messwerte nur nach Gehör verglichen werden, wird oft dem mit Röhren bestückten oder dem messtechnisch schlechteren Exemplar der Vorzug gegeben. Rein über die Messwerte müssten diese Gerätetypen eigentlich das Nachsehen haben. Warum Röhrenverstärker oder bestimmte Verstärker arten oft bevorzugt werden, wird später noch ausführlich behandelt. Die Anforderungen an NF-Verstärker sollte man nicht unterschätzen. Sie müssen über ein sehr breites Frequenzband sehr komplexe Signale verarbeiten. Bei niedrigen Frequenzen müssen hohe Amplituden und Leistungen verarbeitet werden, bei hohen Frequenzen ist das Verhältnis meist umgekehrt. Das Verhältnis zwischen tiefster und höchster zu übertragender Frequenz, d. h. 20 Hz...20 kHz, einer Bandbreite von 20 kHz, liegt immerhin bei 1:1000! Im UKW-Bereich von 87,5 MHz bis 108 MHz beispielsweise liegt der Unterschied zwischen höchster und niedrigster Frequenz bei nur rund 1:1,23, obwohl es sich um eine Bandbreite von 20,5 MHz handelt. Wie komplex ein Audiosignal ist, kann man leicht mit dem Computer feststellen. Es wird eine Musik-CD in das Laufwerk eingelegt und abgespielt. Der Bildschirm wird bei Wiedergabe z. B. mit dem Windows Media Player auf „Streifen und Wellen: Graph“ eingestellt. Das ist eine Oszilloskop-Funktion, die das Summensignal der Musik darstellt. Bei einigen CDs kann man auch das Abkappen des Signals beobachten. Das ist ein Zeichen, dass die Aufnahme übersteuert ist. Wenn das höchste Bit gesetzt ist, werden rechteckig geformte Signale erzeugt, bei der Aufnahme wurde gepfuscht! Den einzelnen Verstärkertypen fallen unterschiedliche Aufgaben zu. Wir unterscheiden zwischen linearen und nichtlinearen Verstärkern. Lineare Verstärker müssen im Vorstufenbereich das Signal anheben und es für die weiterführenden Leitungen und die Signalquellenumschaltung ausreichend niederohmig machen. Lautstärkesteller und Schalter zur Beeinflussung des Signalpegels fallen ebenfalls in den Arbeitsbereich der linearen Verstärker. Damit wird das Signal lediglich in der Amplitude verändert, nicht jedoch im Frequenzgang. Weiterhin müssen sie das aufbereitete Tonsignal auf das gewünschte Maß zur Aussteuerung von Endstufen anheben. Kopfhörerverstärker sind ein Mittelding zwischen Vor- und Endstufen. An die üblichen dynamischen Kopfhörer müssen nur Leistungen im höheren Milliwattbereich abgegeben werden. Ebenfalls lassen sich Endstufen mit kleinen Leistungen auch als Kopfhörerverstärker verwenden. Somit entstehen hier Überschneidungen. Die Verwendung von Endstufen mit 20 W und mehr machen keinen Sinn als Kopfhörerverstärker, da für wenige Milliwatt am Kopfhörer eine vergleichsweise riesige Verlustleistung in den leistungsstarken Verstärkern in Form von Wärme erzeugt wird. Ebenso sind

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High-End mit Röhren

hysikalisch bedingt die Rauschabstände und eventuell auch das Brummverhalten bei grop ßen Endstufen schlechter, was die Wiedergabequalität bei Kopfhörerbetrieb einschränkt. Nichtlineare Verstärker sind bei der Verstärkung und Linearisierung des von Magnet- und Moving-Coil-Tonabnehmern abgegebenen Signals notwendig. Magnet- und Moving- CoilSysteme liefern, abhängig von der Frequenz, ein in der Amplitude sich veränderndes Sig nal. Die Bässe werden gegenüber den Höhen mit wesentlich geringerer Spannung wiedergegeben. Diese Verstärkerart bezeichnet man als Entzerrer-Vorverstärker. Verstärker mit Klangstellern werden ebenfalls zu den nichtlinearen Typen gezählt. Damit kann der Frequenzgang im Rahmen der gegebenen und sinnvollen Möglichkeiten nach Wunsch beeinflusst werden. Endstufen haben die Aufgabe, die im Prinzip leistungslos zur Verfügung stehenden und aufbereiteten Signale der Vorverstärker auf so hohe Leistung zu bringen, dass Lautsprecherboxen adäquat angetrieben werden können. Sie zählen zur linearen Gattung. Auch hier gibt es eine Reihe von Verstärkertypen, die sich durch verschiedene Eigenschaften auszeichnen. Je nach eingesetzten Boxentypen, deren Leistungsbedarf und den gewünschten Klang eigenschaften, kann hier unter verschiedenen Konzepten gewählt werden. Die ideale Universalendstufe gibt es nicht. Ein Universalauto existiert auch nicht. Für schwere und große Lasten verwendet man Lastwagen, kleinere Transporte tätigt man mit einem Kombi oder Lieferwagen, der Normalverbraucher fährt in der Regel eine Limousine, als Spaßauto wird ein zweisitziger Sportwagen oder ein Cabrio bevorzugt, usw., je nach Zweckmäßigkeit und persönlichem Geschmack. Aus Vernunftgründen müsste jeder einen fünftürigen Kombi mit moderatem Hubraum fahren. Da der Mensch jedoch von Stimmungen und Launen geleitet wird, fährt er auch Sportwagen und PS-starke Luxuslimousinen, obwohl Preis und Unterhalt um ein Mehrfaches höher sind, als bei einem Vernunftskombi. Mit Stereoanlagen verhält es sich ähnlich. Bei der Betrachtung in einem späteren Kapitel über Leistungsendstufen wird noch auf die Unterschiede und die Zweckmäßigkeit eingegangen, wobei auch dem Lustfaktor genügend Raum eingeräumt wird. Verbindungskabel mitsamt den dazugehörigen Steckverbindungen sind dazu da, dass die elektrische Energie, gleich in welcher Form, ohne nennenswerte Verluste zuverlässig übertragen wird. Kabel, die Audiosignale übertragen, dürfen keinen schädlichen Einfluss auf den interessierenden Frequenzbereich haben. An die Verbindung der Geräte mit dem Stromnetz werden zusätzlich Sicherheitsanforderungen gestellt. Die Aussage, wie ein Kabel „klingt”, lassen wir hier nicht gelten. Wer sich in der professionellen Studiotechnik umgesehen hat, wird sich wundern, welche Kabelarten dort verwendet werden, die im HiFi-Bereich oft abgelehnt würden. Und in diesen Studios wird die Musik produziert. Wir werden nachweisen, dass die Gesamteigenschaften einer HiFi-Anlage nicht allein von bestimmten Kabeltypen abhängt, sondern letztendlich von der Gesamtkonfiguration. Wie viel Verstärkerleistung wird benötigt?

In diesem Buch werden ausschließlich Verstärker behandelt. Doch es muss geklärt werden, wie viel Verstärkerleistung für eine brauchbare Wiedergabe benötigt wird. Dazu steht vorab die Überlegung, wie viel Dynamik überhaupt in einem durchschnittlichen Wohnraum

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Einleitung

notwendig und erzielbar ist und wie der Wirkungsgrad der Boxen in die Rechnung eingeht. Damit lässt sich letztendlich der Leistungsbedarf ermitteln. Ein Klassikorchester hat zwischen der leisesten und lautesten Stelle einen Dynamikumfang von 60 dB. Das Grundgeräusch im sehr ruhigen Konzertsaal liegt bei 20 dB. In einem Wohnraum wird mit 40 dB Grundgeräusch gerechnet. Für brauchbare Wiedergabe und ordentliche Verständlichkeit z. B. bei Gesang muss der Nutzpegel um 20 dB höher liegen als das Grundgeräusch. Damit die leiseste Passage noch deutlich gehört werden kann, muss die Grundlautstärke im Konzertsaal bei 40 dB liegen. Folglich liegt die lauteste bei 100 dB. Weil in einem Wohnraum der durchschnittliche Grundgeräuschpegel bei 40 dB liegt, weil er auch akustisch weniger gedämpft und abgestimmt ist als ein guter Konzertsaal, wären bei vollem Dynamikumfang eines Orchesters Schalldrücke zwischen 60 dB und 120 dB nötig. Abgesehen von dem, ob das die Stereoanlage zusammen mit den Nachbarn mitmacht, 120 dB ist die Schmerzschwelle für das Gehör. Wenn zudem laufend mit Pegeln über 100 dB gehört wird, können dauerhafte Gehörschädigungen die Folge sein. Ansonsten werden Dauerbelastungen über 85 dB als gesundheitsschädlich angesehen. Diese Belastung wird problemlos mit den Ohrstöpseln von Smartphone und MP3-Playern erreicht, wenn damit den ganzen Tag gehört wird. Um im Heimbereich brauchbare Lautstärkeverhältnisse zu schaffen, wird bei der Aufnahme die Dynamik z. B. auf 40 dB eingeschränkt, damit die Musik zu Hause noch vernünftig abhörbar ist. Rockmusik und vor allem Techno- und Disco-Musik hat vergleichsweise nur einen Dynamikumfang von 10 bis 20 dB. Bei Rundfunksendern, die vorwiegend für den Autoradioempfang vorgesehen sind, wird die Dynamik ebenfalls eingeschränkt, weil im fahrenden Auto mit einem Geräuschpegel von 60 dB gerechnet werden kann. Zusätzlich wird bei den Autoradiosendern noch der Frequenzgang der Akustik im Auto angepasst, damit hier ein gutes Klangbild entsteht. Wenn diese Sender auf einer hochwertigen Heimanlage abgehört werden, klingt die Musik etwas seltsam. Mit Klangstellern kann eine gewisse Korrektur erreicht werden. Je nach dem wofür die Musik eingesetzt wird, spricht man bei dem auf dem Tonträger vorhandenen Dynamikumfang von der Zieldynamik, die der Toningenieur bereits bei der Aufnahme bestimmt. Wie schon angesprochen wurde muss definiert sein, welche Abhörlautstärke gewünscht und welche notwendig ist. Wenn die Stereoanlage nicht die nötige Lautstärke bringt, ist es nicht sinnvoll einfach die Verstärkerleistung zu verdoppeln. Das Ergebnis wird enttäuschend sein. Dazu wird eine Vergleichsrechnung angestellt, die Verstärkerleistung und Wirkungsgrad der Lautsprecherbox im Zusammenhang betrachtet. Angenommen der Hörabstand zu der Lautsprecherbox A beträgt 3 m und die Box soll bei einer Eingangsleistung von 2 W einen Schalldruck von 86 dB erzeugen. Der an diese Box angeschlossene Verstärker A soll eine Leistung von 50 W haben. Weiterhin gibt es eine Box B, die auch bei 3 m Abstand und einer zugeführten Leistung von 2 W einen Schalldruck von 83 dB erzeugt, aber mit einem Verstärker B mit 100 W betrieben wird. Hier stellt sich die Frage, welche Verstärker-Boxen-Kombination ist lauter. Um das herauszufinden, hilft eine kleine Rechnung weiter. Das Verhältnis zweier Leistungen ist definiert durch die Formel L= 10 ⋅ log P

P1 P2

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High-End mit Röhren

Wenn für P1 die Leistung von Verstärker B mit 100 W eingesetzt wird und für P2 die von Verstärker A mit 50 W, erhält man L= 10 ⋅ log P

100 W =3 dB 50 W

Verstärker B mit 100 W erhöht den Schalldruck um 3 dB. Daraus folgt, dass Verstärker A mit der Box A mit einem Schalldruck von 86 dB in 3 m Abstand genauso laut ist wie Verstärker B mit der Box B, die bei der selben Entfernung einen Schalldruck von 83 dB hat. Wenn obige Formel nochmals angewandt wird um den maximalen Schalldruck zu berechnen, so ergibt sich, bezogen auf die angesetzte Bezugsleistung von 2 W, eine Zunahme von L= 10 ⋅ log P

100 W =17 dB 2W

bei voller Leistung von Verstärker B. Wenn die Box B also 83 dB bei 2 W in 3 m Abstand hat, sind mit dem Verstärker B maximal 83 dB + 17 dB = 100 dB erreichbar. Für die Kombination A ergibt die Rechnung L= 10 ⋅ log P

50 W =14 dB 2W

Mit Verstärker A und der Box A mit 86 dB bei 2 W und 3 m Abstand kommt man auf dasselbe Ergebnis, nämlich 100 dB Schalldruck. Daraus folgt, beide Verstärker-Boxen-Kombinationen sind gleich laut, obwohl bei Modell B die Verstärkerleistung verdoppelt wurde. Aus diesen Betrachtungen folgt, wenn höhere Abhörlautstärken gefordert sind, bzw. Reserven nach oben sein sollen, muss nicht unbedingt ein Verstärker mit höherer Leistung eingesetzt werden. Eine Box mit höherem Wirkungsgrad hilft genauso weiter. Um den Wirkungsgrad von Lautsprechern und Boxen vergleichen zu können, ist das Maß X dB/1 W/1 m festgelegt worden. Damit wird angegeben, wie viel an Schalldruck X in dB ein Lautsprecher oder eine Box in 1 m Abstand in der Hauptabstrahlachse bei einer zugeführten Leistung von 1 W erzeugen kann. Weil kein Mensch nur in einem Meter Abstand zu den Boxen sitzt, ist es interessant zu wissen, wie viel Lautstärke am Abhörplatz zu erwarten ist und was Verstärker und Boxen dazu können müssen. Ausgehend von einer punktförmigen Schallquelle gilt das physikalische Prinzip, dass der Schalldruck im Quadrat zur Entfernung abnimmt. Wenn also der Abstand zur Box verdoppelt wird, geht er auf ein Viertel zurück. Wird er verdreifacht, ist es nur ein Neuntel, usw. Dies gilt für das freie Schallfeld. Wenn z. B. auf einer Wiese die Schallquelle genügend Abstand zur Erdoberfläche hat, wird sich der Schall nach dem oben genannten physikalischen Gesetz ausbreiten. Bei Verdoppelung des Abstands zur Schallquelle fällt der Pegel um 6 dB ab, was leistungsmäßig einem Viertel entspricht. Weil in der Regel in geschlossenen Räumen abgehört wird, fällt der Schalldruck weniger ab als nach dem physikalischen Gesetz zu erwarten ist. Je nach Gestaltung des Raums wird der Abfall durch Reflexionen und Raumresonanzen teilweise kompensiert. Für die nachfolgenden Betrachtungen wird vom

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Einleitung

physikalischen Prinzip ausgegangen. Ist der Pegelabfall in einem bestimmten Raum geringer, oder ist mehr Pegel in stark gedämpften oder sogar überdämpften Räumen notwendig, kann dies durch den Lautstärkesteller am Verstärker ausgeglichen werden. Um wieder auf obiges Beispiel zurückzukommen, es sollen wieder Verstärker A mit 50 W und die Box A mit einem Lautstärkepegel von 86 dB bei 2 W in 3 m Abstand verwendet werden. Bei 6 m Abstand ist nur noch ein Viertel der Lautstärke erreichbar, nämlich 80 dB. Bei 3 m Abstand sind bei voller Verstärkerleistung von 50 W maximal 100 dB möglich, bei 6 m nur noch 94 dB, also ein Viertel. Um an derselben Box in 6 m Abstand 100 dB zu erzeugen, sind demnach 200 W an Verstärkerleistung nötig, also das Vierfache. Wenn nun eine Box mit einem Schalldruck von 92 dB bei 2 W und 3 m Abstand verwendet wird, kommt man mit dem 50-W-Verstärker bei 6 m Abstand und voller Leistung auf 100 dB. Dieser Schalldruck wäre mit 50 W und Box A nur in 3 m Abstand möglich. Daraus folgt, nicht allein hohe Verstärkerleistung führt zum gewünschten Ergebnis. Bei Verwendung von Boxen mit hohem Wirkungsgrad erreicht man auch mit geringeren Verstärkerleistungen hohe Schalldrücke. Für die überschlagsmäßige Beurteilung des Leistungsbedarfs von Boxen mit unterschiedlichem Wirkungsgrad gilt nachfolgende Aufstellung. Wirkungsgrad der Box

Pegel 1

Pegel 2

80dB/ 1 W/1 m

100 dB/

100 W/1 m

110 dB/

1000 W/1 m

90dB/ 1 W/1 m

100 dB/

30 W/1 m

110 dB/

100 W/1m

100dB/ 1 W/1 m

100 dB/

1 W/1 m

110 dB/

10 W/1 m

Aus dieser kleinen Tabelle ist ersichtlich, wieviel Leistung eine Endstufe bei dem jeweiligen Wirkungsgrad eine Box haben muss, um in einem im Wohnraum üblichen Hörabstand einen Schallpegel von 80...90 dB zu bekommen. Wer gelegentlich den hohen Schallpegel von 110 dB wünscht, muss bei einer Box mit 80 dB/1 W/1 m einen Verstärker mit 1000 W einsetzen. Alternativ wählt man eine Box mit 90 dB/1 W/1 m und kommt bereits mit 100 W Verstärkerleistung aus. Werden Hornlautsprecher mit ihrem hohen Wirkungsgrad verwendet, reichen schon kleine Verstärkerleistungen vollkommen aus. Damit genügend Reserven zur Verfügung stehen, also dass die Endstufe bei Impulsspitzen in der Musik und Impedanzeinbrüchen bei der Box nicht in die Begrenzung bringen, können für die Verstärkerleistung folgende Richtwerte angenommen werden: 80 dB/ 1 W/1 m

100...150 W

90 dB/ 1 W/1 m

30...50 W

100 dB/ 1 W/1 m

10...20 W

Für guten Musikgenuss sollte abgesehen von einem ausreichend ruhigem Abhörraum die Verstärkeranlage möglichst wenig an eigenen Störungen wie Brummen und Rauschen produzieren. Je höher die Verstärkerleistung und je größer der Wirkungsgrad der Box, desto größer werden die hörbaren Grundgeräusche sein. Unter das physikalisch bedingte

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High-End mit Röhren

rundrauschen kommt kein Verstärker. Deshalb macht es auch keinen Sinn, einen VerG stärker mit 200 W Leistung an einen Hornlautsprecher mit über 100 dB Wirkungsgrad anzuschließen. Hier ist die 10...20-W-Variante völlig ausreichend. Um den angesprochenen Anforderungen an die Dynamik gerecht zu werden, muss die Kombination Verstärker/Lautsprecherbox abgestimmt sein. Die tatsächlich erzielbare Lautstärke und somit die Dynamik hängt nicht allein von der Verstärkerleistung ab. Der Wirkungsgrad der verwendeten Lautsprecherboxen trägt viel mit bei. Wie man leicht sieht geht der Wirkungsgrad der Box stark in das Ergebnis ein. Es muss abgewogen werden, ob mit viel Verstärkerleistung oder durch Boxen mit höherem Wirkungsgrad der gewünschte Schallpegel erreicht wird. Gut klingende Boxen können durchaus höhere Kosten verursachen als Verstärker mit höherer Leistung. Mit Hornlautsprechern kommt man aufgrund ihres extrem hohen Wirkungsgrads mit sehr geringen Verstärkerleistungen auf hohe Schallpegel. Man wird trotzdem Verstärker mit etwas höherer Leistung wählen als prinzipiell erforderlich. Damit sichergestellt, dass auch bei kräftigen Musikimpulsen der Verstärker nicht in die Begrenzung gerät. An dieser Stelle noch ein kurzer Ausflug in die Frühzeit der Verstärkertechnik. In alten Röhrendatenbücher wie auch in den technischen Daten der Verstärker aus den 1970er Jahre und davor findet man immer wieder den Begriff „Zimmerlautstärke“, die auf eine Verstärkerleistung von 50 mW bezogen war. Bezogen auf einen Lautsprecher mit der damals oft üblichen Nennimpedanz von 5 Ω musste der Verstärker eine Spannung von 0,5 V abgeben um diese Leistung zu erreichen. Unter Zimmerlautstärke versteht man einen Schallpegel, der ausreichend Sprachverständnis erzeugt, aber noch nicht so laut ist, dass eine Unterhaltung nicht mehr möglich ist. Ausgehend von einem Grundgeräusch in der Wohnung von 40 dB wird ein minimaler Schallpegel von 60 dB gefordert, wie bereits oben geschildert. Hat der Lautsprecher einen Wirkungsgrad von 90 dB/1 W/1 m, ist bei 50 mW ein Schallpegel von 77 dB in ein Meter Abstand erreichbar. Bei 3 m Abstand sind es noch rund 67 dB, also ausreichend über dem geforderten Mindestwert. Wenn der verwendete Lautsprecher genügend Wirkungsgrad hat, ist die erzielbare Lautstärke bei dieser geringen Leistung kein Problem. Die durchschnittliche Leistung, die ein Verstärker bringen muss, um Lautstärken zu erzeugen, bei denen man sich gerade noch mit gehobener Stimme zu unterhalten, liegen je nach Wirkungsgrad der Box zwischen einigen 10 mW und etwas über 1 W. Die maximale Leistung wird bei kräftigen Impulsen vorwiegend im Tieftonbereich benötigt. Hier ist es wichtig, dass der Verstärker nicht in die Begrenzung kommt, also übersteuert wird. Deshalb werden diese Leistungsreserven benötigt. Allerdings hört sich eine leistungsstarke Endstufe vor allem im Bassbereich oft besser an als eine mit geringerer Leistung. Aufgrund des geringeren Innenwiderstands kann sie bei kräftigen Musikimpulsen mehr Strom liefern. So wird eine leistungsstarke Endstufe eine deutlich bessere Basskontrolle bieten, vor allem wenn Mehrwegeboxen angeschlossen sind, als kleinere Exemplare. Als die HiFi-Technik mit Transistoren aufkam, also Mitte bis Ende der 1960er Jahre, galt die Regel, die Box muss immer mehr Leistung vertragen, als der Verstärker liefert. Dabei hat man nicht berücksichtigt, dass vor allem übersteuerte Transistorverstärker Rechtecksignale

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Einleitung

liefern, die den Lautsprechern mehr schaden als ein Sinussignal mit überhöhtem Pegel. Solange die Membran nicht so sehr ausschlägt, dass die Schwingspule auf die Polplatte des Magneten aufschlägt, passiert recht wenig. Werden dem Lautsprecher Rechtecksignale zugeführt, wird es problematisch. Die Membran kann nicht in beliebig kurzer Zeit den vollen Hub machen, also dem Signal folgen. Es muss ihre eigene Masse wie auch die sie umgebende Luft bewegt werden. Weiterhin muss berücksichtigt werden, dass bei einem Rechtecksignal bis über die 15. Oberwelle noch Signalanteile vorhanden sind. Wenn also bei einer Frequenz von 400 Hz durch Übersteuerung ein Rechtecksignal entsteht, bekommen bei einer Dreiwegebox Mittel- und Hochtöner nicht unerhebliche Pegel ab. Weil diese Lautsprecher aufgrund ihrer kleineren Schwingspulen nicht soviel Leistung vertragen, können sie zerstört werden. Bei Röhrenendstufen ist die Übersteuerung nicht so dramatisch, da sie je nach Bauweise einen sehr viel weicheren Übergang vom Sinus zum Rechteck haben als Transistorendstufen. Endstufen für HiFi-Anwendungen sollten möglichst nie übersteuert werden sollen. Wenn der Verstärker mehr Leistung abgeben kann als die Box verträgt, ist das weniger schädlich als umgekehrt. Die leistungsstärkere Endstufe kommt nie in die Übersteuerung. Außerdem wird sich jeder mit einer erträglichen Abhörlautstärke begnügen, sodass weder Boxen noch Verstärker gefährdet werden. Wenn Endstufen über die maximale Leistung hinaus betrieben werden, sind sie übersteuert und verzerren das Signal. Deshalb sollen und dürfen sie nur bis zur definierten Leistungsgrenze ausgesteuert werden. Vorverstärker sind hingegen so ausgelegt, dass sie im Normalbetrieb nie übersteuert werden. Wenn Operationsverstärkern eingesetzt werden, beträgt die Betriebsspannung meist ±15 V, was einen Signalpegel von rund 9 Veff ermöglicht. Selbst wenn eine ausgefallene Endstufe mit 3 V Eingangsempfindlichkeit voll ausgesteuert werden müsste, hat man immer noch 6 V Reserve, auch Headroom genannt, d. h., die Übersteuerungsreserve ist immer noch rund 10 dB. Bei Röhrenverstärkern ist aufgrund der hohen Betriebsspannung noch weit mehr an Reserve vorhanden, sodass dies kein Thema ist. Abgesehen von einem ausreichend ruhigem Abhörraum ist es günstig, wenn die Verstärkeranlage möglichst wenig an eigenen Störungen wie Brummen und Rauschen produziert. Je höher die Verstärkerleistung und je größer der Wirkungsgrad der Box, desto größer werden die hörbaren Grundgeräusche sein. Unter das physikalisch bedingte Grundrauschen kommt kein Verstärker. Deshalb macht es auch keinen Sinn, einen Verstärker mit 200 W Leistung an einen Hornlautsprecher mit über 100 dB Wirkungsgrad anzuschließen. Hier ist die 10-W-Variante völlig ausreichend. Laut kann heute jeder, da Verstärkerleistung bis über 1000 W durch MOSFET-Endstufen problemlos und preisgünstig erzeugt werden können. Die Kunst ist es jedoch, bei Zimmerlautstärke oder etwas darüber höchste Wiedergabequalität und Dynamik zu erreichen. Bei den in diesem Buch vorgestellten Schaltungen und Schaltungskonzepten wird dieses Prinzip konsequent verfolgt, was auch den Verstärkern im oberen Leistungsbereich zugute kommt.

● 19

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1 ● Theorie

1 • Theorie 1.1 • Die dB-Rechnung

Bereits in der Einleitung wurden die dBs angewandt. Die dBs tauchen in der NF-Technik überall auf und sollen hier genauer erklärt werden. Viele können damit nicht allzu viel anfangen, oder können die Bedeutung der angegebenen Werte nicht richtig interpretieren. Das Dezibel ist ein logarithmisches Maß, welches den technischen Bedürfnissen und der Charakteristik des menschlichen Ohres angepasst ist. Man bekommt damit wesentlich handlichere Zahlen, als wenn man mit Spannungen und Leistungen sowie Verstärkungsfaktoren direkt rechnen würde. Außerdem können bei Anwendung logarithmischer Maßstäbe Multiplikation und Division auf die einfacheren Rechenarten Addition und Subtraktion zurückgeführt werden. Dieses Kapitel macht deutlich, was es mit dem dB-Wert auf sich hat und wie man damit umgeht. Grundsätzlich drückt man mit einer dB-Zahl das Verhältnis zweier Spannungen oder Leistungen zueinander aus. Die Zahl ist 20-mal der Zehnerlogarithmus dieser Werte. Sie ist dimensionslos und trägt nur den Zusatz dB. Dies ergibt sich aus der Formel V= 20 ⋅ log U

U1 U2

Spannungen und Leistungen verhalten sich quadratisch, was sich aus der Formel P = U⋅I =

U2 R

ergibt. Wenn zwei Leistungen ins Verhältnis gesetzt werden, gilt die Formel V= 10 ⋅ log P

P1 P2

In Tabelle 1.1 (nächste Seite) sind die wesentlichen Zahlen von 0 bis 100 dB für Spannungen und Leistungen aufgelistet. Der Umgang damit ist relativ einfach. Hat man Verstärkung, werden die dB-Werte addiert, bei Abschwächung z. B. durch Mutingschalter oder Lautstärkesteller subtrahiert. Für die tägliche Praxis genügt es, wenn man sich für die Spannungsverhältnisse nur einige gerundete Zahlen merkt: 0,5 dB = 1,06

1 dB

10 dB = 3,16

20 dB = 10,00

= 1,12

3 dB

= 1,41

40 dB = 100,00

6 dB

= 2,00

60 dB = 1000,00

Durch Kopfrechnen oder mit Hilfe eines im Allgemeinen überall greifbaren Taschenrechners sind die meisten Rechnungen einfach handhabbar.

● 21

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High-End mit Röhren

Tabelle 1.1 dB

Spannungsverhältnis

Leistungsverhältnis

Spannungsverhältnis

Leistungsverhältnis

0,0

1,00

10,0

3,16

10,00

0,1

1,01

1,02

11,0

3,55

12,59

0,2

1,02

1,05

12,0

4,00

16,00

0,3

1,04

1,07

13,0

4,47

19,95

0,4

1,05

1,10

14,0

5,01

25,11

0,5

1,06

1,12

15,0

5,62

31,62

0,6

1,07

1,15

16,0

6,31

39,51

0,7

1,08

1,18

17,0

7,08

50,12

0,8

1,10

1,20

18,0

7,94

63,10

0,9

1,11

1,23

19,0

8,91

79,43

1,0

1,12

1,26

20,0

10,00

100,00

1,5

1,19

1,41

25,0

17,78

316,20

2,0

1,26

1,59

30,0

31,62

1000,00

2,5

1,33

1,78

35,0

56,23

3162,00

3,0

1,41

2,00

40,0

100,00

10000

3,5

1,50

2,24

45,0

177,83

31620

4,0

1,59

2,51

50,0

316,23

100000

4,5

1,68

2,82

55,0

562,23

316200

5,0

1,78

3,16

60,0

1000,0

1000000

5,5

1,88

3,55

65,0

1778,3

3162000

6,0

2,00

4,00

70,0

3162,3

107

6,5

2,11

4,47

75,0

5629,4

3,162·107

7,0

2,24

5,01

80,0

10000

108

7,5

2,37

5,62

85,0

17782

3,162·108

8,0

2,51

6,31

90,0

31623

109

8,5

2,66

7,08

95,0

56234

3,162·109

9,0

2,82

7,94

100

100000

1010

9,5

2,99

8,91

Das bisher Gesagte ist nur die halbe Wahrheit. Mit puren dB-Zahlen allein ist noch nicht alles erreicht. Deshalb wurden die bezogenen Pegel eingeführt. Man spricht dann nicht mehr von Spannungen oder Spannungsverhältnissen, sondern von einem Pegel, angegeben in dB mit einem angehängten Buchstaben. Es wird ein sogenannter Bezugspegel festgelegt, und man meint damit einen Spannungswert, auf den alles bezogen wird. Er heißt 0 dB(X). Alle Werte unter diesem Bezugswert bekommen ein negatives Vorzeichen, alle darüber ein positives. Als Pegel versteht man dann in der Regel einen in dB angegebenen Spannungswert.

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1 ● Theorie

Der bekannteste Bezugspegel dürfte 0 dBm sein. Dies ist im Grunde genommen ein Leistungspegel. 0 dBm sind 1 mW an 600 Ω, was einer Spannung von 775 mV entspricht, was sich aus dem Ohmschen Gesetz ergibt. Da das Telefonnetz eine der größten, weltweiten, technischen Einrichtungen der Menschheit ist, hat man sich schon sehr bald an die dadurch bedingten Vorgaben angepasst. Die Leistung von 1 mW an den damals typischen dynamischen 600-Ω-Telefonhörern war der Standard für eine brauchbare Verständlichkeit. Da die Rundfunkanstalten auch die sogenannten Postleitungen benutzten, lag es nahe, sich dem Poststandard anzupassen. Im Zeitalter der Röhren war man damals technisch relativ stark eingeschränkt. Mit dem Siegeszug der Halbleitertechnik ist fast alles Erdenkliche möglich. Man kann mit relativ wenig Aufwand NF-Signale hochwertig aufbereiten und niederohmig mit ausreichend hohen Strömen aus den Verstärkern auskoppeln, was mit der hochohmigen Röhrentechnik erhebliche Schwierigkeiten machte. Statt des krummen Normpegels 775 mV wurde deshalb auch 1 V als Bezugspegel eingeführt. Man kann dann mit wesentlich bequemeren Zahlen rechnen. Außerdem wird die Ablesbarkeit eines NF-Millivoltmeters wesentlich einfacher, wenn sowohl mit dB als auch in direkten Spannungsangaben gearbeitet wird. Pegel bezogen auf 775 mV werden in dBm angegeben. Daneben gibt es noch die Angabe in dBu. Die Angabe in dBm ist im strengen Sinn, wie bereits erwähnt, eine Leistungsangabe, mit dem Zusatz „u“ meint man die reine Spannungsangabe. Aber wie so immer ist auf dieser Welt beides zu finden. In der HiFi-Technik hat sich auch 1 V als Bezugswert eingebürgert. Testzeitschriften beziehen sich gern auf diesen Wert und geben ihn eventuell im technischen Teil bei den allgemeinen Erklärungen an. Auch in diesem Buch wird schon wegen der einfacheren Handhabung 1 V als Bezugspegel verwenden. Dies sieht dann so aus: 1 V = 0 dBV. Durch das angehängte „V“ drückt man aus, dass man sich auf 1 V bezieht. Wer die Werte gern in dBm bzw. dBu hätte, muss zum dBV-Wert rund 2,25 dB hinzuzählen. In Bild 1.1.1 ist das BlockschaltBild eines Musterverstärkers mit den Pegelangaben dargestellt. Bezogen auf 1 V = 0 dBV gibt das Mikrofon bei normaler Besprechung eine Spannung von 2 mV ab. Dies entspricht einem Pegel von -54 dBV. Anhand obiger Tabelle kann dies leicht nachvollzogen werden. Die Mikrofonspannung beträgt ein Fünfhundertstel des Bezugspegels. Ein Tausendstel wäre 1 mV = -60 dBV, das Doppelte sind 2 mV, also müssen zu -60 dBV 6 dB addiert werden, was -54 dBV ergibt. Der nachfolgende Verstärker ist

Bild 1.1.1

● 23

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High-End mit Röhren

fest auf 48 dB eingestellt. 48 dB – 54 dB ergeben -6 dB. Der Pegel von -54 dBV wird also auf -6 dBV angehoben, entspricht 500 mV. In Normalstellung des Lautstärkestellers findet eine Abschwächung um 14 dB statt, so dass bei Mikrofonen mit geringerer Empfindlichkeit oder bei schwacher Besprechung noch diese Verstärkungsreserve zur Verfügung steht. Der nachfolgende Zwischenverstärker bekommt einen Eingangspegel von -20 dBV angeboten, was 100 mV entspricht. Diese Spannung wird durch den Zwischenverstärker um 9,5 dB angehoben, sodass die Endstufe eine Eingangsspannung von 300 mV bekommt, was einem Pegel von -10,5 dBV entspricht. Diese Eingangsspannung wird um 22,5 dB verstärkt, womit am Ausgang 4 V = 12 dBV anstehen, was bei einer Last von 4 Ω genau 4 W entspricht. Die Endstufe benötigt 1,5 V = 3,5 dBV zur Vollaussteuerung für 100 W an 4 Ω, was 20 V = 26 dBV entspricht. Bei voll aufgedrehtem Lautstärkesteller muss der Pegel von -6 dBV = 500 mV auf 1,5 V = 3,5 dBV angehoben werden, also um 9,5 dB. Mit etwas Übung lernt man schnell den Umgang mit dieser dB-Rechnung und deren Vorteile zu schätzen. Signalquellen wie auch Aufnahmen haben ihre Besonderheiten. Wenn D/A-Wandler mit nur 3,3 V betrieben werden und direkt das Signal an den Ausgang liefern, sind ohne Nachverstärkung keine hohen Pegel zu erwarten. Ebenso sind viele Aufnahmen, digital wie analog, nicht voll ausgesteuert. Vor allem bei klassischer Musik, aber auch bei natürlichen Instrumenten, können sehr hohe Pegelunterschiede auftreten. Damit bei Pegelspitzen die Aufnahme nicht übersteuert wird, geht man im Gesamtpegel herunter. Starke Pegelunterschiede kann man im Fernsehen täglich beobachten. Ist der Pegel z. B. bei einem Spielfilm so eingestellt, dass eine angenehme Lautstärke mit guter Sprachverständlichkeit eingestellt ist, kommen die Werbeeinblendungen deutlich lauter. Dies ist Absicht, denn die Werbung soll ja wahrgenommen werden und verkaufen helfen. Ebenso kann man beobachten, wenn eine Nachrichtensendung in der Lautstärke richtig eingestellt ist, ein nachfolgender Film zu leise kommt. Beim Radio- wie beim Fernsehempfang sind auch Pegelunterschiede zwischen den Sendern üblich. Je nach Entfernung und wie in der Sendeanstalt ausgesteuert wurde, ergeben sich deutliche Pegelunterschiede. Es ist also üblich und notwendig die Lautstärke ständig nachzustellen. Nun muss betrachtet werden, was dies mit einer HiFi-Anlage zu tun hat, wie es sich auswirkt und was zu tun ist. Wenn eine HiFi-Anlage auf Maximalpegel der Signalquelle ausgelegt ist, kommen die geringer ausgesteuerten Stücke zu leise. Hat die Endstufe bereits hohe Eingangsempfindlichkeit und wird dazu noch ein Vorverstärker mit hoher Verstärkung eingesetzt, hat man übermäßig viele Verstärkungsreserven mit allen Nachteilen wie Verschlechterung von Klirr und Rauschen und auch das Risiko der Übersteuerung. Wegen der Signalquellen mit niedrigem Ausgangspegel werden Verstärkungsreserven benötigt, die den Ausgleich herstellen. Endstufen haben in der Regel eine bestimmte Eingangsempfindlichkeit für Vollaussteuerung, an der auch nichts verändert werden sollte. Veränderungen könnte man über den Gegenkopplungsgrad machen, was aber die Grundeigenschaften der Endstufe deutlich verändert. Somit ist es besser den Ausgleich über den Vorverstärker zu machen. Im Studiobereich wird oft der Fader (Lautstärkesteller als Schieberegler ausgeführt) so eingestellt und skaliert, dass er bei Vollaussteuerung die Stellung 0 dB hat. Dar über hinaus kann mit dem restlichen Schiebeweg noch 10 dB Verstärkungsreserve aktiviert werden.

● 24

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2 • Praxis

Stromversorgungen 2.1 • Gleichstromheizungen

Im Grundlagenteil wurde die Gleichstromheizung angesprochen. Diese hat den Vorteil, daß es keine Brummeinstreuungen über die Heizung in den Verstärkerteil gibt und als Zusatzeffekt beim Einschalten die Röhrenheizungen sanft hochgefahren werden (Softstart). In diesem Kapitel werden fünf erprobte Schaltungen vorgestellt, mit denen der Heizstrom bedarf zwischen 1 A und etwa 10 A abgedeckt wird. Durch Umbestückung und Umdimensionierung können diese Schaltungen für verschiedene Heizspannungen angepaßt werden. Die meisten Röhren benötigen eine Heizspannung von 6,3 V. Viele Doppeltrioden wie z.B. ECC 83 können mit 6,3 V oder 12,6 V betrieben werden. Man kann auch zwei Heizfäden von einzelnen Röhren in Reihe schalten, um auf 12,6 V zu kommen. Grundsätzlich sind die in diesem Buch vorgestellten Verstärkerschaltungen auf eine Heizspannung von 12,6 V eingestellt. Dies hat den Vorteil, daß die Verluste im Gleichrichter und der Regelung deutlich geringer sind. Bei doppelter Spannung fließt nur der halbe Strom. Unter dem Strich wird etwa 40 % der Verlustleistung eingespart. Dies verbessert den Wärmehaushalt eines Gerätes deutlich. Wer bei der Serienschaltung von Heizfäden Bedenken hat, dem sei gesagt, millionenfach wurden die Röhrenheizungen in Schwarz-Weiß- und Farbfernsehgeräten wie auch viel früher schon in Allstrom Rundfunkempfängern hintereinander geschaltet, und diese Geräte taten lange Zeit problemlos ihren Dienst. Was unbedingt zu beachten ist, der Kühlflansch von Spannungsreglern wie auch der von Leistungstransistoren haben Potential. Weil diese Bauteile gekühlt werden müssen, dürfen diese nur isoliert montiert werden! Wenn Glimmerscheiben verwendet werden, müssen diese beidseitig mit Wärmeleitpaste bestrichen sein. Werden die teureren Kaptonscheiben eingesetzt, ist keine Wärmeleitpaste nötig. Bevor die Schaltung unter Strom gesetzt wird, sollte geprüft werden, ob die Leistungshalbleiter auch wirklich einwandfrei isoliert montiert sind. Dann vermeidet man beim Einschalten unliebsame Überraschungen. 2.1.1 • Heizung mit 78xx

In Bild 2.1.1 (nächste Seite) ist ein Spannungsregler mit dem 7812 gezeigt. Dessen Fußpunkt wird über eine Siliziumdiode angehoben, sodaß letztendlich 12,6 V plus-minus der üblichen Toleranz am Ausgang anstehen. Ob es einige zehntel Volt mehr oder weniger sind, spielt keine Rolle. Wie bereits bei der Besprechung der Röhren in Kapitel 1.18 erwähnt, kann die Röhrenheizung innerhalb gewisser Toleranzen betrieben werden, ohne daß es zu Schäden oder Funktionsstörungen kommt. Wie ein Standardspanungsregler funktioniert muß nicht besprochen werden, da dies allgemein bekannt ist. Das entscheidende ist, daß die Platine je nach Bedarf für verschiedene Heizspannungen umbestückt werden kann. Die Diode am Reglerfußpunkt kann durch eine Drahtbrücke ersetzt werden. Es kann genauso eine LED oder Z-Diode zur Spannungsanpassung eingesetzt werden. Durch die jeweils eingesetzte Diode am Fußpunkt des Reglers wird die Spannungserhöhung bestimmt. Eine Siliziumdiode erhöht die Spannung um etwa 0,6 V, eine Schottky-Diode um etwa 0,4 V. Wird eine rote LED verwendet, ist mit etwa 1,5...2 V zu rechnen. Gelbe und grüne LEDs erhöhen die Ausgangsspannung um etwa 2...2,5 V, blaue um ungefähr 3,5...4 V. Der genaue

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High-End mit Röhren

Bild 2.1.1

IC1 7812

Gl1

2KBB20

2200u 40V

100n

100u 40V

Stückliste zu Bild 2.1.1 C1

2200 µF/40 V

100 µF/40 V

C3,4

0,1 µF Keramik

1 N 4148 (siehe auch Text)

Gl1

2KBB20

IC1

7812 (1 A), auch 78M12 (0,5 A) und 7812 (1,5 A bzw. 2 A), TO 220 *

Platine

EE-256 B (33 x 65 mm), siehe Seite 405

Bestückungsplan zu Platine EE-256 B

*) Die Bezeichnungen der Stromklassen für die Spannungsregler sind je nach Hersteller unterschiedlich. Genaueres ist den Datenblättern der Hersteller und aus Informationen der Lieferanten zu entnehmen.

Wert hängt vom Diodenstrom ab und ist den Datenblättern der Hersteller zu entnehmen. Alternativ mißt man die Spannung aus. Aufgrund des relativ geringen Stroms genügen 3-mm-LEDs, es können aber auch jederzeit 5-mm-Typen verwendet werden. Man kann sich also durch die Wahl eines Spannungsreglers zusammen mit einer Fußpunktdiode die benötigte Ausgangsspannung nach Bedarf einstellen. In Schaltplan und Stückliste sind die Bauteilewerte für die 12,6-V-Version gezeigt. Die Spannungsregler gibt es teilweise auch für 0,5 und 1,5 A Ausgangsstrom. Diese sind genauso einsetzbar wie alle anderen im Gehäuse TO 220. Man muß allerdings berücksichtigen, daß auch die gewünschte Brummsiebung erreicht wird. Da der Ladeelko aufgrund der Platzverhältnisse auf der Platine nicht beliebig vergrößert werden kann, denn der Aufbau ist bewußt kompakt gewählt, muß eventuell die Trafoeingangsspannung angepaßt werden. Hier kann nicht auf jeden Einzelfall eingegangen werden. Es gibt auch Low-Drop-Festspannungsregler. Die geringere Drop-Out-Spannung muß in die Berechnung eingehen, um Verlustleistung und somit unnötige Erwärmung zu sparen. Wie der Rechnungsgang geht, wurde in Kapitel 1.9 ausführlich besprochen. Das Platinenlayout wurde so ausgelegt, daß der Spannungsregler an der Platinenkante sitzt und

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2 • Praxis

direkt an einen Kühlkörper angeschraubt werden kann. Ebenso kann das Verstärkergehäuse als Kühlkörper verwendet werden. C1 mit 2200 µF/40 V ist ein Richtwert. Bei Bedarf können Elkos mit anderer, vor allem höherer Kapazität bei geringerer Spannung eingesetzt werden. Die Grenze ist durch den maximal möglichen Durchmesser des Elkos gesetzt, der noch auf die Platine paßt. Hier sind es rund 22 mm. 2.1.2 • Heizung mit LM317/LT1085

Bei einer Reihe von Anwendungen ist es günstig, wenn die Ausgangsspannung einstellbar gemacht wird. Dies hat auch den Vorteil, wenn die Heizspannung direkt an den Röhren sockeln auf die Nennspanung eingestellt wird, sind die Verluste durch die Zuleitungen kompensiert. Die Röhre wird also mit der korrekten Nennheizspannung betrieben. In Bild 2.1.2 ist eine derartige Schaltung gezeigt. Hier wird der weit verbreitete einstellbare Spannungsregler LM 317 verwendet. Im Gehäuse TO 220 kann dieser Regler bis zu 1,5 A liefern. In Schaltplan sind die Werte für 5 V angegeben, in der Stückliste auch die für 12,6 V. Die 5-V-Version ist wichtig für die Heizung der 300 B in der Eintakt-A-Schaltung, die später besprochen wird. Die im Schaltplan angegebene Dimensionierung ist auf die 300 B ausgelegt. Wer die Schaltung für andere Spannungen einsetzen will, kann sich den Spannungsteiler umrechnen. Dabei sind einige Regeln zu beachten. Der Widerstand R2 darf laut Datenblatt maximal 240 Ω sein. Damit der Regler überhaupt richtig funktioniert, muß eine Mindestlast vorhanden sein. Diese beträgt beim LM 317 typisch 3,5 mA, als maximale Mindestlast können es 5 mA sein. Die interne Referenzspannung beträgt 1,25 V. Diese geteilt durch 5 mA ergibt 240 Ω. In der Schaltung wird dieser Widerstand auf 220 Ω heruntergesetzt, dann liegt man auf der sicheren Seite. Bild 2.1.2

Für die Berechnung der Ausgangsspannung müssen die Werte von R1 und P1 ermittelt werden. R2 liegt fest aufgrund der oben beschriebenen Verhältnisse. Die innere Spannungsreferenz des Spannungsreglers ist mit 1,25 V ±4 % gegeben. Die gewünschte Ausgangsspannung weiß man auch. Die Vorgehensweise ist folgende. Mit dem Trimmpoti soll die Ausgangsspannung in einem bestimmten Bereich einstellbar sein. Angenommen es sollen 12,6 V ±10 % sein, was für eine gute Justierbarkeit der Röhrenheizung ausreicht. Daraus folgt, daß die obere Ausgangsspannung rund 13,9 V ist, die untere 11,3 V.

● 183

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High-End mit Röhren

Die Formel für Berechnung von P1 zusammen mit R1 lautet

 Ua  P1 + = R1  − 1  ⋅ 220 Ω  1,25 V  Setzt man in die Formel den oberen Spannungswert von 13,9 V ein, so ergibt sich für die Summe von P1 und R1 der Wert von 2226 Ω. Beim unteren Spannungswert ergeben sich 1769 Ω. Die Widerstandsänderung ergibt sich aus der Differenz beider Werte zu 447 Ω. Daraus folgt, für P1 wird ein Trimmpoti mit dem nächstliegenden Normwert 500 Ω verwendet, für R1 der nächstliegende Normwert von 1,8 kΩ. Die Abweichungen von den errechneten Werten spielen keine große Rolle, weil die üblichen Trimmpotis eine Toleranz von ±20 % haben, die Referenzspannung des Spannungsreglers ist ±4 % und die Festwiderstände mit ±1 % Toleranz fallen am wenigsten ins Gewicht. Im schlimmsten Fall kann es sein, daß ein Widerstandswert etwas geändert werden muß, damit die gewünschte Ausgangsspannung sicher eingestellt werden kann. Bei richtiger Dimensionierung, und wenn nicht alles total an den Toleranzgrenzen liegt, befindet sich der Schleifer des Trimmpotis etwa im mittleren Drittel. Die Drop-Out-Spannung des LM 317 kann bei 1,5 A Laststrom je nach Kühlung bis zu 2,5 V betragen. Dies ist bei der Dimensionierung der Trafospannung zu beachten (siehe Kapitel 1.9). Korrekterweise müßte bei der Berechnung von R1 und P1 der Strom berücksichtigt werden, der aus dem Abgleichanschluß des Spannungsreglers fließt. Dieser ist typisch 50 µA, maximal 100 µA und somit weniger als 4 % des minimalen Laststroms. Dies würde bei der obigen Beispielsrechnung eine maximale Spannungsverschiebung von rund 0,2 V verursachen, je nach Potistellung. Da ein übliches Poti sowieso eine Toleranz von ±20 % hat und der Einstellbereich weit genug gewählt ist, kann der Strom aus dem Abgleichanschluß vernachlässigt werden. Das gilt vor allem, wenn dieser eher beim typischen Wert liegt und der minimale Laststrom etwas höher ist, was durch die Wahl von R2 schon der Fall ist. Stückliste zu Bild 2.1.2 R1

390 Ω für 5 V, 1,8 k für 12,6 V

220 Ω

500 Ω Trimmpoti liegend

10.000 µ/25 V

0,1 µ/50 V Keramik

10 µ/63 V

0,1 µ/50 V Keramik

100 µ/40 V

IC1

LM 317 TO 220 oder LT 1085 (siehe Text)

Gl1

GBU8B

Platine

EE-266 A (35 x 65 mm), siehe Seite 405

Bestückungsplan zu Platine EE-266 A

Parallel zu P1 und R1 liegt der Elko C3. Dieser hat drei Funktionen. Erstens senkt er die Rauschspannung des Spannungsreglers ab. Zweitens wird die bereits gesiebte Ausgangs-

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3 ● Aufbau, Inbetriebnahme und Messtechnik

3 • Aufbau, Inbetriebnahme und Meßtechnik Im Laufe dieses Buches wurde mehrfach auf dieses Kapitel hingewiesen. Wer in der Röhrentechnik wenig bewandert ist und bisher vorwiegend mit Halbleitern zu tun hatte, sollte eventuell einen erfahrenen Kollegen zu Rate ziehen. Die zum Betrieb der Röhren notwendigen hohen Spannungen sind lebensgefährlich! Sauberer Aufbau mit anschließender Kontrolle ist unbedingt notwendig. Wer sorgfältig, besonnen und konsequent mit der Technik umgeht, hat nichts zu befürchten. Übertriebene Angst ist fehl am Platz. Wenn sich dann die Routine einstellt, sollte man nie leichtsinnig werden. Immer bereit sein die Hände blitzartig zurückzuziehen und im Havariefall den Hauptschalter zu betätigen um den Strom abzuschalten vermindert nicht nur den Schaden, das ist auch eine Lebensversicherung. Zuerst wird allgemein die Inbetriebnahme behandelt, und dann was wie korrekt gemessen wird. Wer konsequent vorgeht, wird durch den Erfolg belohnt. 3.1 • Aufbau und Inbetriebnahme

Als Meßgeräte sind erforderlich: ein Multimeter, ein Funktionsgenerator der Sinus-, Rechteck- und Dreiecksignale liefert, oder wenigstens ein reiner Sinusgenerator, ein Lastwiderstand, umschaltbar zwischen 4 Ω, 6 Ω und 8 Ω oder mit nur 4 Ω oder 8 Ω. Die Belastbarkeit sollte mindestens 1,5- bis 2-mal so groß sein wie die maximale Ausgangsleistung der zu prüfenden Endstufe. Damit ist sicherer Betrieb gewährleistet, weil der Lastwiderstand dann nicht überhitzt wird. Zur Überprüfung von Stereoendstufen sind zwei Lastwiderstände notwendig und zu guter Letzt ein Zweikanaloszilloskop, was heute Standard ist. Dies ist die Grundausstattung, mit der man NF-Geräte in Betrieb nehmen und die wesentlichen Funktionen überprüfen kann. Wer es ganz genau wissen will, muß für weitere NF-Meßgeräte etwas tiefer in die Tasche greifen um z.B. Klirrfaktor, Rauschen und genauere Frequenzgangmessungen machen zu können. Als ein sehr gutes Hilfsmittel zur Beurteilung von Verstärkergrundeigenschaften und zur Fehlerermittlung z.B. bei zu hohem Brumm eignet das in Kapitel 2.8.5 beschriebene Meßfilter. Auf dem Markt gibt es preiswerte Programme, mit denen ein PC oder ein Laptop als vielseitiges Meßgerät eingesetzt werden kann. Dafür wird die Soundkarte genutzt. Der Computer wird so zum Oszilloskop, ist geeignet für Frequenzgang- und Klirrmessungen und mehr, je nach Programm. Es wird auch ein klirrarmes und pegelstabiles Sinussignal für die Messungen erzeugt. So praktisch und vielseitig diese Systeme sind, sie haben struktur bedingte Grenzen. Der kritischste Punkt ist, daß die Soundkarte in der Regel maximal 5 V als Eingangsspannung verträgt, was rund 1,7 Veff bedeutet. Wird dieser Wert überschritten, kann die Soundkarte zerstört werden. Das kann schnell passieren, wenn eine Endstufe angeschlossen ist. Bereits eine Endstufe mit 4 W Ausgangsleistung erzeugt an 4 Ω eine Spitzenspannung von rund 5,7 V. Der versehentliche Anschluß einer leistungsstarken Endstufe ohne Spannungsteiler, die ausgesteuert ist, führt unweigerlich zur Zerstörung der Soundkarte. Das Problem im untersten Spannungsbereich ist die zu geringe Auflösung. Hier wird ein klirr- und rauscharmer Vorverstärker benötigt, damit das Meßergebnis nicht verfälscht

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High-End mit Röhren

wird. Es muß auch berücksichtigt werden, daß die Meßbandbreite dieser Systeme, abhängig von der Qualität der Soundkarte, bei etwa 40 kHz liegt. Damit kann ein vorzeitiger Frequenzgangabfall eines Verstärkers vorgetäuscht werden, der allein durch das Meßsystem verursacht ist. Weiterhin sind für Rauschmessungen geeignete Filter nötig, die die Programme oft nicht anbieten. In Kapitel 3.6 wird auf die Filterproblematik genauer eingegangen. Was auch noch wichtig ist, wenn mit einem PC gearbeit wird, liegt dieser in der Regel am Schutzleiter. Dadurch können Brummschleifen entstehen, die eine Messung verfälschen oder sogar unmöglich machen. Bei batteriebetriebenen Laptops mit erdfreiem Netztei besteht dieses Problem nicht. Grundsätzlich muß jedoch darauf geachtet werden, daß es durch die Meßeinrichtung zu keinen Meßfehlern aufgrund ungünstiger Verschaltung der einzelnen Komponenten kommt. Die Brauchbarkeit der Messungen hängt auch von der Qualität der Soundkarte ab. Wenn die Programme auch einfach, preiswert, praktisch und nützlich sind, man kommt um eine Vorschaltbox zur Anpassung der Meßbereiche nicht her um. Ebenso kann weder auf ein Vielfachmeßgerät noch auf einen Lastwiderstand verzichtet werden. Und für die Breitbandmessung, unter anderem auch zur Untersuchung eines Verstärkers auf Schwingneigung, ist ein Oszilloskop unerläßlich. Bei einer eingeschränkten Meßbandbreite von 40 kHz sind hochfrequente Schwingungen nicht eindeutig zu erkennen. Das geht am besten mit einem Oszilloskop, wo selbst preisgünstige Exemplare viele MHz Bandbreite haben. Röhrenverstärker nimmt man grundsätzlich nach folgendem Schema in Betrieb, wobei für alle Verstärker die Grundregel gilt, nicht alles auf einmal, sondern Schritt für Schritt ist die sicherste Methode. In der Regel sind in den vorgestellten Schaltungen bei der Hochspannung Sicherungen zwischen Netztrafo und Gleichrichter vorgesehen. Die Hochspannungssicherungen und die Röhren werden bei der Inbetriebnahme des fertigen Aufbaus zunächst weggelassen. Man schaltet das Gerät ein und prüft mit einem Multimeter ob die Heizspannung vorhanden ist bzw. bei Gleichstromheizung diese auf den Sollwert hochläuft. Gegebenenfalls wird auf die in den vorgestellten Bauanleitungen üblichen 12,6 V eingestellt sofern nicht anders angegeben. Bei Endstufen prüft man nach, ob am Röhrensockel an jedem Steuergitteranschluß die negative Gittervorspannung anliegt und diese sich auch mit den dazugehörigen Trimmpotis einstellen läßt. Bei dieser Gelegenheit stellt man die höchste negative Spannung ein. Nun wird das Gerät ausgeschaltet und der komplette Röhrensatz eingesetzt. Nach dem Einschalten müssen die Röhrenheizungen nach etwa ein bis zwei Minuten glühen. Bei manchen Vorstufenröhren, unabhängig vom Typ, kann beim Einschalten der Heizspannung ein helles Aufleuchten der Heizfäden beobachtet werden, das nach einigen Sekunden in ein normales Glimmen übergeht. Dies ist weder ein Zeichen für einen Röhrendefekt noch für eine verkürzte Lebensdauer der Röhre. Je nach Hersteller und Charge tritt dieser Effekt auf und hängt nur von der Heizfadenkonstruktion ab. Millionen von Röhren waren und sind jahrzehntelang mit dieser Eigenschaft klaglos in Betrieb. Da die früheren Musiktruhen und Radios geschlossene Gehäuse hatten, fiel das niemandem auf. Jetzt, wo man die Röhren als optisches Stilelement sehen möchte, ist dieser Effekt sichtbar. Er hat keinerlei Einfluß auf die Qualität eines Verstärkers oder die Lebensdauer einer Röhre. Bei Gleichstromheizung wird die Heizspannung nach dem vollständigen Anheizen der Röhren nochmals überprüft und auf den Sollwert von 12,6 V am besten an einem der Endröhrensockel eingestellt. Damit wird dem bei korrektem Kabelquerschnitt geringem Spannungsabfall auf den Zuleitungen Rechnung getragen wie auch dem Spannungsabfall

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3 ● Aufbau, Inbetriebnahme und Messtechnik

auf den Leiterbahnen der Platine. Bei manchen Vorstufenröhren kann es auch sein, daß die Heizfäden nicht deutlich sichtbar glühen und ein vermeintlicher Fehler vorliegt. Das kommt durch den konstruktionsbedingten inneren Aufbau. Nach einiger Zeit ist jedoch eine Erwärmung des Glaskolbens spürbar, was auf eine funktionierende Heizung hindeutet. Sind diese Prüfung erfolgreich beendet, wird wieder ausgeschaltet. Nun werden die Anodensicherungen eingesetzt. Handelt es sich um eine Stereoendstufe, wird zunächst nur ein Kanal in Betrieb genommen. Es ist unbedingt dafür zu sorgen, daß ein Lastwiderstand ausreichender Belastbarkeit an der Sekundärseite des Übertragers angeschlossen ist. Diesen kann man sich leicht selbst aus einer größeren Menge von Leistungswiderständen bauen, die in Serie und parallel geschaltet werden. Am besten baut man die ganze Anordnung mit gleichen Widerstandswerten und Widerständen gleicher Belastbarkeit auf. So wird eine gleichmäßige Aufteilung der Leistung und gute Wärmeabführung erreicht. Standardwerte wie 4 Ω oder 8 Ω sollten mit möglichst genauem Ohmwert zusammengestellt werden. Die Inbetriebnahme ohne Lastwiderstand kann vor allem für leistungsstarke Gegentakt-AB-Endstufen gefährlich werden. Ist die Sekundärseite des Übertragers nicht belastet, führt dies bei Aussteuerung, bei Schwingneigung oder verpoltem Ausgangsübertrager zum Hochlaufen der Spannung, was zu Überschlägen in den Röhren und an den Sockeln führt. Bei einem verpolten Ausgangsübertrager wird aus der Gegenkopplung eine Mitkopplung, die den Verstärker auf seiner Eigenfrequenz, meist etwa um 100 Hz bis mehreren 100 Hz zum Schwingen bringt. Die in den Stücklisten und Datenblättern aufgeführten Übertragertypen sind auf 4000 V Sicherheit geprüft und so ausgelegt, daß hier normalerweise keine Ausfälle zu befürchten sind. Die PPP-Endstufen sind leerlaufsicher. Aber für Leistungs- und Frequenzgangmessung sind immer geeignete Lastwiderstände notwendig. Sind der Lastwiderstand angeschlossen und die Anodensicherung eingesetzt, sollte auch ein Oszilloskop an den Lautsprecherausgang angeklemmt werden. Nach dem Einschalten wartet man zunächst die Anheizphase ab. Ist ein Standby-Schalter vorhanden, muß dieser ausgeschaltet sein, bis die Röhren angeheizt sind. Wenn die Hochspannung eingeschaltet wird und dann ein starkes Schwingen im tieffrequenten Bereich auftritt, welches auch in Form von verzerrten Rechtecken auf dem Oszilloskopschirm sichtbar wird, muß schnell wieder abgeschaltet werden. Dies ist ein untrügliches Zeichen für Verpolung des Ausgangsübertragers. Schon deshalb muß unbedingt ein Lastwiderstand angeschlossen sein! Um die Verpolung eindeutig nachzuweisen, kann die Gegenkopplung abgeklemmt werden. Wenn dann die Schwingneigung aufhört, ist das ein sicheres Zeichen für den verpolten Ausgangsübertrager. Dann heißt es, Verstärker abschalten und nach der Entladung aller Hochvoltelkos die Anodenanschlüsse gegeneinander zu vertauschen. Falls es sich um eine Ultralinearendstufe handelt, müssen auch die Schirmgitteranschlüsse mit getauscht werden, sonst tritt wieder Schwingneigung auf. Ist sichergestellt, daß kein Schwingen aufgrund von Mitkopplung und auch kein hoch frequentes Schwingen auftritt, können die Ruheströme der Endröhren mit Hilfe eines Multi meters auf die bei jeder Bauanleitung angegebenen Werte eingestellt werden. Bei akuter Schwingneigung, egal ob hoch- oder niederfrequent, ist eine korrekte Ruhestromeinstellung nicht möglich! Dazu müssen die entsprechenden Kompensationsmaßnahmen ergriffen werden, wie bei den verschiedenen Endstufen beschrieben. Ebenfalls muß sichergestellt sein,

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High-End mit Röhren

daß kein nennenswerter Brumm vorhanden ist. Dieser kann bei Brettaufbau im Bereich von 1...2 mV liegen oder auch höher. Bei mehreren Volt Brummspannung am Ausgang ist ebenso keine korrekte Ruhestromeinstellung möglich. Die Ursache für diese Störungen müssen erst gefunden und beseitigt werden. Im Weiteren geht man so vor, daß die Röhre für die eine Signalhälfte eingestellt wird, dann die für die andere Signalhälfte, und danach abwechselnd die eine und die andere. Dieser Vorgang ist mehrfach vorzunehmen bis die Abweichungen der Ruheströme minimal sind. Denn wenn die eine Röhre mehr oder weniger Strom zieht, beeinflußt das auch die andere, wenn wie meistens üblich keine stabilisierten Netzteile verwendet werden. Über den Innenwiderstand des Netzteils ändert sich die Betriebsspannung mit der Änderung des Laststroms. Hat eine Endstufe vier oder sechs Endröhren, wird auch hier abwechselnd und reihum der Ruhestrom eingestellt. Sind die Endröhren soweit eingestellt, und ist das eventuell vorhandene Symmetrierpoti in der Treiberstufe in Mittelstellung gebracht, wird am Eingang ein Sinusgenerator angeschlossen. Man steigert dessen Spannung langsam von 0 V oder einem geringen Pegel. Als Meßfrequenz wird dabei 1 kHz genommen. Am Ausgang muß ein sauberer Sinus meßbar sein. Es kann sein, daß bei mittlerer oder höherer Aussteuerung teilweise Schwingungspakete an den Sinusflanken oder auch an den Spitzen auftreten. Diese können an jeder Sinushalbwelle oder nur an einer auftreten. Bevor mit Kompensationskondensatoren operiert wird, muß der gesamte Aufbau überprüft werden. Da alle Schaltungen nachbausicher auf Platinen untergebracht sind, liegt Schwingneigung eher an ungeschickter Verdrahtung oder an ungeeigneten Masseverbindungen als am Grundkonzept. Eingangs- wie Ausgangsbuchsen müssen gegenüber dem Chassis isoliert eingebaut sein. Grundsätzlich darf zunächst keine Masseverbindung zwischen Chassis und Verstärker vorhanden sein. Die Masseverbindung zwischen Verstärkermasse und Chassis wird definiert einmal an einem Punkt durchgeführt und muß bei der Inbetriebnahme vorhanden sein. Direkt am Eingang der Verstärkerplatine ist ein günstiger Punkt. Es kann auch ein niederohmiger Punkt im Netzteil sein, wo alle Masseleitungen zusammengeführt sind. Wenn Mehrfachverbindungen zwischen Verstärkermasse und Chassis vorhanden sind, kann dies zu Masseschleifen führen, die Schwingneigung und Brummstörungen verursachen können. Ohne Verbindung der Verstärkermasse mit dem Chassis wirkt dieses eher als Antenne anstatt als Abschirmung. Eingangsleitungen müssen grundsätzlich abgeschirmt sein und sollten möglichst mit Abstand von Lautsprecher- oder 50-Hz-führenden Leitungen verlegt sein. Abgeschirmte Leitungen können nicht unbedingt Störungen vollkommen vermeiden. Wenn schwache Signale über abgeschirmte Leitungen geführt werden, die verstärkt werden, kann es zu Einstreuungen durch parallel geführte Leitungen mit höherem Wechselstrom kommen. Es ist auch immer ratsam die Gegenkopplungsleitung über ein abgeschirmtes Kabel zu führen. Man muß den Verstärker wie einen OP mit invertierendem und nichtinvertierendem Eingang betrachten. Der nichtinvertierende Eingang wird für die Gegenkopplung verwendet. Die Signalquelle, in diesem Fall der Verstärkerausgang, ist zwar sehr niederohmig. Aber auch geringe Stör einstreuungen werden mitverstärkt und erscheinen am Ausgang. In der Regel bekommt man mit den beschriebenen Maßnahmen den Verstärker stabil. Kompensationskondensatoren werden möglichst sparsam und dosiert eingesetzt und nur so groß dimensioniert, daß unter allen Umständen schwingungsfreier Betrieb gesichert ist.

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4 ● Hinweise, Datenblätter, Anschlussbelegungen

4 • Hinweise, Datenblätter, Anschlussbelegungen In diesem Kapitel sind die für den Nachbau wichtigen Daten und Anschlussbelegungen der verwendeten Röhren und Spezialbauteile enthalten. Damit stehen dem Leser alle wichtigen Grundinformationen in kompakter Form zur Verfügung, sodass umständliche Suche entfällt. Details sind in den einschlägigen Datenblättern enthalten. 4.1 • Netztrafos

In diesem Kapitel sind die Daten aller in den Bauanleitungen verwendeten Netztrafos in alphanumerischer Reihenfolge aufgeführt. Die Netztrafos sind in der Regel für den Betrieb von 115 V und 230 V bei 50 Hz und 60 Hz ausgelegt. Zwischen Primär- und Sekundärwicklung ist ein statischer Schirm, der elektrisch mit dem Kern verbunden ist und auf Schutzleiter gelegt wird. Dadurch sind innerhalb des Trafowickels Überschläge zwischen Primär- und Sekundärwicklung unmöglich. Weiterhin sind die aufgeführten Netztrafos auf 4000 V Spannungsfestigkeit zwischen Primär- und Sekundärwicklung geprüft. Für Langzeitstabilität, Korrosionsfestigkeit und bessere Wärmeabfuhr sorgt die Vakuumtränkung mit speziellem Elektroharz. Die beiden Primärwicklungen mit jeweils 115 V sind auf die Pins 1 und 2, bzw. 3 und 4 gelegt.

Bei Betrieb mit 230 V wird eine Brücke zwischen Pin 2 und 3 gelegt, die Netzspannung wird an die Pins 1 und 4 angeschlossen. Wird der jeweilige Trafo an 115 V betrieben, müssen Brücken von Pin 1 nach 3 und Pin 2 nach Pin 4 gelegt werden. Die Netzspannung kann in diesem Fall an Pin 1 und 4 oder Pin 1 und 2 angelegt werden.

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High-End mit Röhren

NTR-10 C

Kern MD 65/27

Länge

74 mm

Breite

65 mm

Höhe über Spulenkörper

54 mm

sekundär 1

275 V/0,12 A

Pinbelegung (5-6)

sekundär 2

16 V/1 A

(7-8)

sekundär 3

18 V/0,1 A

(9-10)

sekundär 4

18 V/0,1 A

(11-12)

NTR-11 B

Kern MD 102 A

Länge

120 mm

Breite

102 mm

Höhe über Spulenkörper

71 mm Pinbelegung

sekundär 1

315 V/0,5 A 260 V/0,5 A 250 V/0,5 A

(6-9) (6-8) (6-7)

sekundär 2

22 V/0,1 A

(10-11)

sekundär 3

24 V/0,1 A

(12-13)

sekundär 4

6,3 V/5 A

(15-16)

sekundär 5

6,3 V/5 A

(17-18)

NTR-12 C

Anzapfung Anzapfung

Kern MD 102 B

Länge

120 mm

Breite

102 mm

Höhe über Spulenkörper

89 mm

sekundär 1

410 V/0,6 A 390 V/0,6 A 340 V/0,6 A

(6-9) (6-8) (6-7)

Anzapfung Anzapfung

sekundär 2

60 V/0,05 A 40 V/0,05 A

(10-12) (10-11)

Anzapfung

sekundär 3

24 V/0,1 A

(13-14)

Pinbelegung

sekundär 4

6,3 V/5 A

(15-16)

sekundär 5

6,3 V/6 A

(17-18)

sekundär 6

18 V/0,2 A

(19-20)

sekundär 7

18 V/0,2 A

(22-23)

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4 ● Hinweise, Datenblätter, Anschlussbelegungen

NTR-13 E

Kern PM 95 C

Länge

95 mm

Breite

95 mm

Höhe über Spulenkörper

77 mm

primär 1

115 V

(9-10)

primär 2

115 V

(12-13)

Pinbelegung

sekundär 1

335 V/0,4 A

(1-2)

sekundär 2

50 V/0,1 A

(3-4)

sekundär 3

24 V/0,1 A

(5-6)

sekundär 4

13 V/3 A

(7-8)

sekundär 5

15V/0,3 A

(15-16)

NTR-15

Kern MD 102 B

Länge

120 mm

Breite

102 mm

Höhe über Spulenkörper

89 mm

sekundär 1

35 V/0,5 A

Pinbelegung (6-7)

sekundär 2

24 V/0,1 A

(8-9)

sekundär 3

13 V/3 A

(10-11)

sekundär 4

270 V/0,45 A

(13-14)

sekundär 5

310 V/0,45 A

(16-17)

NTR-16

Kern MD 74/40

Länge

85 mm

Breite

74 mm

Höhe über Spulenkörper

71 mm

sekundär 1

250 V/0,28 A 230 V/0,24 A

(5-7) (5-6)

sekundär 2

13 V/3,5 A

(8-9)

Pinbelegung

sekundär 3

22 V/0,1 A

(11-12)

sekundär 4

15 V/0,1 A

(13-14)

Anzapfung

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High-End mit Röhren

NTR-21

Kern MD 85 B

Länge

102 mm

Breite

85 mm

Höhe über Spulenkörper

75 mm

sekundär 1

18 V – 0 – 18 V/0,2 A

(6-7-8)

sekundär 2

65 V/0,05 A 50 V/0,05 A

(9-11) (9-10)

sekundär 3

22 V/0,1 A

(13-14)

sekundär 4

13 V/3,5 A

(15-16)

sekundär 5

410 V/0,26 A 390 V/0,26 A 360 V/0,26 A

(17-21) (17-20) (17-19)

Pinbelegung

NTR-23

Anzapfung

Anzapfung Anzapfung

Kern MD 85 A

Länge

102 mm

Breite

85 mm

Höhe über Spulenkörper

62 mm

sekundär 1

28 V/0,1 A

Pinbelegung (7-8)

sekundär 2

13 V/3 A

(9-10)

sekundär 3

22 V/0,1 A

(11-12)

sekundär 4

260 V/0,15 A

(13-14)

sekundär 5

260 V/0,15 A

(15-16)

NTR-24

Kern MD 102 B

Länge

120 mm

Breite

102 mm

Höhe über Spulenkörper

89 mm

sekundär 1

95 V/0,5 A

Pinbelegung (5-6)

sekundär 2

150 V/1 A

(7-9)

sekundär 3

12,8 V/11 A

(10/11-12/13)

sekundär 4

22 V/0,1 A

(14-15)

sekundär 5

270 V/0,12A

(17-18)

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Stichwortverzeichnis

Stichwortverzeichnis ! 7812 181 A Abschirmung 177 Abschwächer 312 Abtasttheorem 328 Aliasingfrequenzen 328 Anodensicherung 355 Anodenwiderstand 227, 245 Anpaßübertrager 319 Audioschalter 128 Aufbau 353 Ausgangsimpedanz 62 Ausgangskopp-Elkondensator 26 Ausgangsspannung (einstellbar) 183 Ausgangsstörspannung 302 Ausgangsübertrager 256, 387 Aussteuerungsmesser 341 B Basis-Emitter-Schwellspannung 40 Baubeschreibung 179 Baukastenprinzip 179 Bauteile, aktive 132 Bauteileauswahl 110 Beam-Power-Tetrode , 46, 106 Bezugspegel 23 Bi-Wireing 63 Bremsgitter 223, 251, 263 Brückengleichrichter 177 Brückengleichrichterschaltung 66 Brumm 194 Brummeinstreuung 137 Brummproblem 50, 97 Brummschleife , 100 Brummsiebung , 79 Brummspannung 201 C CD-Filter 327 Cermet 180 Cinch-Steckverbindung 128 CLCLC-Siebung 212 CLC-Siebung 208 Clippen 335 Clippinggrenze 245 Clipping-Grenze , 105 Coil 142 D Dämpfungsfaktor 362 Darlingtontyp 40 dB-Rechnung 24 DC-Schutz 59 Dezibel 21 Dielektrikum 119

Dielektrizitätskonstante 162 differentiellen Widerstand 201 Differenzverstärker 45 Differenzverstärkertransistor 45 Dioxin 176 Doppeltriode 200, 235 Dopplereffekt 57 Drehspulinstrument 343 Drop-Out-Spannung 75 E Eckfreqenz 33 Eigenerregung 27 Eingangsempfindlichkeit 24 Eingangskopp-Elkondensator 26 Eingangsrauschen 134 Eingangsrelaisplatine 308 Eingangssignal 13 Eingangsübertrager 286, 400 Eingangswiderstand 239, 364 Einkammeraufbau 145 Einschaltstrombegrenzung 336 Einschaltstromstoß 202 Eintakt-A-Endstufe , 65 Eintakt-A-Schaltung 54 Eintakt-A-Übertrager 162 Einweggleichrichter 65 EI-Schnitt 145 Elektrolytkondensator 116 Elko 116 Emission 194 Emitterfolger 42, 92 Emitterspannung 40 Endpentode , 53 Endstufe , 19 Entladewiderstand 188, 301 Entzerrer-Netzwerk 324 Entzerrervorverstärker 316 Entzerrer-Vorverstärker 32 Epoxyharzplatine 166 erdfrei symmetrische Signalübertragung 283 F Fast-Recovery-Dioden 69 Feder-Masse-System 57 Festspannungsregler 74 Festspannungsregler (negativ) 196 FET 189 Flankensteilheit 329 Folienkondensator 118 Fremdspannung 305, 366 Fremdspannungsabstand 367 Frequenzgang 359 Frequenzgangprüfung 361 Funktionsgenerator 353

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High-End mit Röhren

G Gegenkopplung , 60 Gegenkopplungsreserve 60 Gegenkopplungswiderstand , 43 Gegenkopplungszweig 325 Gegentakt-AB-Endstufe , 95 Gegentakt-AB-Endstufen 57 Gegentaktausgangsstufe 39 Gehör 163 Geräuschspannung 366 Gesamtklirrfaktor 247 Gitarrenverstärkersound 248 Gitterableitwiderstand , 46, 49 Gittervorspannung 194 Gleichlauf 126 Gleichrichterröhre 80 Gleichrichterschaltung 341 Gleichstromarbeitspunkt 299 Gleichstromgegenkopplung 45 Gleichstromheizung , 181, 137 Glimmerkondensator 123 Glimmerscheibe 180 Grenzfrequenz 163 Grundgeräuschpegel 15 Grundrauschen 323 Grundtonbereich 163 H Halbleiterendstufe 40 Heizspannung , 136 Heizung 136 HF-Masseentkoppler 101 HiFi-Anlage 24 HiFi-Röhrenendstufe 171 HiFi-Verstärker 13 Hilfskleinspannung 176 hochfrequente Schwingneigung 237 Hochfrequenzrauschen 59 Hochspannung 176 Hochspannungsnetzteil 199 Hornlautsprecher 219 I Impedanzverlauf 44 Inbetriebnahme 353 Induktivität 117 K Kabelinduktivität 64 Kabelquerschnitt 171 Kanaltrennung , 302, 317, 37 Kanalübersprechen , 127 Kapazitätstoleranz 124 Kennlinie 39 Kinkless Tetrode 108 Klangsteller , 15, 32, 34, 35 Kleinspannung 176 Klirranalysator 370

Klirrfaktor 60, 120 Klirrmessung , 105 Kondensator 115 Kondensator, Kapazität 124 Kondensatorkapazität, Berechnung 116 Kopfhörer 216 Kopfhörerbetrieb 298 Kopfhörerverstärker 13 Koppelkondensator 279, 361 Kopp-Elkondensator 120 Korrosion 144 Kupferauflage 180 Kupferwiderstand 163 Kurzschluss 32, 33 L Ladezeitkonstante 359 Langzeitstabilität 113 Lautstärkesteller 312 LC-Siebung 79 Lebensdauer 140 Leerlaufsicherung 332 Leerlaufverstärkung 247 Leistungsangabe 358 Leistungsendstufe , 37, 50 Leistungsmessung 357 Leistungstest 358 Leistungstransistor 40 Leistungsverteilung 201 Leiterplatte 166 Leitplastikpoti 126 Leitungsführung, quasisymmetrisch 99 Linearität 113 Line-Vorverstärker 298 LM 317 183 Lötzinn 168 Low-Drop-Festspannungsregler 182 LT1085 185 M Magnetisierungskurve 155 Magnetsystem 29 Mantelstromfilter 101 Masseschleife 102 Masseverkopplung 101 MD-Kern , 147 MD-Schnitt 144 Meßfilter 345, 353, 368 Metallbandwiderstand , 112 Metallgehäuse 169 Metalloxidwiderstand 180 Metallpapierkondensator 123 Metallschichtwiderstand , 111 Militärröhre 140 MKX 123 Monoblöck 239 Monoblockaufbau 230 Monopoti 125

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20.02.2017 19:39:35

Stichwortverzeichnis

Moving Coil 319 Moving-Coil-System 14, 400, 401 Moving-Coil-Übertrager 401 Moving Magnet 319 M-Schnitt 144 Multimeter 353 Mu-Metall-Kapselung 320 Mutingschalter 21 N Nenninduktivität 155 Netzfilter 338 Netzsiebdrossel 156 Netzsieb-Elko 55 Netztrafo , 141, 381 Netztrafo, korrekter Einbau 152 New Old Stock 140 NF-Pentode 108 NF-Signal 130 NF-Übertrager 160 NF-Verstärker 133 NOS 140 NPN-Transistor 105 O Operationsverstärker 25 P Parallel Push Pull 281 Parallelschwingkreis 158 Pegelspitzen 24 Pentode 46 Pentode als Triode 221 Permeabilität 154 Phasensplitter 262 Phasenumkehrstufe , 49, 56 PNP-Germanium-Transistor 45 Polyolefin 176 Potentialausgleich 170 Potentiometer 124 PPP-Endstufe 54 PPP-Netzteil 295 PPP-Prinzip 281 PPP-Übertrager 397, 398 Primärinduktivität 158 Psychoakustik 11 PTC-Verhalten 170 PTFE 176 Pumpen 206 PVC 176 Q Quasitriode 300 Quasitriodenschaltung 265 Quecksilber 168 R Raumresonanzen 16 Rauschmessung 365

Rauschwert 134 RC-Glied 295 RC-Kombination 44 RC-Siebung 79 Rechtecksignal 19, 86 Reed-Relais 131 Regelglied 203 Relais 240 RIAA-Kennlinie 325 RIAA-Schneidkennlinie 29 Ringkerntrafo 141 Röhre, Klang 141 Röhre, mikrofonisch 138 Röhrenendstufe 45 Röhren-Gegentakt-Endstufe 50 Röhrengleichrichter 65, 82 Röhrensockel 180 Röhre, Stempelung 139 Röhre, Verpackung 139 RoHS-Verordnung 168 Rückwärtsmessung 362 Ruhestrom 218, 239 S Schalldruck 15 Schaltkapazität 88, 158 Schaltkapazitäten 360 Scheinwiderstand 117 Schirmgitter 223 Schirmgitteranzapfung 227 Schirmgitterwiderstand 227 Schnittbandkern , 144 Selektionskriterium 137 Sicherheit, elektrische 173 Siebdrossel , 153 Siebfaktor , 78, 155 Silikon 176 Silizium-Brückengleichrichter 194 Siliziumtransistor 42 Sinusgenerator 163 SM-Kern 144 Soundkarte 353 Spannungsanpassung 86 Spannungsfestigkeit 112 Spannungsfrequenzgang 359 Spannungshub 277 Spannungsregler 75 Spannungsregler 723 185 Sparübertrager 286 spektrale Klirrverteilung 290 Spikes 70 Standardübertrager 388 Standard-Zink-Kohle-Element 136 Steckverbindung 128 Stereopoti 125 Stereo-PPP-Endstufe 176 Störspannung 38

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High-End mit Röhren

Störspitze 68 Streuinduktivität 158 Strombegrenzung 203 Stromgegenkopplung 233 Stromregelröhre 236 Stromversorgung , 65 Symmetrierpoti 371 T Tandempoti 306 Teflon 176 Tonabnehmer 317 Transistor 42, 104 Transistorendstufe 40 Transitfrequenz 133 Treiberstufe 277 Trimmpoti , 26, 124 Trimmpoti-Transistor-Kombination 42 Triodenschaltung 46 U Übertragerkapazität 360 Übertragerkauf 157 Übertragerprüfung 375 Ultralinearbetrieb 227 Ultralinearschaltung , 53, 254 unsymmetrische Signalführung 279 Unterheizung 137

V VDR-Effekt 114 Verkabelung 169 Verlustleistung 195, 204, 262 Verschachtelungsgrad 161 Verstärker, linear 25 Verstärker, nichtlinear 14, 28 Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt 133 Vielschichtkondensator 120 Vier-Transistor-Konzept 40 Vollaussteuerung 250 Vorstufenröhre 249 Vorverstärker 298 Vorverstärkerausgangsstufe 92 Vorwärtsmessung 362 VU-Meter 341 W Wärmeleitpaste 180 Wechselstromheizung 137 Wechselwirkung 57 Widerstand 111 Wirkungsgrad 17 Z Z-Diode 201 Zentralfrequenz 33 Zweikammeraufbau 145 Zweikammerbewicklung 161 Zweiweggleichrichter 65, 84 Zwischenverstärker 24

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ISBN 978-3-89576-323-6

Elektor-Verlag GmbH 52072 Aachen www.elektor.de

HIGH-END MIT RÖHREN

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HIGH-END MIT RÖHREN

GERHARD HAAS

Gerhard Haas

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