EL84 SE Compakt Stereo Verstärker

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EL84 SE Compakt Stereo Verstärker von Markus Vohburger

Für Viele beginnt der Einstieg in die faszinierende Welt der Röhrenverstärker mit einem kleinen Selbstbauprojekt auf Basis der EL84. Sie ist preiswert, einfach zu beschalten und klingt hervorragend. Auch die notwendigen Übertrager und Netztransformatoren gibt es in sehr guter Qualität realtiv Preiswert zu erwerben. Eine ideale Einsteigerröhre also. Aber auch bei verwöhnten Ohren wird die EL84 wegen Ihres Klanges gefallen finden. Die Ausgangsleistung beträgt zwar nur wenige Watt, die genügen aber schon für Schallpegel, die weit jenseits von Zimmerlautstärke liegen. Für eine Party-Beschallung indes wird dieser Verstärker nicht ausreichen.

Aber der Weg zum fertigen Verstärker ist weit:

 

 

 

Ein Netzteil muss gebaut werden, die Schaltung muss aufgebaut werden, Probleme mit Brummschleifen können entstehen und so weiter.

Für diese Schaltung existiert eine fertige Platine, damit kann in sehr kurzer Zeit ein hervoragend klingender EL84 Single-Ended Stereo Verstärker aufgebaut werden. Das Besondere an diesem Design ist, dass die gesamte Netzteilschaltung schon auf der Platine integriert ist, und zwar in Form von zwei Mosfets, die für jeden Kanal getrennt eine sehr stabile Hochspannung liefern.

Der gesamte Aufbau hat auf einer EURO-Karte mit 100*160mm Platz und benötigt keinerlei Spezialbauteile.

Schaltplan:

(auf das Bild klicken, um eine hochaufgelöste Darstellung zu erhalten!)

Schaltungsbeschreibung:

 

Die Betriebsspannung von ca 220-230V wird an X1 angeschlossen. Über den Gleichrichter B1 wird der Siebelko C1 auf ca 300 Volt aufgeladen. Alle nachfolgenden Schaltungsteile bedienen sich aus dieser Quelle, im Schaltplan als V+ bezeichnet. Diese wird über R23 und R24 an die Drain-Anschlüsse der Mosfets geführt. Weiterhin wird über den Widerstand R3 und die Z-Dioden D1-D3 eine Referenzspannung Vref von ca 256 Volt erzeugt und mit dem Kondensator C2 weiter geglättet. Gleichzeitig ergibt sich über die Zeitkonstante von R3 und C2 ein sanftes Hochlaufen der Referenzspannung und somit der gesammten Betriebsspannung.

Diese Referenzspannung wird über R4 und R5 jeweils dem Gate eines Mosfets zugeführt. Am Source des jeweiligen Mosfets liegt dann eine sehr stabile Gleichspannung von ca 250 Volt, ideal also für EL84 Röhren. Diese Spannung treibt dann direkt die Endröhren. Die Widerstände R4/R5 begrenzen dabei im Fehlerfall den Strom, der aus C2 über die Z-Dioden fliessen würde. Ausserdem bildet er mit der Eingangskapazität des Mosfets einen Tiefpass, so dass eventuelle hochfrequente Störungen verhindert werden.

Für die Spannungsversorgung der Vorstufen wird diese stabilisierte Spannung über R21/C9 bzw. R22/C10 ausgekoppelt.

Das Audiosignal wird über C11/C12 sowie das Potentiometer eingespeist. C13 und C14 können dabei optional bestückt werden, um eventuelle Hochfrequenz-Störungen in der Eingangsstufe zu eliminieren.

Über eine Doppeltriode (für jeden Kanal ein System) wird das Eingangssignal verstärkt und treibt über C7 bzw. C8 dann die Endröhren.

Je nach verwendeter Vorstufentriode sind die Lötbrücken für die Heizung entsprechend zu setzten (ECC88 6.3V bzw. ECC82 2*6.3V)!

Empfohlene Kathodenwiderstände:

Pentodenschaltung

Schirmgitter auf Anodenspannung

Ua=Ug2=250V Übertrager 5.2kOhm Kathodenwiderstand 135Ohm Ruhestrom 48mA

Ultralinearschaltung

Schirmgitter mit Abgriff von Ausgangsübertrager verbunden

Übertrager mit UL-Abgriff erforderlich

Triodenschaltung

Schirmgitter mit Anode verbunden

Ua=250V Übertrager 3.5kOhm Kathodenwiderstand 270Ohm Ruhestrom 34mA

Zu den Bauteilewerten:

Die im Schaltbild angegebenen Werte sind als Anhaltspunkt zu verstehen. Sie stellen für die verwendeten Röhren typische Parameter dar. Der Klang von Röhrenverstärkern wird aber auch ganz entscheidend vom Arbeitspunkt bestimmt, so dass hier jeder seine eigenen Erfahrungen sammeln sollte. So kann man z.B. den Ruhestrom der Vorstufe erhöhen, oder auch komplett andere Röhren verwenden, z.B. indem man die Schaltung nur als Basis benutzt und Röhren in Chassis-Montage-Sockel dann mit den entsprechenden Punkten auf der Platine verbindet.

Auch kann man mit einer Gegenkopplung experimentieren, indem man die Widerstände R27 und R28 bestückt und über die dafür vorgesehenen Lötpunkte auf der Platine eine Gegenkopplung vom Ausgangsübertrager durchführt.

Der Reiz an einem solchen Röhrenverstärker rührt nicht zuletzt daher, dass man ihn selbst bauen und nach seinen klanglichen Vorlieben anpassen kann. Auch gibt es eine Vielzahl an "audiophilen" Bauteilen, besondere Widerstände, Kondensatoren etc, teilweise für richtig viel Geld, der geneigte Bastler mag hier nach Herzenslust experimentieren.

Beim Layout wurde Wert auf eine möglichst hohe Flexibilität gelegt. Über Lötbrücken können verschiedene Betriebsarten (Triode, UL,Pentode) eingestellt werden. Ebenso sind Lötpunkte für eine Gegenkopplung vorgesehen (R27/R28), falls jemand damit experimentieren möchte. Für die Vorstufenröhre können über Lötbrücken sowohl Systeme mit 2*6.3 als auch mit 6.3V Heizung verwendet werden.

Sie benötigen eine Heizspannung von 6.3V sowie eine Wechselspannung von ca 220-230V.

Eine Warnung vorneweg:

Röhrenschaltungen arbeiten im Allgemeinen mit Spannungen, die lebensgefährlich sein können. Beachten Sie also immer alle Sicherheitsregeln im Umgang mit dieser Schaltung!

Betreiben Sie die Schaltung niemals direkt am Stromnetz!

Bevor Sie Änderungen an der Verdrahtung oder an Bauteilen vornehmen, vergewissern Sie sich, dass keine Spannung mehr anliegt! Spannungsfreiheit immer mit einem geeigneten Messgerät prüfen!

Warten Sie immer einige Minuten, bis die Lade-Siebelektrolytkondensatoren sich entladen haben, bevor Sie Änderungen vornehmen!

Messungen im laufenden Betrieb nur unter grösster Vorsicht mit geeigneten Messgeräten!

Für Sach- oder Personenschäden, die durch den Einsatz dieser Schaltung entstehen, kann keine Haftung übernommen werden!

 

Prüfen Sie die Schaltung zuerst ohne Röhren und Übertrager. Wenn möglich, die Schaltung über einen Regel-Trenntrafo versorgen und die Betriebsspannung langsam hochregeln. Dabei die Stromaufnahme überwachen.

Am Ausgang der Mosfets muss sich eine Spannung von ca 250 V einstellen.

Prüfen Sie auch nochmal die korrekte Auswahl der Heizspannung für die Vorstufe.

Wenn alle Spannungen in Ordnung sind, können Sie die Röhren einsetzen und die Übertrager anschliessen.

Betreiben Sie die mit Röhren bestückte Schaltung niemals ohne Übertrager und stellen Sie sicher, dass am Übertrager immer ein passender Lautsprecher angeschlossen ist. Beschädigungen der Schaltung / Röhren / Übertrager können sonst die Folge sein!

Bestückungsplan

Platinen gibts auf Anfrage hier: http://www.loetstelle.net/

Messungen am Testobjekt:

(Gemessen mit Fluke 79III True RMS Multimeter und Hameg 205-3 Oszilloskop. Verstärker im Trioden-Betrieb)

Bei einer Eingangsspannung von 231V Wechselspannung fliesst ein Strom von 123 mA ohne Eingangssignal. Dieser Strom bleibt auch mit Eingangssignal weitgehend konstant (Class A typisch), und sinkt dann auf ca 100 mA ab, wenn schon deutliche Verzerrungen zu hören sind.

Die Anodenspannung beträgt 249,5V, für beide Kanäle genau gleich. Die Mosfets haben also sehr geringe Streuungen. Die Anoden-Spannung schwankt dabei bei Impulsen um ca 100mV , was bei 250V einer Schwankung von lediglich 0.04% entspricht.

Restbrumm auf der Anodenspannung ist mit dem Oszilloskop bei maximaler Empfindlichkeit gerade noch erkennbar deutlich unter 5mV.

Auf den zusätzlich stabilisierten Spannungen für die Vorstufen kann man keinerlei Restbrumm erkennen.

Der gemessene Strom in den Kathodenleitungen der Endröhren betrug 34mA.

Der Heizstrom war bei einer Eingangsspannung von 6.9V (leicht überhöht) bei 1,89 A

Eine EL84 zieht laut.Datenblatt 0.76A, eine ECC88 ca 360mA, was insgesamt theoretisch 1.88 A ausmacht.

Insgesamt bestätigen die Messungen den subjektiven Höreindruck. Sehr präzise Wiedergabe, keinerlei Nebengeräusche, angenehmer Sound.