Fotografie
Der Blick für das Schöne
Röhrenexperimente - Verstärkerschaltung
Es ist vielleicht bekannt, dass sich der Strom durch eine elektrische Schaltung bei gleichem Widerstand verdoppelt, wenn man die anliegende Spannung verdoppelt. Da die Leistung aus dem Produkt von Spannung und Strom besteht, hat sich die Leistung durch Verdoppelung der Spannung bereits vervierfacht.
Natürlich wird man eine Verstärkerstufe für geringe Spannungen etwas anders dimensionieren als für hohe. Versuche mit geringen Spannungen sind sicher interessant. Allerdings wird man hiermit keinen Lautsprecher antreiben können, zumindest nicht mit nennenswerter Lautstärke. Da Verstärker normalerweise mit dem mehr als 40-fachen von 6 Volt betrieben werden, kann man sich angesichts der obigen Beschreibung leicht vorstellen, wie mit zunehmender Spannung der Verstärkungsfaktor wächst. Oder dass er bei geringer Spannung einfach zu klein ist.
Insofern habe ich eine Schaltung entwickelt, die mit knapp 100 Volt arbeitet und die, bis auf die Röhre und deren Fassung, mit ganz normalen Bauteilen auskommt. Kein spezieller Netztrafo, kein spezieller Ausgangsübertrager, keine dicken Widerstände, keine Elkos mit mehr als 63 Volt zulässiger Spannung. Der Netztrafo ist nicht gefährlicher als ein herkömmlicher Modellbahntrafo (15 V Fahrspannung, 15 V Schaltspannung), und die höhere Betriebsspannung baut sich nur über die Elkos auf. Trotzdem ist diese Spannung nicht mehr zum 'spielen' geeignet. Man muss über Erfahrungen verfügen, die jegliches Unfallrisiko ausschließen.
Ein Transformator, der als Ausgangsübertrager für den Lautsprecher dienen kann, ist der Trafo 514306, der u.a. bei Conrad erhältlich ist. Die Sekundärwicklungen sind parallel zu schalten. Des weiteren wird eine 6 Volt Spannungsquelle für die Röhrenheizung benötigt, der verwendete Trafo ist ebenfalls im Schaltplan bezeichnet.
Es ist unschwer erkennbar, dass aus dem weiteren im Schaltplan abgebildeten Netztrafo mit 2 x 15 Volt lediglich 30 Volt Wechselspannung zur Verfügung stehen. Daraus werden fast 100 Volt. Zum einen gibt ein 30 Volt-Trafo nur dann 30 Volt ab, wenn er mit dem angegebenen Strom belastet wird. Das ist nicht der Fall, so dass die abgegebene Spannung höher ist. Zum anderen verwenden wir sowohl die positive als auch die negative Halbwelle der Wechselspannung einzeln und addieren diese. Da ich insofern eine Betriebsspannung von 95 Volt gemessen habe, weise ich darauf hin, dass die abgebildete Steckplatine nur für 60 Volt zugelassen ist. Hier ist also ein Trafo mit geringerer Spannung zu verwenden. Mit 60 Volt funktioniert die Schaltung auch, aber: je höher die Spannung, um so besser.
So sieht nun der Versuchsaufbau aus. Im Betrieb ist lediglich die große Röhre. Die großen Kondensatoren gehören zur Spannungsverdoppelung. Insofern fällt auf, dass für einen Verstärker lediglich eine einzige Röhre erforderlich ist (Triode/Pentode), und dass drum herum kaum mehr Bauteile erforderlich sind als bei einem modernen Verstärker-IC.
Hier der Schaltplan mit der ECL 805, alternativ kann die ECL 85 / 6F5P oder 6GV8 verwandt werden (zum Vergrößern auf das Bild klicken, ggf. ein zweites Mal):
Der Aufbau mit der ECL 82 / 6BM8 bzw. 6F3P ist auch möglich, bringt aber ein nicht ganz so gutes Ergebnis. Die Anschlußbelegung der Röhre ist anders:
Der 470-Ohm-Widerstand an G2 der Pentode kann auch direkt an + der Versorgungsspannung angeschlossen werden, was die Verstärkung nicht unerheblich erhöht, aber auch den Klirrfaktor. Bei einem schwachen Eingangssignal kann dies jedoch sinnvoll oder erforderlich sein. Der Einbau einer Gegenkopplung ist in diesem Falle ratsam.
Der Aufbau auf einer Platine sollte so erfolgen, dass die Röhrenfassung auf der Unterseite angelötet wird. Alle weiteren Bauteile befinden sich somit auf der anderen Platinenseite, so dass man die Röhre durch ein Loch im Gehäuse stecken kann und diese im Betrieb sichtbar ist. Hier der Aufbau von oben gesehen:
Und so sieht die Platine von unten aus:
Hier der Verdrahtungsplan (Ansicht von oben):
Dies ist kein Hifi-Verstärker, er ist jedoch dauerhaft nutzbar, um mit ausreichender Lautstärke und ohne für das Ohr erkennbare Verzerrungen Musik zu hören. Ein nackter Lautsprecher, wie abgebildet, ähnelt jedoch einer Gitarrensaite ohne Resonanzkörper. Kein Klang und keine Lautstärke. Es ist erforderlich, das ganze in ein Gehäuse einzubauen.
Betreibt man den Verstärker am Kopfhörerausgang eines mp-players, ist es ratsam, von beiden Verstärkereingängen zu Masse je einen 1-K-Widerstand zu schalten. Diese dann an den Ausgängen des players liegenden Widerstände sorgen dafür, dass sich die Ausgangskondensatoren des players nicht mit Gleichspannung aufladen können.
Wer eine Lautsprecherbox mit wirklich guten Klang betreiben will, kann sich auch einen 'richtigen' Ausgangsübertrager zulegen, den man, wenn man Glück hat, ab 35 Euro erhält. Das sieht dann im Versuchsaufbau so aus:
Versuche haben in diesem Fall eine etwas geringere Lautstärke, aber geringere Verzerrungen und eine bessere Höhenwiedergabe ergeben. Die geringere Lautstärke wird in der Regel durch den besseren Wirkungsgrad einer Box ausgeglichen. Allerdings wird in diesem Fall ein leichtes Netzbrummen hörbar, das man leicht beseitigen kann, wofür man jedoch einen Elko > 65 Volt benötigt. Schalten Sie vor den 47 K-Widerstand, der zur Anode der Triode führt, einen 4,7 K-Widerstand. Zwischen den beiden Widerständen schalten Sie einen Elko von 47 oder 100 uF gegen Masse. Der Elko muss 100 Volt aushalten.
Beim Einbau in ein Gehäuse, das in diesem Fall nur aus einer Schale besteht, kann das Projekt auch so aussehen:
Nicht schön, aber selten. Auf jeden Fall ein Unikat.
Hier noch die Innenansicht:
Das Gerät hat sich selbst zum Urlaubsbegleiter entwickelt. Wer will, mag eine Aktivbox mit einem Halbleiterverstärker mit sich herumschleppen. Wer Wert auf einen guten Klang legt, entscheidet sich für einen Röhrenverstärker, der auf Wunsch selbstverständlich auch in eine Box eingebaut werden kann.
Ziel war hier jedoch der Bau eines einfachen Verstärkers mit Standardbauteilen. Einen teuren Ausgangsübertrager wird man sich eher für einen 'richtigen' Röhrenverstärker aufbewahren:
Für einen 250-Volt-Stereoverstärker sollten Sie eine ECC 83 (Doppel-Triode) als Stereovorstufe und zwei EL 84 als Endstufen vorsehen. Schaltpläne sind ausreichend im Internet zu finden.
Suchen Sie im Internet Bilder (Schaltpläne) für Verstärker
kleiner Leistung: EL 95 oder ECL 82
mittlerer Leistung: EL 84
hoher Leistung: EL 34
Dies sind problemlos erhältliche Röhren.
Gegentaktendstufen, die mit jeder Röhre möglich sind, bringen natürlich erheblich höhere Leistungen.
--> weiter - Verstärkerplanung
Es ist vielleicht bekannt, dass sich der Strom durch eine elektrische Schaltung bei gleichem Widerstand verdoppelt, wenn man die anliegende Spannung verdoppelt. Da die Leistung aus dem Produkt von Spannung und Strom besteht, hat sich die Leistung durch Verdoppelung der Spannung bereits vervierfacht.
Natürlich wird man eine Verstärkerstufe für geringe Spannungen etwas anders dimensionieren als für hohe. Versuche mit geringen Spannungen sind sicher interessant. Allerdings wird man hiermit keinen Lautsprecher antreiben können, zumindest nicht mit nennenswerter Lautstärke. Da Verstärker normalerweise mit dem mehr als 40-fachen von 6 Volt betrieben werden, kann man sich angesichts der obigen Beschreibung leicht vorstellen, wie mit zunehmender Spannung der Verstärkungsfaktor wächst. Oder dass er bei geringer Spannung einfach zu klein ist.
Insofern habe ich eine Schaltung entwickelt, die mit knapp 100 Volt arbeitet und die, bis auf die Röhre und deren Fassung, mit ganz normalen Bauteilen auskommt. Kein spezieller Netztrafo, kein spezieller Ausgangsübertrager, keine dicken Widerstände, keine Elkos mit mehr als 63 Volt zulässiger Spannung. Der Netztrafo ist nicht gefährlicher als ein herkömmlicher Modellbahntrafo (15 V Fahrspannung, 15 V Schaltspannung), und die höhere Betriebsspannung baut sich nur über die Elkos auf. Trotzdem ist diese Spannung nicht mehr zum 'spielen' geeignet. Man muss über Erfahrungen verfügen, die jegliches Unfallrisiko ausschließen.
Ein Transformator, der als Ausgangsübertrager für den Lautsprecher dienen kann, ist der Trafo 514306, der u.a. bei Conrad erhältlich ist. Die Sekundärwicklungen sind parallel zu schalten. Des weiteren wird eine 6 Volt Spannungsquelle für die Röhrenheizung benötigt, der verwendete Trafo ist ebenfalls im Schaltplan bezeichnet.
Es ist unschwer erkennbar, dass aus dem weiteren im Schaltplan abgebildeten Netztrafo mit 2 x 15 Volt lediglich 30 Volt Wechselspannung zur Verfügung stehen. Daraus werden fast 100 Volt. Zum einen gibt ein 30 Volt-Trafo nur dann 30 Volt ab, wenn er mit dem angegebenen Strom belastet wird. Das ist nicht der Fall, so dass die abgegebene Spannung höher ist. Zum anderen verwenden wir sowohl die positive als auch die negative Halbwelle der Wechselspannung einzeln und addieren diese. Da ich insofern eine Betriebsspannung von 95 Volt gemessen habe, weise ich darauf hin, dass die abgebildete Steckplatine nur für 60 Volt zugelassen ist. Hier ist also ein Trafo mit geringerer Spannung zu verwenden. Mit 60 Volt funktioniert die Schaltung auch, aber: je höher die Spannung, um so besser.
So sieht nun der Versuchsaufbau aus. Im Betrieb ist lediglich die große Röhre. Die großen Kondensatoren gehören zur Spannungsverdoppelung. Insofern fällt auf, dass für einen Verstärker lediglich eine einzige Röhre erforderlich ist (Triode/Pentode), und dass drum herum kaum mehr Bauteile erforderlich sind als bei einem modernen Verstärker-IC.
Hier der Schaltplan mit der ECL 805, alternativ kann die ECL 85 / 6F5P oder 6GV8 verwandt werden (zum Vergrößern auf das Bild klicken, ggf. ein zweites Mal):
Der Aufbau mit der ECL 82 / 6BM8 bzw. 6F3P ist auch möglich, bringt aber ein nicht ganz so gutes Ergebnis. Die Anschlußbelegung der Röhre ist anders:
Der 470-Ohm-Widerstand an G2 der Pentode kann auch direkt an + der Versorgungsspannung angeschlossen werden, was die Verstärkung nicht unerheblich erhöht, aber auch den Klirrfaktor. Bei einem schwachen Eingangssignal kann dies jedoch sinnvoll oder erforderlich sein. Der Einbau einer Gegenkopplung ist in diesem Falle ratsam.
Der Aufbau auf einer Platine sollte so erfolgen, dass die Röhrenfassung auf der Unterseite angelötet wird. Alle weiteren Bauteile befinden sich somit auf der anderen Platinenseite, so dass man die Röhre durch ein Loch im Gehäuse stecken kann und diese im Betrieb sichtbar ist. Hier der Aufbau von oben gesehen:
Und so sieht die Platine von unten aus:
Hier der Verdrahtungsplan (Ansicht von oben):
Dies ist kein Hifi-Verstärker, er ist jedoch dauerhaft nutzbar, um mit ausreichender Lautstärke und ohne für das Ohr erkennbare Verzerrungen Musik zu hören. Ein nackter Lautsprecher, wie abgebildet, ähnelt jedoch einer Gitarrensaite ohne Resonanzkörper. Kein Klang und keine Lautstärke. Es ist erforderlich, das ganze in ein Gehäuse einzubauen.
Betreibt man den Verstärker am Kopfhörerausgang eines mp-players, ist es ratsam, von beiden Verstärkereingängen zu Masse je einen 1-K-Widerstand zu schalten. Diese dann an den Ausgängen des players liegenden Widerstände sorgen dafür, dass sich die Ausgangskondensatoren des players nicht mit Gleichspannung aufladen können.
Wer eine Lautsprecherbox mit wirklich guten Klang betreiben will, kann sich auch einen 'richtigen' Ausgangsübertrager zulegen, den man, wenn man Glück hat, ab 35 Euro erhält. Das sieht dann im Versuchsaufbau so aus:
Versuche haben in diesem Fall eine etwas geringere Lautstärke, aber geringere Verzerrungen und eine bessere Höhenwiedergabe ergeben. Die geringere Lautstärke wird in der Regel durch den besseren Wirkungsgrad einer Box ausgeglichen. Allerdings wird in diesem Fall ein leichtes Netzbrummen hörbar, das man leicht beseitigen kann, wofür man jedoch einen Elko > 65 Volt benötigt. Schalten Sie vor den 47 K-Widerstand, der zur Anode der Triode führt, einen 4,7 K-Widerstand. Zwischen den beiden Widerständen schalten Sie einen Elko von 47 oder 100 uF gegen Masse. Der Elko muss 100 Volt aushalten.
Beim Einbau in ein Gehäuse, das in diesem Fall nur aus einer Schale besteht, kann das Projekt auch so aussehen:
Nicht schön, aber selten. Auf jeden Fall ein Unikat.
Hier noch die Innenansicht:
Das Gerät hat sich selbst zum Urlaubsbegleiter entwickelt. Wer will, mag eine Aktivbox mit einem Halbleiterverstärker mit sich herumschleppen. Wer Wert auf einen guten Klang legt, entscheidet sich für einen Röhrenverstärker, der auf Wunsch selbstverständlich auch in eine Box eingebaut werden kann.
Ziel war hier jedoch der Bau eines einfachen Verstärkers mit Standardbauteilen. Einen teuren Ausgangsübertrager wird man sich eher für einen 'richtigen' Röhrenverstärker aufbewahren:
Für einen 250-Volt-Stereoverstärker sollten Sie eine ECC 83 (Doppel-Triode) als Stereovorstufe und zwei EL 84 als Endstufen vorsehen. Schaltpläne sind ausreichend im Internet zu finden.
Suchen Sie im Internet Bilder (Schaltpläne) für Verstärker
kleiner Leistung: EL 95 oder ECL 82
mittlerer Leistung: EL 84
hoher Leistung: EL 34
Dies sind problemlos erhältliche Röhren.
Gegentaktendstufen, die mit jeder Röhre möglich sind, bringen natürlich erheblich höhere Leistungen.
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