Röhren und Hören

Ich möchte euch einen kleinen, sehr angenehm klingenden Verstärker (4 Watt) vorstellen. Dieser Röhrenverstärker enthält eine gewisse Portion „Sand“ (Halbleitertechnik) – was ihm meiner Meinung nach sehr zugutekommt. Es handelt sich um einen EL84-Verstärker, der sich durch ein sehr lineares Verhalten, geringe Verzerrungen, ein niedriges Rauschniveau und niedrige Kosten auszeichnet. Er klingt wirklich hervorragend, sehr lebendig, mit tiefen, kontrollierten Bässen – für einen so kleinen Verstärker schlicht unglaublich (subjektive Einschätzung). Es ist erstaunlich, wie laut dieser 5-Watt-Verstärker an den eher wirkungsgradschwachen (86 dB) Dynaudio-Lautsprechern spielt.
Der Schaltplan Das Eingangssignal gelangt über R2/C1 (einen Tiefpassfilter mit 234 kHz Grenzfrequenz) an den nicht-invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers (z. B. LM4562, OPA1656). Um den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers herum ist ein Gegenkopplungsnetzwerk konfiguriert. R4 und R3 bestimmen die Gesamtverstärkung (Faktor 6,6); R4 führt dabei das Ausgangssignal des Übertragers auf den invertierenden Eingang zurück. C7 begrenzt die Gesamtbandbreite des Operationsverstärkers (auf 3,4 MHz), um Instabilitäten zu vermeiden. Der Ausgang des Operationsverstärkers führt über R6 an den Eingang (das Steuergitter) der EL84-Röhre. Für die Röhre wurde ein Ruhestrom von 43 mA gewählt; dieser wird mithilfe eines LM1117 (oder LM317), der als Stromquelle fungiert (konfiguriert über R7/R8), aktiv stabilisiert. Ibias = 1,2 / (R7/R8) = 1,2 / 28 = 42,8 mA. Die Anodenspannungsversorgung umfasst einen Filter (L1/C6), um hochfrequente Störungen aus dem Schaltnetzteil (280 V) zu unterdrücken. Dieser Filter ist mit der Primärseite eines 5-kΩ-Ausgangsübertragers (für Eintaktbetrieb/SE) verbunden, dessen anderes Ende an die Anode der Röhre angeschlossen ist. Die Sekundärseite des Übertragers verfügt über Abgriffe für 4-Ohm- und 8-Ohm-Lautsprecher, sodass der Lautsprecher jeweils am passenden Anschluss betrieben werden kann. Die Schirmgitterspannung der EL84 wird mittels einer Zenerdiode auf 260 V festgelegt – ein Wert, der geringfügig unter der Anodenspannung (268 V) liegt. Die gesamte Verlustleistung der Röhre beträgt etwa 11,6 Watt, was nahe an der maximal zulässigen Verlustleistung (12 W) liegt. Da die EL84 von Sovtek jedoch für 14 Watt spezifiziert ist, habe ich diese Röhren verwendet. Wie bereits erwähnt, wird die Anodenspannung – ebenso wie die Heizspannung (6,3 V) – von einem Schaltnetzteil (SMPS) bereitgestellt. Die Versorgungsspannung für den Operationsverstärker (±15 V) wird durch einen DC/DC-Wandler (DD1718PA) erzeugt, der vom 6,3-V-Ausgang des Schaltnetzteils gespeist wird. Bei einem Eingangssignal von 1 Vrms ist eine Ausgangsleistung von 5 Watt zu erwarten. Ich habe eine zweilagige Leiterplatte (PCB) mit den Abmessungen 100 x 100 mm entworfen und bei JLCPCB fertigen lassen. Die für die Bestellung erforderlichen Gerber-Dateien finden Sie im Anhang.

Ich habe heute einige Messungen durchgeführt.

Frequenzgang von 10 kHz bis 34 kHz.
Dies wurde unter anderem durch eine Korrektur mittels Operationsverstärker erreicht.


Verzerrungen und Rauschen: -80 dB THD sowie -94 dB THD+N.
Tatsächlich dürfte der THD+N-Wert sogar unter -100 dB liegen, da die Messumgebung eine gewisse 50-Hz-Störung verursacht.
Für einen „Röhrenverstärker“ halte ich das für sehr gut.

Hallo,

leider ist Löten nicht mein Ding. Glückwunsch an dich, die Dingers sehen lecker aus.

Viele Grüße

Jochen