20-Watt-Röhren-Verstärker mit der EL 34 in PPP-Schaltung
Auf dem Foto erkennt man blau eingefärbte EL 34 - sie entfachen ein Leuchtfeuer - prachtvoll !! -
Besonders im abgedunkelten Zimmer wird's einem bei diesem Anblick reichlich warm um's Herz'chen.. und feucht um die Augen.
Aber wir wollen ja hier nicht sentimental werden - wir wollen basteln, wir wollen einen Verstärker nachbauen!
Die hier vorgestellteSchaltung kommt von vornherein mit einem wenig kritischen - und mit bescheidenem - Aufwand
herstellbaren Ausgangsübertrager aus.
- Wie eine PPP-Schaltung aufgebaut wird, wie sie funktioniert und ihre Vorteile, sind schon hinreichend auf der Seite mit
der Röhre 6C33C-B und dem darauf vorgestellten PPP-Verstärker beschrieben worden.
Trotzdem - da hier andere Röhren zum Einsatz kommen werden nähere Schaltungsbeschreibungen notwendig.
Die Endröhren liegen im Gegensatz zum "klassischen" Gegentaktverstärker für Wechselspannung parallel und
für die Anodenspannung in Reihe. Durch die Parallelschaltung sinkt der Innenwiderstand der Endstufe auf ein Viertel
des Wertes der klassischen Schaltung, bei zwei Röhren EL 34 also auf rund 900 Ohm, deshalb kommt der Ausgangs-Übertrager
mit weniger erheblich weniger Windungen aus. Da er ferner gleichstromfrei betrieben wird liegt es nahe, ihn als
Sparübertrager mit einer einzigen durchgehenden Wicklung auszuführen. Das ergibt eine weitere Reduzierung des
sonst erforderlichen Drahtes.
Wenn man diese Wicklung noch mit einer geerdeten Mittelanzapfung versieht, erhält man einen erdsymmetrischcn Ausgang,
der Unstabilitäten durch die angeschlossene Lautsprecherleitung sicher unterbindet. Außerdem zeichnet sich ein
Sparübertrager durch sehr guten Wirkungsgrad aus - und weil der niederohmige Wicklungsteil in der Mitte liegt, ergibt
sich ganz automatisch das, was man sonst "verschachtelte" oder Ultra-Lineare Wicklungsweise nennt.
Darauf sollte noch hingewiesen werden: Obgleich man den Übertrager einfach durchwickelt wie eine gewöhnliche
Drossel, erhält man von selbst die verschachtelte Anordnung, weil ja der niederohmige Wicklungsteil innen und
außen von den hochohmigen "Enden" der Wicklung umschlossen wird. Der Transformator - ich werde diesen am Ende noch
genau beschreiben - ist so einfach herzustellen, daß ihn jeder mit Hilfe der Bohrmaschine selbst wickeln könnte.
- Das ist ein unschätzbarer Vorzug des PPP-Verstärkers !
Dieser Vorzug muß mit einem - scheinbaren - Nachteil wieder eingehandelt werden, denn man bekommt auch in der Technik
nur selten etwas geschenkt.. - man benötigt zwei Netzteile!
Wie sich aber bei genauerer Überlegung erweist, kann auch der Skeptiker doch nicht einem erhöhten Aufwand
sprechen. Die beiden Anodenspannungswicklungen lassen nämlich sich auf dem gleichen Netztransformator unterbringen -
und weil die endgültige Schaltung auch noch äußerst Brumm-Unempfindlich ist kommt man mit zwei
Dioden als Einweggleichrichter aus. - Tatsächlich läßt sich ein Netztransformator mit 2 x 250 - 270 Volt
verwenden, wenn man die mittlere Verbindung der Anodenspannungswicklung vorsichtig auftrennt und die beiden
Anchlußdrähte danach sorgfältig isoliert werden.
Die Gesamtschaltung des Verstärkers - siehe folgendes Bild - weicht in sehr vielen Einzelheiten vom Gewohnten ab.
Das ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, daß keines der beiden Netzteile direkt an Masse liegt.
Deshalb führen - sonst "kalte" Leitungen - Tonspannung, und man muß sich recht sorgfältig in das Ganze
vertiefen, um keine falschen Schlüsse zu ziehen. Am besten beginnt man mit dem Studium der Endstufe.
Das Tonsignal wird an den Kathoden abgenommen. Ohne daß besondere Gegenkopplungskanäle vorgesehen sind,
arbeitet also jede Röhre für sich mit einer ungewöhnlich hohen Gegenkopplung, und zwar nach Art eines
Kathodenverstärkers (Anoden-Basisschaltung). Die kräftige Gegenkopplung führt Verzerrungen in der Endstufe
auf ein verschwindend kleines Maß zurück - aber sie macht eine sehr hohe Steuerspannung für die
Endröhren erforderlich.
Man braucht nämlich - außer den üblichen rund 15 Volt je Röhre - noch weitere 70 Volt, entsprechend der
gegengekoppelten halben Ausgangsspannung, die ja in Reihe mit dem Bezugspunkt liegt. Diese insgesamt 85 Volt Steuerspannung
kann aber das System einer ECC 83 niemals aufbringen - und eigentlich sollte man vermuten, daß deshalb der ganze
Verstärker gar nicht arbeiten kann.
Beim genaueren Hinsehen stellt sich jedoch heraus, daß die Anodenwiderstände der Vorröhren an die
Plusspannungen der gegenüberliegenden Endröhre angeschlossen sind. Da an diesen Punkten das Tonsignal anliegt
erfolgt eine Mitkopplung, die die fehlenden 70 Volt in richtiger Phasenlage liefert.
Es ist vollkommen normal, daß diese ungewohnte Maßnahme zunächst mißtrauisch beurteilt wird, aber
wie sich in der Praxis zeigt, sind alle Befürchtugnen unbegründet; die Schaltung ist absolut stabil.
Die Vorstufen arbeiten in der bekannten Schaltung, bei der die untere Triode über den gemeinsamen Katodenwiderstand
R17 gegenphasig angesteuert wird. Die Umkehrröhre wird in Gitterbasisschaltung betrieben, ihr Gitter ist über C8
tonfrequent geerdet.
Diese Vorstufen- und Phasendrehung in der Schaltung arbeitet völlig symmetrisch, wenn der Außenwiderstand der
unteren Röhre 10 % größer als R12 gemacht wird. - Am besten besorgt man sich für R12 (= 200 kOhm) und
R16 (= 220 kOhm) Exemplare mit 1% Toleranz oder man sucht sich mit der Meßbrücke aus handelsüblichen
200-kOhm-Widerständen solche aus, von denen der eine 10 % hochohmiger ist als der andere.
Die Empfindlichkeit des Verstärkers am Gitter des oberen Systems der Röhre ECC 83 (II) beträgt rund 2 Volt.
Das ist für den Anschluß eines Steuerverstärkers, der 0,5 bis 2 Volt abgibt, etwas wenig.
Deshalb ist eine weitere ECC 83 (I) vorgesehen, von der nur ein System zur Vorverstärkung herangezogen wird. Die
Anodenspannung für die Röhre ECC 83 (I) entnimmt man aus Symmetrierungsgründen beiden Netzteilen gemeinsam
über die Entkopplungswiderstände R11 und R15. - An C6 steht daher eine einpolig an Masse liegende Gleichspannung.
Das zweite System von ECC 83 (I) arbeitet als Kathodenverstärker mit der Verstärkungsziffer 1.
Es hat die Aufgabe, den Ausgang des ersten Systems niederohmig zu machen. Dadurch wird die Gitterleitung zur zweiten
Röhre niederohmig, was sie völlig unempfindlich gegen Brummen macht.
Diese Maßnahme trägt gleichfalls zu der vorzüglichen Stabilität des Verstärkers bei.
Am oberen Ende von R10 herrscht ein Potential, das um rund 2 Volt negativer ist als die Spannung am oberen Ende von R17.
Die zweite Röhre ECC 83 erhält also ihre Gittervorspannung von der zweiten Katode der ersten Doppeltriode.
Das erste hinter dem Lautstärkeregler befindliche System zeigt keine Besonderheiten. Seine Kathode erhält
über R14 vom Ausgangsübertrager eine zusätzliche Gegenkopplung, die eine Linearisierung in den ersten beiden
Stufen bewirkt. - R14 ist der einzige Gegenkopplungs-Widerstand in der gesamten Schaltung.
In hochwertigen Studioverstärkern benutzt man vielfach eingangsseitig ein kompliziertes Hochpaßfilter, das
Rumpelstörungen abschneidet. Beim PPP-Verstärker ist dieses Problem besonders einfach zu lösen :
Das Gitter des unteren Systems von ECC 83 (II) ist über C8 tonfrequent geerdet. - Normalerweise wählt man
hierfür einen Wert von vielleicht 0,1 bis 0,2 uF. Durch das Verkleinern von C8 auf l nF entsteht aber eine sehr
kräftige Gegenkopplung für die tiefsten Tiefen. Diese gelangen über R13 in der gleichen Phasenlage an das
Gitter des unteren Systems, wie sie am oberen Gitter erscheinen.
Da unten über die Kathode gesteuert wird und deshalb eine Drehung um 180° erfolgt, bewirkt die Ansteuerung des unteren
Gitters mit entgegengesetzter Phase die gewünschte Dämpfung. Diese ist so bemessen, daß 50 Hz - also ein
noch gut hörbarer Ton - nur um 10 % abgedämpft wird. Das ist ein Betrag, den das Ohr überhaupt nicht
bemerkt. - Bei 20 Hz liegt aber die Dämpfung schon bei 50 % - und sie steigt bei noch tieferen Tönen so stark an,
daß praktisch nichts mehr übertragen wird.
Für den Aufbau des Gerätes wird eine Chassis - Fläche von 340 x 230 mm verwendet.
Eine zwischen den vier Röhrenfassungen angebrachte Lötösenleiste - siehe nächstes Bild - ist so
bestückt, daß die kritischen Verbindungen nur wenige Millimeter lang werden. Deshalb brauchen nur vier Leitungen
abgeschirmt zu werden, nämlich die zwischen Eingang und Entzerrer, die Leitung zum oberen Ende des Lautstärkereglers,
die vom Regler zu C5 führende Verbindung und die Gegenkopplungs-Leitung zu R14. Man gelangt automatisch zu einer
richtigen und übersichtlichen Verdrahtung, wenn man zunächst die Lötösenleiste mit den entsprechenden
Kondensatoren und Widerständen versieht, die wie im Bild die gleiche Bezifferung wie im Schaltbild tragen.
Dann baut man diese Baugruppe in das Chassis ein und stellt die fehlenden Verbindungen zu den Röhrenfassungen und den
übrigen Schaltelementen her.
An den beiden Längskanten des Chassis laufen Kabelbündel entlang, in denen sich die Heizleitungen sowie die
Nullanschlüsse der Endröhren befinden. Zu beachten ist, daß die vier großen Elektrolytkondensatoren
C13 bis C16 durch Zwischenlegen von Hartpapierringen vom Chassis zu isolieren sind.
Um evtll. Schwingneigungen durch unfachgerechte Abschirmung vorzubeugen, sollten C20 und ein U-förmiger Blechwinkel,
der unterhalb des Chassis sitzt und zusammen mit der hinteren Chassis - Schmalseite eine Abschirmkammer bildet, eingesetzt
werden. Diese Kammer umgibt die Fassungs-Unterseite von Röhre I und die Eingangsklemmen. In dieser Kammer werden C5,
R6, R7, R14, C7, R9 und R10 untergebracht.
Wer ganz vorsichtig sein will, bringt die Abschirmkammer von vornherein an. Sie ist im nächsten Bild strichpunktiert
angedeutet.
Sollte der Verstärker bei der ersten Inbetriebnahme stark brummen, so ist eine der beiden Anodenspannungswicklungen
des Netztransformators umzupolen. - Wenn das Gerät richtig verdrahtet ist, muß es auf Anhieb einwandfrei arbeiten.
Die im Schaltbild eingezeichneten Dioden (E250 C130) sollten gegen moderne Silizium-Dioden wie z.B. die 1N4007 ersetzt werden.
Nun zum Ausgangsübertrager :
Er wird aus einem gegensinnig geschichteten M 85 / 32 aufgebaut. Die Wicklungen werden wie im folgenden Bild ersichtlich gewickelt :
Werden keine 16-Ohm-Anschlüsse benötigt, können diese entsprechenden Wicklungen - 2 x 24 Wdg./ 0,9 mm CuL
auch entfallen - sie müssen dann allerdings mit den äußeren Wicklungen "verrechnet" werden, d.h., die
äußeren Wicklungen werden mit je 24 Wdg./ 0,3 mm CuL mehr gewickelt.
Der evtll. benötigte 4-Ohm-Anschluß wird zwischen dem mittleren Minus-Anschlußpunkt und einem der beiden
8-Ohm-Anschlüsse hergestellt.
Tip: Ein Besucher meiner Homepage, der diesen Verstärker nachbaute und
Anfangsschwierigkeiten hatte gab den Hinweis, den Widerstand R 6 (Gittervorwiderstand der Eingangsstufe) in 10 MOhm
umzuändern sowie den Kondensator C 8 wegzulassen. - Nach diesen Änderungen war er sehr zufrieden mit diesem
Verstärker: "Nach diesen Änderungen klingt der Verstärker jetzt Super!!"
