Das Projekt

Blockschaltbild:

Raspberry Pi:

Röhrenverstärker:

Schematik Endstufe:

Die Endstufe:

Der Röhrenverstärker ist als Gegentaktendstufe in Ultralinearschaltung aufgebaut. Die Schirmgitter der Endstufenröhren „EL 34“ liegen an einer Anzapfung des Ausgangsübertragers. Zur Arbeitspunkteinstellung der Endröhren dient eine im Netzteil erzeugte negative Gleichspannung. Diese negative Gleichspannung dient zur Einstellung der Gittervorspannung, und wird manuell über ein Potentiometer eingestellt. Mit der negativen Gittervorspannung wird der Ruhestrom, also der Arbeitspunkt der Endstufenröhre fixiert. Ein höherer Ruhestromwert bringt einen geringeren Klirrfaktor. Jedoch sinkt dadurch die Ausgangsleistung der Endstufe. Zusätzlich lässt sich noch die Symmetrie der Endstufe mittels Potentiometer abgleichen. Die gegenphasige Ansteuerung der Endröhren erfolgt durch die Röhre ECC 82. Das Gitter des 2.Systems liegt über C 105 wechselstrommäßig auf Masse, sodass die Steuerung dieses Systems über den gemeinsamen Kathodenwiderstand beider Systeme erfolgt. Die Gittervorspannung zur Arbeitspunkteinstellung der Stufe wird als Spannungsabfall über R114 gewonnen. Mit R 109 wird die Stufe auf Symmetrie abgeglichen. Durch den zusätzlichen Abgleich der Symmetrie dieser Vorstufe lässt sich der Klirrfaktor noch weiter verringern. Als Vorstufe dient die Triode ECC 81, deren Systeme parallel geschaltet sind. Die Gittervorspannung wird als Spannungsabfall über dem Kathodenwiderstand R 103/ R 104 gewonnen. Vom Ausgangsübertrager erfolgt eine Gegenkopplung über R 105. Der Gegenkopplungsgrad wird mit R 106 eingestellt, womit auch der Feinabgleich der Empfindlichkeit beider Kanäle vorgenommen werden kann, sodass für beide Kanäle bei exakt 0 dB Eingangsspannung Vollaussteuerung erreicht wird. Auf eine Klangbeeinflussung wurde bewusst verzichtet. Die Endstufe gewährleistet so einen absolut „geraden” Frequenzgang bei voller Sinusausgangsdauerleistung.

Das Netzteil:

Für jeden Endstufenkanal wird ein separates Netzteil aufgebaut, um eine bessere Kanaltrennung zu erreichen. Der Netztransformator ist zur Versorgung beider Endstufen ausgelegt. Dieser Ringkerntransformator liefert alle benötigten Wechselspannungen: • 6,3 V~ Spannungsversorgung für die Heizspannung • 50 V~ Spannungsversorgung für die Gittervorspannung • 350 V~ Spannungsversorgung für die Anodenspannung Die Gleichrichtung erfolgt ganz einfach über Gleichrichterdioden in Brückenschaltung. Zwei in Reihe geschaltete Elektrolyt Kondensatoren von je 220 μF/450 V sorgen für die Siebung der Anodenspannung. Die Reihenschaltung von zwei Elektrolyt Kondensatoren ist notwendig, da bis zur Erreichung der Betriebstemperatur der Endröhren Gleichspannungen über 500 V am Kondensator auftreten können. Die Spannungsverteilung über den Elektrolyt Kondensatoren wird durch R 130 und R 131 ausgeglichen. Die Anodenspannung der Phasenumkehrstufe und der Vorstufe wird durch zwei Z-Dioden auf 260 V stabilisiert. Die Gittervorspannung für die Endstufenröhren wird über einen Brückengleichrichter erzeugt. Diese negative Spannung wird durch C 121/C 122 sowie R 133 geglättet und kann über ein Potentiometer eingestellt werden. Die Heizung aller Röhren erfolgt parallel. Die Spannungsversorgung wird durch zwei Widerstände symmetriert.

Die Einschaltverzögerung:

Die 6,3V~ Spannungsversorgung wird zusätzlich für die Einschaltverzögerung verwendet. Diese Einschaltverzögerung ist notwendig, da sich die 6,3V Wechselspannungswicklung des Ringkerntransformators im Einschaltvorgang durch den geringen Widerstand wie ein Kurzschluss verhält. Die 6,3V~ wird über einen Brückengleichrichter gleichgerichtet und mit dem Elko C 6 geglättet. Im Einschaltvorgang wird der Kondensator C7 über den in Serie geschalteten Widerstand R2 aufgeladen. Steigt das Potential über 0,7V an der Basis des Transistors, so wird dieser leitend. Der Transistor schaltet ein Relais. Der Arbeitskontakt dieses Relais schließt nach Ablauf Zeitverzögerung einen mit der Primärwicklung des Netztransformators in Reihe liegenden Heißleiter kurz. So ist ein röhrenschonender Softstart möglich. Diese Einschaltverzögerung ist nur einmal vorhanden und wirkt gleichzeitig auf beide Netzteile.