hamburg-highend
  25W P88CC Class-A
 

Kleiner - aber feiner 25-Watt-Mono-Block
in Class-A-Schaltungsweise





25-Watt Class-A Röhrenverstärker
Projekt-Beschreibung :
Dieser Verstärker besteht im Wesentlichen nur aus einer P88CC (Doppeltriode) und einem FET (IRFP350) als Stromverstärker.
Bauteilaufwand : gering
Bauteilkosten : ca. 150 Euro je Monoblock
Schwierigkeitsgrad : mittel

P88CC  IRFP350

aktive Bauteile :
Röhre : P88CC oder E88CC
Transistoren :
TIP 141
IRFP 350

Der TIP 141 wird zur
Ruhestromeinstellung benutzt,
der IRFP 350 bildet den Stromverstärker.
Eine gute Alternative ist der 2SK1530,
allerdings sind diese Transistoren nicht
mehr gut erhältlich, da Toshiba
die Fertigung eingestellt hat. Es sollte jedoch nicht (!) auf
billgen Fernost-Nachbau zurückgegriffen werden.





P88CC  IRFP350
Prinzipschaltbild


Die Schaltung teilt sich in zwei wesentliche Verstärkerstufen: eine spannungsverstärkende und eine stromverstärkende Stufe.
Die spannungsverstärkende Stufe (Schaltung um die Röhre) besteht aus einer Kathoden-Basisschaltung und einem Kathodenfolger. Die Stromverstärkung besorgt
ein FET, der auf eine Stromquelle arbeitet.







P88CC  IRFP350
Der Schaltplan
































Stückliste

D01 = ZD3,0 V, 1,3 W
D02 = ZD20 V, 1,3 W
D03 = BYW29/100
D04 = BY296
D05 = BY297
D06 = 1N4001
D1.1 = Led (I = 20 mA) *)
D1.2 = 1N4184

S2.1 = Schalter, 1*ein

1* R01 = 10R0, 0,5 W
2* R02 = 56 k
1* R02.1 = 2,2K
1* R03 = 1,2 k
1* R04 = 1,8 k
1* R05 = 15 k
1* R06 = 402 k
1* R07 = 8,2 k
1* R08 = 12 k
1* R09 = 82 k
1* R10 = 2,2 k, 5 W
1* R11 = 1R0, 10 W
1* R12 = 820R…1 k, 1 W
1* R13 = 0R22, 10 W
1* R14 = 1K
1* R15 = 240R
3* R16 = 270R, 2W
1* R17 = (Anodenspannung)

1* Rp1 = 470R, 0,5 W
1* Rp2 = 390R, 0,5 W

1* Tr1 = 2K0, 25-Gang-Trimmer , stehend
1* Tr2 = 200R, 25-Gang-Trimmer , stehend

2* C01 = 47 µF, 100 V
4* C02 = 820 pF…1 nF, 100 V Glimmer-Kondensator
1* C2R = 1 µF, 100 V, MKP oder MKS-4
1* C03 = 6,8 µF, 100 V, MKP oder Audyn-Cap
1* C04 = 1 µF, 100 V, MKP oder Audyn-Cap
1* C05 = 0,1 µF, 63 V, MKP od. MKS
3* C06 = 100 µF, 100 V
1* C07 = 10000 µF, 100 V Becher-Elko
1* C08 = 220 µF, 100 V, MKP oder Audyn-Cap
1* C09 = 1 µF, 100 V [1]
1* C10 = 2,2 µF, 100 V, MKP od. MKS-4
3* C11 = 2,2 µF, 100 V, MKS-4
1* C12 = 2200 µF, 35 V
4* C13 = 470 µF … 1000 µF, 100 V
2* C14 = 100 nF, MKT oder Keramik
1* CS1 = ca. 6800 µF, 63 V oder 100 V *)1 siehe Text
1* CS2 = ca. 10000 µF, 63 V oder 100 V *)1 siehe Text
1* CpE = 2,2 µF, 100 V, MKP, MKP-Q4, MKP-C.4 oder Audyn-Cap [4]

1* T1 = IRFP350 (HEXFET)
1* T2 = TIP141 (Darlington)
1* IC1 = LM317(T)
1* Rö1 = siehe Bild1 und Text

1* TR1 = 30 V / 5,5A, 60V (oder 2*30V) / 60mA, 9V / 1A

1* Br1 = Brücke (siehe Text, LM317)

1* Si1 = 1,6 A träge

Zubehör:
Kühlkörper: je Transistor 0,2 K/W
oder <= 0,5K/W, Wärmeleitpaste
Sicherungshalter
Cinch- und LS-Anschlussbuchsen
Stromkabel
Schalter











Projektbeschreibung


Hybridendstufe
Röhrenendstufen benötigen zur Anpassung an den Lautsprecher einen Übertrager. Dieser muss hohe Signalspannung bei kleinem Strom auf die für den Lautsprecher erforderliche kleine Spannung und hohen Strom umsetzen. Wenn statt der Endröhren Halbleiter eingesetzt werden, lässt sich eine übertragerlose Endstufe aufbauen. Da stromstarke Halbleiter vielfältig zur Verfügung stehen, kann die Endstufe in Klasse-A-Betrieb aufgebaut werden, wodurch Übernahmeverzerrungen vermieden werden.

Markus Huwert


Der hier vorgestellte Class-A Verstärker begnügt sich mit einer simplen Schaltung, so dass diese einfach nachzubauen ist und vielfältige Modifikationsmöglichkeiten bietet, um sie dem eigenen Hörempfinden anzugleichen.
Für die Röhren wird nur eine Spannung von ca. 70 Volt benötigt –
dies hält den Aufwand gering und schont den Geldbeutel.
Durch geringfügige Anpassung lässt sich die Schaltung auch als Kopfhörerverstärker oder als Treiberstufe für andere Projekte verwenden. Im Verstärkungszweig sind lediglich drei aktive Bauteile vorhanden – auch dies hält die Schaltung übersichtlich.

Schaltungsprinzip

Die Schaltung teilt sich in zwei wesentliche Verstärkerstufen:
eine spannungsverstärkende und eine stromverstärkende Stufe.
Die spannungsverstärkende Stufe (Schaltung um die Röhre) besteht
aus einer Kathoden-Basisschaltung und einem Kathodenfolger.
Die Stromverstärkung besorgt ein FET, der auf eine Stromquelle arbeitet.

Leistungen:
Der Verstärker leistet je nach Dimensionierung bis zu 35 W an 8 und 4 Ohm.
Der Klirrfaktor beträgt bei Vollaussteuerung ca. 0,3 %, jedoch vorwiegend als k2,
so dass im Hauptanteil des Klirrfaktors überwiegend
harmonische Verzerrungen des Typs K2 vorkommen.

Wechselspannung am Transformator      Max. Ruhestrom      Nennimpedanz der Last     (Dauer)-Leistung 
27 Volt … 30 Volt                                    2500 mA                         8 Ω                            35 W
33 Volt                                                    2000 mA                         8 Ω                             30 W 
20 Volt … 22 Volt                                   3000 mA                         4 Ω                             35 W
24 Volt                                                    2500 mA                         4 Ω                             25 W

Schaltungsaufbau:

Der hier vorgestellte Class-A Verstärker besteht nur aus einem Spannungsverstärker,
aufgebaut mit einer P88CC (Tesla), einer Doppel-Triode
und einem Stromverstärker aufgebaut mit einem HEXFET MosFET-Transistor (IRFP350)
und einem DARLINGTON-Transistor (TIP141), welcher als Stromquelle dient. 

Vom Eingang gelangt das Signal über R3 an das Gitter des ersten Triodensystems der PCC88.
R2, R2.1 und S2.1 legen dabei die Eingangsimpedanz fest,
bei geschlossenem S2.1 liegt die Eingangsimpedanz bei ca. 2100 Ω,
bei offenem Schalter bei ca. 56 K Ω.
Die Schaltung der beiden Röhrensysteme besteht aus einer
Kathoden-Basisschaltung und einem Kathodenfolger.
Alle Bauelemente werden direkt am Röhrensockel angelötet.
Es ist ein Röhrensockel mit Lötfahnen zu verwenden.
Angefangen werden sollte mit den kleinsten Bauteilen (Widerstände).
C1 und C2 sind so dicht wie möglich an den Anschlüssen zu platzieren.
Die Kondensatorgruppe aus C2, C3 und C4 ist so dicht wie möglich nahe dem Röhrensockel
mittels einer Schelle (mit Gummi oder Moosgummi gedämpft) oder verklebt zu platzieren. 
Dabei werden die Kondensatoren C2 und C4 auf den Kondensator C3 geklebt und verlötet.
C3 sollte ein Kondensator von guter Audio-Qualität sein: mindestens ein Typ MKP,
besser ein audiophiler MKP-Q4 oder Audyn-Cap.
Der Rückkopplungszweig (C2, C2R und R6) wird vor der eben beschriebenen Kondensatorgruppe an der Kathode des zweiten Röhrensystems abgegriffen
und zum Gitter G1 zurückgeführt.
C2 unterdrückt unerwünschten Hochfrequenzmüll.
R1, C1 und C2 entkoppeln nochmals die zugeführte Gleichspannung.
Von der Kathode K2 der Röhre gelangt das spannungsverstärkte Signal über die Kopelkondensatoren C2, C3 und C4 zum
Gate des FET’s, welcher für die Stromverstärkung zuständig ist.
Die stromverstärkende Schaltung besteht im Wesentlichen aus den beiden Transistoren,
den Zener-Dioden D1 und D2, dem Widerstand R11 und den Auskoppelkondensatoren.
Die Schaltungsgruppe mit C6, R7, R8, R9 und Tr1 bestimmt den Arbeitspunkt.
R11 wird mit auf dem Kühlkörper für den TIP141 (T2) montiert.
D1 (Zenerdiode 3Volt) bestimmt die Spannung über R11 – und damit auch den Ruhestrom.
R10 ist der Vorwiderstand für die Ruhestromeinstellung – er sollte min. ein 5-W-Widerstand sein.
Die Zenerdiode D2 (20V, 1,3 W) dient zum Schutz des FET’s,
da die meisten FET's nur eine Spannungsdifferenz
zwischen Gate und Source von 20 Volt vertragen.
Die Transistoren und die Zuleitung von der Versorgungsspannung
lassen sich wieder mit dickem Kupferdraht bewerkstelligen.
Die Bauteile R10, D1, D2, R11 lassen sich dann direkt anlöten.
Wer mit dem Ruhestrom experimentieren möchte,
sollte an dem Emitter von T2 einen Lötstützpunkt anbringen;
so lassen verschiedene Widerstände für R11 ausprobieren
und der Verstärker in verschiedenen Betriebsarten (Class A, Class AB) betreiben.
Der Ruhestrom durch R11 sollte 3 A bei 32 V Versorgungsgleichspannung,
2,5 A bei 40…42 Volt nicht übersteigen (!!!), sonst verrauchen die Transistoren.
Bleibt noch die Schaltung um C6:
Ich habe hierfür einen größeren Kondensator (270 µF, 450 Volt) gewählt, und alle Bauteile (R7…R9, Tr1) auf dem Kondensator montiert, welcher wieder mit einer Schelle oder verklebt in der Nähe von T1 (IRFP350) angebracht wird.
Der Arbeitspunkt wird so eingestellt, dass an der Verbindung von T1/T2 (Source von T1 zu Kollektor von T2) die halbe Betriebsspannung + 2V anliegt.

Wird ein ander FET verwendet, kann es sein, dass auf Grund "unsauberer Widergabe"
ein sog. "Bremswiderstand" direkt vor dem Gate des Transitors geschaltet werden muss.
Hier reicht meist ein Widerstand von 270 . . . 470 Ohm,
welcher zusammen mit dem Gate des Fet's einen Tiefpass bildet -
wenn möglich, sollte dieser Widerstand direkt am Gate-Anschluss verlötet werden.


Eingestellt wird ohne Eingangssignal, nachdem die Kühlkörper sich erwärmt haben.
Der große Auskoppelkondensator wird entweder auf Stromschienen
oder mittels einer Schelle montiert.
Die Kondensatoren C8 und C9 werden dann parallel angelötet.
Der Widerstand R12 wird zwischen dem Kondensator C7 und Masse angeschlossen.
Bei den Auskoppelkondensatoren ist insbesondere bei C7 auf gute Qualität und einen niedrigen ESR  (Äquivalenter-Serien-Widerstand, bei 100 Hz maximal 0,05 Ω) zu achten.
Noch ein Wort zur Masse: Es soll der sogenannte zentrale Massepunkt verwendet werden.
Alle Masseleitungen werden an einem Punkt verbunden (allerdings nicht von jedem Bauteil – dies wäre zwar die logische Schlussfolgerung – der Aufwand wäre aber immens und die Schaltung zu unübersichtlich.
Im Fall der Röhrenschaltung werden die masseseitigen Anschlüsse von R2, R4, R5, C2 im Eingang und der Heizung in unmittelbarer Nähe des Röhrensockels zusammengeführt und von dort mit einer Leitung (1,5 mm²…2,5 mm²
– niedriger Widerstand) zum zentralen Massepunkt geführt.
Auch die Zuleitung von der Chinch-Eingangsbuchse zum Anschlusspunkt R2/R3 wird mit der Masse/Abschirmung
direkt an den zentralen Massepunkt gelegt.

Das Netzteil, die Anodenspannung:

Bei der Spannungsversorgung der Anodenspannung müssen einige Punkte besonders beachtet werden:
der Trafo liefert ausgangsseitig 60 Volt Wechselspannung (oder 2 x 30 V in Reihe),
dies ergibt nach der Gleichrichtung und Glättung durch die Kondensatoren ca. 84 Volt,
im Leerlauf bzw. im Teillastbetrieb beträgt die Wechselspannung ca. 80 Volt – gleichgerichtet also 110 Volt.
Damit wir Kondensatoren mit einer Spannungsfestigkeit von 100 Volt benutzen können, muss die Gleichspannung so
belastet werden, dass der Trafo im Teillastbetrieb arbeitet (160 Volt-Typen sind etwas teurer):
die Röhre verbraucht nicht genug Strom, um dies zu bewerkstelligen,
daher muss mit einem parallel zum letzten Sieb-Kondensator geschalteten Widerstand die Last so erhöht werden,
dass die maximal auftretende Gleichspannung etwa 72 Volt vor der Anode der Röhre beträgt.
Die Widerstandsgröße hängt vom verwendeten Trafotyp ab und beträgt ca. 1500…3300 Ohm,
dies ist empirisch zu bestimmen:
am einfachsten erledigt sich dies bei unbeschaltetem Trafo,
angefangen mit einem Widerstand von 2200 Ohm/5 W,
wenn die Wechselspannung jetzt ca. 67 … 71 V beträgt, ist der richtige Wert schon gefunden,
andernfalls muss der Widerstandswert angeglichen werden.
Die empirische Ermittlung ist zwar etwas nervig,
ohne den genauen Trafotyp zu kennen, ist eine korrekte Berechnung aber kaum möglich.
Der ermittelte Widerstand wird dann R17.
Über die Widerstände R16 fällt die Spannung noch etwas ab,
dies ist jedoch für den Betrieb der Röhre unbedeutend und liefert zudem eine sehr „saubere“ Gleichspannung.
Eine Stabilisierungsschaltung ist hier nicht angebracht, da sie den Klang aufgrund ihrer Regeleigenschaften verschlechtert.
In der angegebenen Dimensionierung wird die Anodenspannung langsam (ca. 10 sec) „hochgefahren“
(Ladezeit der Kondensatoren), dies ist aber kein Nachteil, da die Röhren ca. 15…20 Sekunden beheizt werden müssen,
bis sie betriebsbereit sind.

Das Netzteil, die Versorgung der Transistoren:

Als Trafo TR1 kommen verschiedene Typen in Betracht:
Für Anschlussimpedanzen von 8 Ohm eignen sich Transformatoren mit einer Ausgangsspannung von 27 V oder 30 V,
dies ergibt gleichgerichtet 36 V bzw. 40 V,
um niederohmige Lasten (4 Ohm Nennimpedanz bis 2 Ohm reale, frequenzabhängige Impedanz) zu betreiben,
sollte die Wechselspannung 24 V nicht übersteigen – 31 V Gleichspannung.
Die Leistung dieses Trafos soll 160 VA für einen Kanal betragen.
CS1: die Kapazität sollte hier etwa 8000 µF bis 10000 µF betragen,
dabei können z.B. 3 bis 5 Kondensatoren je 2200 µF benutzt werden,
2 x 4700 µF oder 1 x 6800 µF bzw. 10000 µF sind ebenfalls möglich,
für CS2 gilt ähnliches:
Gesamtkapazität 10000 µF bis 15000 µF.
Hier bietet es sich an, Becherelkos mit Schraubanschluss zu verwenden und diese im Gehäuseinnern
auf Stromschienen oder mittels Befestigungsschellen zu montieren.
Je nach eigenem Geschmack können die Elkos nach oben hin aus dem Gehäuse „offen“ montiert werden .
Die Dioden D3 sollten mit einem Abstand von 5 mm zueinander montiert (Streifenrasterplatine) werden
– auch eine Kühlkörpermontage ist möglich
(Kühlkörper für 4 Dioden mit einem Leitwert von ungefähr 2…3 K/W,
Montage mit Glimmer- oder Silikonscheiben).

Das Netzteil, die Heizspannung:

Die Versorgung der Röhre mit ihrer Heizspannung basiert auf der Standard-Beschaltung
des Spannungsreglers LM317T (1,5A). D6 sind Schutzdioden, die den LM317 beim Ausschalten schützen.
C14 sollte so dicht wie möglich am Spannungsregler montiert werden.
Für Br1 sind zwei Lötstützpunkte vorgesehen, über die ein Vorwiderstand montiert werden kann,
falls die Spannungsdifferenz am LM317 zwischen Ein- und Ausgang zu groß ist und die Verlustleistung
im Spannungsregler reduziert werden soll. Auch R14 kann auf Lötstützpunkten montiert werden, so ist es einfacher,
bei Verwendung anderer Röhren (und Transformatoren) die unterschiedlichen Heizspannungen einzustellen.
Für den Trimmer Tr2 (wie auch Tr1) sollte ein 20- oder 25-Gang-Trimmer verwendet werden.
Bei der P88CC wird die Heizspannung auf 6,8 Volt eingestellt (7 V nominal – 6,8 V reichen völlig
und verlängern etwas die Lebensdauer).
Auf den LM317T wird ein Kühlkörper (5 K/W) montiert – falls kein passender Kühlkörper zur Verfügung steht,
kann auch ein Alu-U-Profil (20 x 20 x 2 mm, 40 mm lang), im Baumarkt erhältlich, montiert werden.
Anschluss an die Röhre:
welcher Pin (f) der Röhre (Pin4, Pin5) die Masse ist, hat klanglich keinen Einfluss und kann damit frei gewählt werden.
Die Bohrungen für die Kondensatoren sind „großzügig“ angelegt, damit verschiedene Bautypen verwendet werden können.

Schaltungsvarianten:

Da die Zenerdioden eine große Toleranz haben, ist im Folgenden eine Ersatzschaltung für D1 – bestehend aus einer Leuchtdiode und einer 1N4148, D1.1 und D1.2 – dargestellt, welche (in Hinblick auf Kanalgleichheit) erheblich genauer ist.


Wer also nicht 20 Zenerdioden kaufen und vermessen möchte ist mit dieser Variante besser bedient –
und hat zudem noch eine Kontroll–Led.
Es sind alle gängigen Typen verwendbar, Nenndaten: Durchbruchspannung 2,4V … 2,8V bei 10mA … 20mA.
Zu beachten sei hier noch, dass blaue Leuchtdioden eine höhere Nenn-Betriebsspannung von etwa 3,4V … 3,6V haben,
so dass die Spannung über dem Emitterwiderstand höher ist,
und somit eine höhere Leistung am Emitterwiderstand „verbraten wird“ –  R11 ist dann anzugleichen.

Gegenkopplung:
Die hier dimensionierte Gegenkopplung greift kaum noch ins spannungsverstärkende System ein, sondern sorgt nur dafür,
dass die Verstärkungsparameter nicht „aus dem Ruder“ laufen;
die Röhre arbeitet annähernd in einer sog. Open-Loop-Verstärkung (offene Schleifen-Verstärkung) –
als wenn die Gegenkopplung nicht vorhanden wäre.
Hier ergibt sich auch die erste Möglichkeit, das System seinem eigenen Geschmack anzupassen.
Im Bereich von 100 kUhm bis 400 kOhm kann in diesem Bereich variiert werden, mit abnehmenden Widerstand R6
steigt allerdings auch die nötige Eingangsspannung zum Erreichen eines bestimmten Spannungspegels am Ausgang.
Wer möchte, kann den Widerstand R6 gegen ein Trimmpotentiometer von 500 kOhm austauschen.

Die Schaltung als Kopfhörerverstärker:
um die Schaltung als Kopfhörerverstärker oder als Treiberstufe zu nutzen, wird der Emitterwiderstand R11
gegen einen Widerstand von 22 Ohm ausgetauscht.
Die Kühlkörper müssen dann nur noch einen Wärmeleitwiderstand von <= 7,5 K/W haben.
Für den Netztrafo TR 1 reicht eine Leistung von 15 VA,
CS1 und CS2 begnügen sich dann mit insgesamt 4700 µF (z.B. je 2200 µF),
R13 wird dann zu 2,2 Ohm (0,5 W).
Zwischen dem Ausgang der Schaltung und Kopfhöreranschluss sollte ein Widerstand (z.B. 33 Ohm) geschaltet werden,
um den Kopfhörer zu schützen und die Ausgangsimpedanz anzugleichen.

Eingangsstufe (Spannungsverstärker) als SRPP-Schaltung



Für alle Experimentierfreudigen ist oben noch eine Eingangsstufe in SRPP-Schaltung abgebildet.
Diese ist ähnlich einfach aufzubauen, wie die erste spannungsverstärkende Schaltung.
Es wird die gleiche Röhre verwendet.
Zusätzlich werden hier Koppel-Kondensatoren im Eingang benutzt.
Die Anodenspannung beträgt hier nominal 80 V, mit 72 V kommt man auch gut zurecht.
Diese Eingangsstufe arbeitet völlig ohne Gegenkopplung und bietet eine sehr hohe Spannungsverstärkung.
C1 sollte an der Anode zweimal benutzt werden (parallel schalten), alternativ kann auch ein Kondensator
höherer Kapazität (100 µF) benutzt werden. Wer diese Eingangsschaltung verwenden möchte,
sollte schon einige Erfahrung mit der Beschaltung von Röhren haben, da hier evtl. noch Abgleicharbeiten
zwischen Rp1 und Rp2 notwendig sind. Über einen gut sortierten Satz Widerstände der E-96-Reihe
sollte man hierbei schon verfügen können. Alle anderen Bauteile und Werte sind identisch mit der Eingangsstufe
uas dem ersten Schaltbild.

Definiertes Heizspannungs-Potential
Ein definiertes Heizspannungspotential kann u.U. den Klang – insbesondere bei SRPP-Schaltungen – verbessern.
 

Die nötigen Änderungen:
R17 entfällt. Für die 100 Ohm Widerstände sind 0,5 W-Typen ausreichend, für die 1200 Ohm Widerstände
müssen 2 W-Typen benutzt werden. Die Schaltung zur Erzeugung der Heiz-Spannung hat keine Verbindung 
zur Masse (außer über die Verbindung der 100-Ohm- und 1200-Ohm-Widerstände).
Die Widerstände sollten ausgemessen und selektiert werden.


Soll eine hohe Ausgangsleistung an niedrigen Lasten (2 Ohm und darunter) gewährleistet werden,
kann folgendermaßen verfahren werden:


der HEXFET IRFP350 wird gegen 2 FET’s vom Typ BUZ91 ausgetauscht,
welche parallel geschaltet werden,
statt eines TIP141 werden zwei Stück benutzt,
welche jeweils einen Emitterwiderstand von 1,8…2,2 Ohm bekommen
und in ihrer Basis je einen Widerstand von 22 Ohm,
welche am Verbindungspunkt R10/D1 zusammengeführt werden.
In diesem Fall kann dann ein Transformator mit 30 V Wechselspannung
und einer leistung von 160 VA…225 VA benutzt werden.
Achtung! Der Wärmeleitwiderstand der Kühlkörper muss dann besser 0,25 K/W sein. 
 
Hinweise zum Aufbau und zur Kühlung:

Bei der Schaltung um die beiden Transistoren müssen wir uns erst mal ein paar Gedanken
um den mechanischen Aufbau machen:
Da der Verstärker im Class-A-Modus betrieben werden soll, d.h., dass immer ein hoher Ruhestrom fließt –  und damit auch sehr viel Energie in Wärme umgesetzt wird,
die wieder abgeführt werden muss –
sind ein paar Gedanken zu den Kühlkörpern unumgänglich.
Jeder Transistor benötigt einen Kühlkörper mit einem Wärme-Leitwiderstandswert von maximal – oder besser weniger – 0,5°/W. Hinzu kommt noch der Leitwiderstandswert vom Transistor zum Kühlkörper, der mit 0,20°/W angenommen wird!
Bei einer Verlustleistung von 60 W je Transistor (bzw. beim TIP141 incl. des Widerstandes), die der Verstärker spielend erreicht, steigt die Temperatur der Transistoren um 45° C:
bei einer angenommenen maximalen Umgebungstemperatur von 40° C
(kann im Sommer ja schon mal vorkommen)
arbeiten die Transistoren dann bei einer Temperatur von 85° C –
viel höher darf die Temperatur auch nicht ansteigen,
da dann die zulässige Verlustleistung in den Halbleitern erheblich absinkt.
Zur Montage der Transistoren auf den Kühlkörpern ist Wärmeleitpaste zu verwenden,
vorzugsweise silberhaltige Leitpaste aus dem Computerbereich.
Es bietet sich an, jeden Transistor auf einen eigenen Kühlkörper zu montieren.
Die Transistoren werden ohne Glimmerscheibe oder Silikonscheibe auf dem Kühlkörper montiert.
Beim Hexfet IRFP350 liegt dann am Kühlkörper die halbe Betriebsspannung an,
beim Kühlkörper des TIP141 sind es etwa 3…4 Volt, je nach verwendeten Bauteilen.
Eine elektrische Isolierung würde den Wärmeleitwiderstand erheblich verschlechtern.
Falls also mal zwei Mono-Blöcke nebeneinanderstehen,
und sich irgendwo die Massen verbinden (meist im Vorverstärker),
muss darauf geachtet werden, dass sich die Kühlkörper nicht berühren können,
ggf. können die Kühlkörper je nach eigenem Geschmack
mit Lochblech oder ähnlichem abgedeckt werden.
Da die Kühlkörper und die Oberflächen der Transistoren ihre Wärme auch in das Gehäuse abgeben (ebenso der LM317 und die Dioden)
lässt sich ins Gehäuse ein 40-mm-Lüfter einbauen –
aber (!!!): die Spannungsversorgung ist unbedingt von einer externen Spannungsquelle
mittels eines abgeschirmten Kabels zu entnehmen (Anschluss z.B. über Cinch-Buchse/Stecker) und – wenn möglich, ist ein kollektorloser Lüfter zu benutzen,
da ein Lüfter mit Kollektor möglicherweise Störeinstrahlungen verursacht –
wer z.B. noch zwei Lüfter von aktiv gekühlten Grafikkarten o.ä. rumliegen hat,
sollte dies in Erwägung ziehen,
ohne Lüfter muss auf eine Wärmeabfuhr im Gehäuse
(z.B. mehrere Gehäusebohrungen) geachtet werden.

Sicherheit:

Da im Verstärker ja auch mit Spannungen von 230 V gearbeitet wird,
müssen wir uns noch mit der Sicherheit beschäftigen:

Jeder Verstärker bekommt einen zweipoligen Ausschalter.
Jeder Trafo bekommt seine eigene Sicherung (Si1 … ).
Schutzleiter:
Wenn alle Transformatoren vergossen sind und keine Metallteile (Trafokern)
zugänglich sind  und die Netzanschlüsse keine Metallteile berühren können,
kann auf einen Schutzleiter verzichtet und ein zweipoliges Netzkabel verwendet werden –
mindestens Querschnitt 1 mm².
Ist bei auch nur einem Trafo der Kern nicht vergossen –
oder hat ein Trafo eine Schutzwicklung,  wie einige Ringkerntrafos – muss (!!!)
ein Anschlusskabel mit Schutzleiter verwendet werden.
In die Versorgungsspannung der Transistoren (40 V)
lässt sich ein Sicherungsautomat mit 4 A träge schalten,
dieser verkraftet kurzzeitige Spitzenströme und schützt die Transistoren
vor thermischer Überbelastung.
Bei Dimensionierung auf 35 W an 4 Ohm muss ein Automat
mit einer Nennbelastbarkeit von 6,3 A träge verwendet werden.

Tipps zum praktischen Aufbau:
Die Transformatoren sollten räumlich einen größtmöglichen Abstand zur Röhre und deren Beschaltung aufweisen,  um Störeinstrahlungen zu vermeiden, ggf. lässt sich eine Abschirmung mittels eines dünnen Kupferbleches oder einer kupferkaschierten Platte,
welche mit dem zentralen Massepunkt verbunden wird, herstellen.
Die Verbindung zwischen Eingangsbuchse (Chinch) und Röhreneingang
ist so kurz wie möglich zu halten;
hierzu ist ein abgeschirmtes Kabel zu verwenden, dessen Abschirmung
bzw. Masse wieder direkt zum zentralen Massepunkt geführt wird:
damit ergibt sich auch die Position des zentralen Massepunktes: nahe der Röhre.

Audiophile Bauteile und Bauteilauswahl

An einigen Punkten der Schaltung empfiehlt es sich, audiophile Bauteile zu verwenden,
da diese erheblichen Einfluss auf die Klangqualität haben.
C2R, C3, C4, C5 sollten mindestens MKP-Kondensatoren sein,
für C3 und C4 sind MKP-Q4 oder Audyn-Cap’s die bessere Wahl, da sie das Klangbild besser auflösen.
C2 ist ein Glimmer-Kondensator. Auch für C8 und C9 empfehlen sich Kondensatoren vom Typ MKP-Q4
bzw. Audyn-Cap für C9.
R11 sollte ein Folien-Widerstand sein, da diese keine (Eigen-)Induktivität besitzen,
zum Erstaufbau und zum Probieren der verschiedenen Ruhestromeinstellungen reichen auch erst mal „normale“
Draht-Zementwiderstände.
Die Verwendung von audiophilen Bauteilen sollte, wenn,
dann auch für alle genannten Bauteile Anwendung finden,
da nur so eine Verbesserung erzielt wird.
Auch bei den Transistoren sollte auf gute Bauteilqualität geachtet werden:
Hersteller guter Halbleiter sind:
National Rectifier,
National Semiconductor,
Phillips,
Siemens,
Intersil,
Fairchild,
Toshiba,
– von anderen Anbietern sollte man die Finger lassen,
da diese Halbleiter meist nicht das halten, was die Datenblätter versprechen;
im Zweifel bei den Versandshops nachfragen, wer der Hersteller ist.
Insbesondere bei dem HEXFET muss auf gute Qualität geachtet werden,
da billig hergestellte FET’s meist eine viel höhere Eingangs-Kapazität haben,
als in den Datenblättern angegeben, und das schafft die Röhre dann nicht mehr,
da sie nicht genug Strom liefern kann
(wir erinnern uns: die Schaltung um die Röhre ist nur der Spannungsverstärker).
 
Transistoren und Röhren:

statt des IRFP 350(360) kann auch gut ein 2SK1530 eingesetzt werden.
Dieser liefert ein tendenziell etwas wärmeres" Klangbild als der IRFP350.
Der 2SK1530 ist aber kein "Arbeitspferd", auch wenn das Datenblatt diese
vermuten lässt. Eine höhere Class-A-Leistung als 30 W an 8 Ohm sollte
diesem nicht zugemutet werden. 
Auch zur P88CC gibt es noch eine Alternative - die E88CC (militärische
Version der P88CC), tendenziell langlebiger, rauschärmer und ein etwas
"ruhigeres" Klangbild.


Änderung der Spannungsverstärkung :

Arbeitspunkt und Spannungsverstärkung können mit R2 und R4 variiert werden.
Werte für R2 : 220 Ohm . . . 3900 Ohm
Werte für R4 : 15KOhm . . . 75KOhm

Beim Kauf der Bauteile sollte – insbesondere bei den Röhren und den Koppelkondensatoren –
auf enge Toleranzen geachtet werden. Röhren sind als „matched pair“ erhältlich,
ebenso einige Kondensatoren – allerdings reicht hier die Qualität von MKP-Q4 oder Audyn-Caps völlig aus,
ohne weiter selektiert werden zu müssen.

Klangbeschreibung:
Der Hybridverstärker besitzt eine sehr feinzeichnende Wiedergabe, seine Stärken liegen hierbei im Präsenzbereich.
Der Bassbereich wird sauber und druckvoll wiedergegeben.
Der zu vermutende „Röhrenklang“ wird durch die Verwendung des Mos-FET etwas abgeschwächt –
ist aber dennoch nicht zu überhören.

Frequenzgang:




Bauteile :






Ein Blick ins Innere :





 

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