........... neben den RFT L3402 (aus den 70igern der DDR-Zeiten) Einzug gehalten haben, .........
...... die Beide >=95db "Kennschalldruck" haben dürften, sollten nun selbst Verstärker mit nur 1 Watt Musikleistung ausreichen, um auch Mal "laut" Musik hören zu können. Achtung subjektiv !
Mit dem doppelten an Leistung (2W) bekommt man dann schon 3dB mehr an Schalldruck aus dem Lautsprecher. Doppelt so "laut" (Psychoakustik) wird es aber erst bei 10dB mehr.
Quelle: http://www.sengpielaudio.com/Rechner-Lautheit.htm
Schalldruck geht aber auch wieder über die Entfernung zum Hörplatz verloren, so das nach 3m schon wieder ca. -10dB weg sind. Also bleiben mir von den 95 bzw. 98dB, am Hörplatz wieder nur 85 bzw. 88dB und dann noch gar nicht betrachtet, was der Hörraum mit dem Frequenzgang alles anstellt.
Der SK-58 ist ein koaxialer 12" Lautsprecher, dessen Hochtöner im Zentrum, bei 5kHz (am Ende des ohrempfindlichen Bereiches 😉), mit nur einem Kondensator getrennt wird (also eine 6dB Weiche), der L3402 ist ein 12" Breitbandlautsprecher, der lt. Datenblatt aber nur bis 12kHz gehen soll. "Soll", aber aus aus 3 Päärchen hab ich mir die mit dem ausgedehntesten Frequenzbereich (bis ca. 19kHz) herausgesucht, aber selbst die anderen gingen alle min. bis 15-17kHz. Damals wurde von den technischen Daten scheinbar eher "unter- als übertrieben" 😉.
Versuchen sie heutzutage mal einen 12" (30cm) Breitbandlautsprecher zu finden, der bis 19kHz geht und durchschnittlich ca. 95dB hat. Selbst der hochgelobte Philips AD12202/M8, den ich selbst hatte, fällt bereits bei 15kHz ab.
Man beachte auch, das es sich bei meinen "Lautsprecherboxen" eigentlich nur um offene Schallwände
handelt !
Man muss in diesem Zusammenhang aber auch sagen, das es sich bei meinem Raum um einen "nur" ca. 16qm großen, mit niedriger Deckenhöhe (Keller) handelt, wo die Lautsprecher dann auch durchaus so etwas wie "Kickbass" produzieren. Die gleichen Lautsprecher und Verstärker bringen bei einem Bekannten, in seinem Wohnzimmer, mit größeren Abmessungen und "normaler" Deckenhöhe, dann schon keinen Bass mehr.
Wie schon gesagt bekomme ich momentan bei eine Ua/Ug2=165V ca. 2W aus einer E55L heraus, wobei die max. Werte Ua=200V und Ug2=175V wären. Die EL5070 hat gar nur Ua/Ug2=150V, obwohl beide eine Pa max. von 11,5W (10+1,5W) im (Pseudo) Triodenbetrieb haben.
Natürlich könnte ich bis an die Grenzen von Ua/Ug2 gehen, was aber u.a. die Gefahr eines Überschlags erhöht oder aber ich geh über den Strom, denn das könnten beide. Müsste aber dann niedrigere Ra-Werte für die Ausgangsübertrager wählen. Der max. Ik von beiden ist lt. Datenblatt 75mA, wenn nicht auf die Haltbarkeit geachtet werden muss, dann gehen sogar 100mA. Der Innenwiderstand (Ri), der E55L/EL5070 ist im Standardarbeitspunkt ca. 600 Ohm.
Es gibt eine "Faustformel", wie sich das Verhältnis von Innenwiderstand der Röhre zu Primärimpedanz des Übertragers verhalten soll. Die Primärimpedanz des Übertragers einer Triode sollte 2-5 fach so hoch sein wie der Innenwiderstand der Röhre. Der 3-fache Wert gilt schon fast als Standard. Der Übertrager sollte also eine Impedanz zwischen 1200 und 3000 Ohm besitzen.
Die Verzerrungen sinken bei höheren Ra-Werten immer weiter,
allerdings auch die Leistung (verhältnismäßig geringer). Die bisherigen Übertrager mit 2,5 und 5kOhm waren also eher in Richtung "Verzerrungsarmut", aber nicht auf max. Leistungsausbeute ausgelegt (hatte halt nichts anderes da). Die vor Kurzem bestellen Übertrager mit 1,7kOhm für die E55L/EL5070 und einen 3,5kOhm für die E810F sollten also eine etwas bessere Leistungsausbeute bringen.
Hier mal ein Diagramm zu Ri/Ra von Trioden und Pentoden (Tetroden)
Die Schaltungen von SPUD's sind alles andere als kompliziert. Hier am Beispiel von triodisierten Pentoden, wie die E55L/EL5070 eine ist, mit dem evtl. notwendigen Eingangsübertrager, um auch sicher zu stellen, die Röhren weit genug aussteuern zu können, da viele dieser für 1-Röhrenverstärker geeigneten Röhren, mehr als 2Vrms benötigen (je nach Arbeitspunkt).
Man könnte auch noch den Gridstopper-Widerstand an G1 und den Widerstand zwischen G2 und Anode, die die E55L in den "Pseudo-Triodenbetrieb" bringt, weglassen, dafür aber Ferrit-Perlen in die Verbindungsleitungen macht, um Schwingneigungen zu unterdrücken, dabei die Leitungen aber auch so kurz wie möglich hält.
Ein E55L-Verstärker ist bei mir schon schon länger, erfolgreich im Betrieb.
Für die 1. Versuche mit der EL5070 und dem 1,7kOhm Ausgangsübertrager hab ich jetzt erstmal auf noch vorhandenes Material zugegriffen, bevor ich da wieder in die "Vollen" gehe. Von einem früherem Mono-Aufbau des E55L-Verstärkers, waren noch die Netztrafos übrig. Zwei 10" Einschubgehäuse lagen auch noch herum.
Damit baue ich jetzt wieder Mono-Verstärker auf. So ungefähr schaut das dann aus. Als Basis dient eine 16mm MDF-Platte. Abwärme ist also mehr oder weniger nur nach oben möglich, also kein "Durchzug" und auch kein übereinanderstapeln.
Es geht recht eng zu im Inneren, u.a. deshalb muss ich schauen ob ich auch noch die Eingangsübertrager mit einbaue und evtl. auch noch eine Netzteildrossel, um ausreichend Siebwirkung und eine hohe Güte (Q), bei möglichst niedrigem Netzteil-Innenwiderstand, hinzubekommen.
Den meisten Platz nehmen allerding die Folienkondensatoren im Netzteil und für den Kathodenkondensator ein.
Wieso Foliekondensatoren ?
Vielleicht eher ein Spleen von mir, als technische
bis ins Letzte begründet, aber Elektrolytkondensatoren halten schon mal nicht so
lange, sollen aber auch einen schlechteren "Verlustwinkels δ" haben. Wie sich das klanglich immer auswirkt, steht auf einem anderen Blatt.
Die 120dB Störspannungsabstand, die hier z.B. gefordert werden "https://www.audionist.de/diy/netzteil-mit-rc-siebung-fuer-einen-roehrenverstaerker/",
werde ich hier nicht umsetzen können, aber auch sonst, nur mit
Folienkondensatoren, wird das schwierig und auch schnell teuer.
Sobald "Brumm", bei voll aufgedrehtem Lautstärkeregler, mit dem Ohr direkt am Lautsprecher, nicht mehr "hörbar" ist, sollte erstmal genug gesiebt sein 😉. 75-80dB sollten reichen.
Eine Drosselsiebung sollte eine Güte (Q) von <=0,5 haben, welche sich aus der Induktivität, dem Gleichstromwiderstand der Spule und der Siebkapazität errechnet. Sollte die Güte höher sein, könnte ein "schwingfähigen" Systemes entstehen, welches den berüchtigten Resonator entstehen liese.
Entweder hat es bei mir glücklicherweise noch nie "resoniert" oder ich hab keine "hörbaren" Auswirkungen bemerkt. Wenn die Güte etwas höher als 0,5 ist, könnte man dieses an einem "Überschwinger" der Bertriebsspannung, im Einschaltmoment sehen oder in einem längerem "Einschwingen" bis zum Betriebswert der Spannung. Das kann man mit folgendem Programm gut simulieren "http://www.duncanamps.com/psud2/".
Im schlimmsten Fall könnte durch Überspannung etwas zerstört werden oder die Betriebsspannung des Verstärkers ständig schwingen (resonieren).
Das kann bei einer RC-Siebung (Widerstand und Kondensator) nicht passieren. Hier kann es aber durch eine zu geringe Siebung, der Spannungsversorgung zwischen Treiber- und Leistungsröhre zu s.g. "Motorboating" führen. Hört sich aus dem Lautsprecher dann wie "Blubbern" oder eben "Tuckern" eines Motorbootes an.
Das aber auch der letzte Kondensator im Netzteil, mit der Induktivität des Ausgangsübertragers und dessen Gleichstromwiderstand bildet wiederum einen Resonator, was mir bis vor Kurzem noch gar nicht bewusst war. Vielleicht kommt ja daher die "Abneigung" von Drosseln im Netzteil ?
Zwei "mögliche" Resonatoren könnten dann vielleicht doch wieder einer zu viel sein 😉?
Dann sollte man auch noch auf das Verhältnis zwischen Innenwiderstand des Netzteiles und dem des Verstärkers achten, nicht das dann bei Strombedarf die Spannung einbricht, was zu einem schwankenden Arbeitspunkt führt. Da der Ri der E55l/EL5070 so um die 600 Ohm liegt, sollte auch das Netzteil keinen viel höheren Innenwiderstand haben, was nur mit Folienkondensatoren gar nicht so einfach werden dürfte 😉.
Bei in Eintakt-Class A arbeitenden Verstärker sollte das Netzteil relativ "gut" sein, da sich noch evtl. vorhanden Störanteile nicht einfach aufheben, so wie bei einem in Gegentakt arbeitenden Verstärker. Das Netzteil sollte also schon einigermaßen gut gesiebt und frei von z.B. "Spikes" sein, die durch das Nachladen großer Kapazitäten und oder Halbleitergleichrichtern entstehen können, da ja die Musik, nichts anderes ist, als die im Takt der Musik veränderte Netzteilspannung.
Es verbietet sich sogar, bei Verwendung von Röhrengleichrichtern, zumindest gleich nach der Gleichrichterröhre, riesige Kapazitäten einzusetzen, nach dem Motto viel hilft viel (s. Datenblätter). Ganz zu Anfang der Röhrentechnik gab es noch gar keine großen Kapazitäten, da war eine oder gar mehrere Drosseln Gang und Gäbe.
Ich rechne bei dem 1,7kOhm Ausgangsübetrager, bei einem Arbeitspunkt von ca. Ua/Ug2=140V und ca. Ik=55mA, mit einer Gittervorspannung von ca. 3,0-3,5V. Da aber bei dieser Röhre bereits bei ca. -1V Gittervorspannung Gitterstrom zu fließen beginnt, bleiben eigentlich nur ca. 2,5-2,8V Aussteuerungsspielraum, was bei einem Eingangsübertrager mit 1:2 ca. 1,25-1,4V bedeutet. Damit bin ich zumindest aussteuerungstechnisch auf der sicheren Seite. Ein bisschen mehr ginge dann schon noch, muss dann nur aufpassen, das nicht zu viel Gitterstrom fließt, wenn ich weiter aussteuere. Das Gitter g2 könnte man zur Not mit max. 1,5W belasten. Da muß man einfach etwas "spielen" mit dem Arbeitspunkt, damit man das max. mögliche, bei geringstem Verschleiß der Röhre herausholt. Aber da jetzt um 0,1W Musikleistung "feilschen", ist vielleicht etwas übertrieben, wobei bei Zimmerlautstärke (wirkungsgradstarke Lautsprecher vorausgesetzt) oft nur mit 0,5W gehört wird.
Ein Phänomen gibt es aber auch noch, bei in 1-Takt Class A arbeitenden Verstärkern, das mit zunehmenden Aussteuerung die Belastung der Röhre sinkt, d.b. im Arbeitspunkt, in Ruhe, ohne anstehendes Musiksignal, wird die Röhre am meisten belastet.
Kann man hier nachlesen "http://www.aikenamps.com/index.php/idle-current-biasing-why-70-percent".
Man könnte also auch daran denken, um die Röhre in Ruhe zu schonen, einen Schalter einzubauen, der die Anodenspannung minimiert bzw. wo z.B. nur noch 0,5W Musikleitung möglich wären ? Eine s.g. "Standby" Funktion.
Was man beim Eingangsübertrager beachten muss (gilt eigentlich auch beim Ausgangsübertrager):
- ein Übertrager übersetzt u.a. auch Impedanzen, dieses tut er aber (anders wie bei Spannung und
Strom) in einem quadratischem und das auch noch in einem umgekehrten Verhältnis.
- Übertrager sollten "normalerweise" sekundär abgeschlossen werden, um "saubere" Verhältnisse zu
schaffen.
D.b. wenn ich z.B. den Lundahl LL7903 Eingangsübertrager hernehme, der
bei 30kOhm sekundärem Abschluss, bei einem Übersetzungverhältnis von
1:2, die Sekundärimpedanz im umgekehrt quadratischem Verhältnis, also
4:1, auf die primäre Seite "zurückspiegelt", dann macht das bei
30kOhm:4=7,5kOhm. Mit dieser Impedanz wird aber auch die Quelle (CD-Player, RIAA-Vorverstärker, etc.) belastet.
Um aber u.a. Frequenzgangseinbußen zu vermeiden, sollte das Verhältnis von Quellimpedanz (das am Verstärker angeschlossene Gerät, CD-Player, etc.) zur Eingangsimpedanz (des Verstärkers) min. 5x, besser sogar 10x höher bzw. niedriger (je nach Blickrichtung) sein, sprich die Quelle sollte in meinem Fall min. 7,5Kohm:5=1,5kOhm Ausgangsimpedanz besitzen oder besser sogar 7,5kOhm:10=750Ohm.
Infos dazu unter "http://www.sengpielaudio.com/Rechner-spannungsanpassung.htm"
Und genau da fangen die Probleme dann an.
Selbst heutzutage wird es schwierig werden Geräte wie einen Plattenspielervorverstärker (RIAA), einen Tuner, etc. zu finden, der eine so niedrige Ausgangsimpedanz besitzt. Ausnahmen dürften CD-Player sein. Es würde also ein zusätzlicher Vorverstärker benötigt, wenn man diesem Problem aus dem Weg gehen will, aber auch das wollte ich vermeiden, weil ich meine komplette Hörkette "simple as possible" (so einfach wie möglich) halten wollte.
U.a. deshalb hab ich mir auch nochmal einen RIAA-Vorverstärker mit einer Ausgangsimpedanz von ca. 1,6kOhm gebaut. Kaufen kann man so etwas kommerziell kaum und wenn dann wird es teuer.
Ihr versteht vielleicht jetzt auch, was für Ansprüche an die "Quelle" gestellt werden würden, wenn ich mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:4 arbeiten müsste, um einen 1-Röhrenverstärker, z.B. mit der EL84/SV83 voll aussteuern zu können (30kOhm:16=1,875kOhm -> 5x kleiner =375Ohm, 10x kleiner = 188Ohm) ?
Einfacher ist es natürlich eine "aktive" Treiberstufe zu verwenden, die weniger impedanzkritisch und deutlich günstiger ist. Was klanglich "besser" ist, steht auf einem anderen Blatt
Transistoren würden diese niedrigen Ausgangsimpedanzen leichter schaffen, als es eine Röhre tut.
Röhren sind eigentlich auch dafür bekannt, das man sie "leistungslos" ansteuern kann, was früher auch so gemacht wurde (sieht man z.B. an den Lautstärkereglern mit >1MOhm), aber ich hab auch mittlerweile festgestellt, das etwas mehr "Strom" (niedrigere Impedanzwerte), immer gut sind, u.a. was die Störungsunterdrückung angeht, aber auch um Röhren "anständig" zu "treiben" 😉.
Manche Röhren, in gewissen Schaltungen (Class A2 Arbeitspunkt), müssen gar richtig "getreten" werden, für Gitterverhältnisse ordentlich mit Strom versorgt werden, damit sie überhaupt richtig funktionieren.
Die heutigen Werte bei den Lautstärkereglern in Röhrenverstärkern sind oft nur noch 100kOhm, bei Transistorgeräten gar nur noch 10kOhm. Bei mir haben sich u.a. wegen der Verwendung von Eingangsübertragern mittlerweile 50kOhm bewährt.
Ich betreibe Pentoden, aus klanglichen Gründen, im Trioden-Mode und dann auch noch im 1-Takt-Class A-Betrieb, der leistungstechnisch zwar die niedrigste Ausbeute, aber den "besten" Klang verspricht. Achtung subjektiv !
Was die Haltbarkeit von Röhren angeht. Bei den E55L/EL5070 handelt es sich um Langlebensröhren mit ca. 10.000 Std. Wenn ich also 1 Stunden pro Tag Musik hören würde, dann wären das im Jahr ca. 365 Std. Die 10.000 Std. : 365 Std.= 27,4 (Jahre). Im Stereobetrieb brauche ich immer 2 von den Röhren. Ich hab 8 von den E55L und 8 von den EL5070, d.b. 8x 27,4 Jahre=219,2 Jahre. Das reicht für's Erste 😉!
Ausgangsübertrager
Es könnte sein, das die von mir gewählten 10W Edcor GXSE10-8-1,7k Ausgangsübertrager zwar den Ruhestrom mühelos aushalten werden (lt. Datenblatt 100mA), aber eine relativ geringe Induktivität besitzen dürften, was zusammen mit der doch relativ geringen, letzten Kapazität im Netzteil (100uf), eine relativ "schlechte" Güte "Q" ergeben wird, also >>0,5 ist, d.b. es wäre ein "schwingfähiges" System. Wie sich das klanglich auswirkt will (kann) ich mir gar nicht vorstellen.
Die Drossel, z.B. im Netzteil der "Uchida 2A3" (mein 1. Röhrenverstärkerbausatz, den ich mir 1993 zugelegt hatte) dürfte folgende Werte besitzen 5H/150mA/ca. 85Ohm, davor und danach ein 47uf Kondensator. That's it ! Das ergibt eine Netzteil-Güte von Q>3, eine untere Grenzfrequenz von ca. 10Hz und eine Siebwirkung von gerade mal 40dB. Nicht gerade berauschend !Ich glaube aber auch, das der 1.Kondensator, direkt nach der Gleichrichterröhre extra relativ hoch gewählt wurde, um die wellige Gleichspannung (100Hz) bereits stark zu "glätten". Allerdings findet man bei der in der Uchida verwendeten Gleichrichterröhre 5U4G unterschiedliche Angaben, was den Wert des 1. Kondensators angeht. Von 32-40uf, wobei die 47uf dann eh schon zu hoch wären, was aber auch noch von der Trafospannung und dem Strom der fließt abhängt. Ist aber dennoch alles etwas Spitz auf Knopf genäht bei der Uchida, finde ich, besonders weil man die Uchida dann auch noch auf die 300B umrüsten könnte, wo dann noch mehr Strom fließt. Alleine mit der 2A3 wurde der Trafo nach einiger Zeit schon mehr als handwarm. Kaputt gegangen ist dennoch nichts.
Das Gleiche (mit der Güte) eigentlich auch beim Ausgangsübertrager und dem letzten 47uf Kondensator, der sogar beide Kanäle versorgt. Die Übertrager der Uchida 2A3 waren nicht die Größten (was man so anhand der Trafohauben schätzen konnte), was auch auf eine geringe Primärinduktivität hindeutet. Auch diese Kombination (letzter Kondensator im Netzteil bevor es auf die Übertrager geht) dürfte keine "gute" Güte von <=0,5, also nicht schwingfähig, ergeben haben ?
Der Klang der Uchida 2A3 hingegen ist "amtlich" ! Und jetzt kommen sie.
Ich versteh es nicht ! Theorie und Praxis ?
Hier kann man sich einen "Wolf" lesen, zum Thema Übertrager, "http://www.hifi-forum.de/viewthread-111-1507.html".
12.01.2021
Mal wieder ein Eindruck vom Aufbau. Links vorne wäre noch Platz für eine Drossel.
14.01.2021
18.01.2021
Mühsam nährt sich das Eichhörnchen .........
Spiegelbildlicher Aufbau, damit evtl. die in einem externen Gehäuse untergebrachten Eingangsübertrager möglichst nah an den Eingängen (zwischen den beiden Endstufen) positioniert werden kann, aber um Kontaktstellen zu reduzieren bzw. die Kabellängen möglichst kurz zu halten, wird letztendlich die Einbauvariante bevorzugt.
Die Kondensatorbänke werden über die Lötleisten auf beiden Seiten fixiert. Das Ganze würde dennoch natürlich keinen Fall aus 1m Höhe überleben 😉.
19.01.2021
Etwas weiter verdrahtet und mit Drosseln ........
28.02.2021
Das ich in der Sache noch nichts weiter von mir hören hab lassen, liegt u.a. daran, das ich noch immer auf die Ausgangsübertrager mit 1,7kOhm warte. In diesem Zuge hab ich gleich noch welche mit 3,5kOhm mitbestellt, um z.B. die 6E6P optimaler ausnutzen zu können, würde aber auch für die 6J52P, E810F oder 7788 passen. Die Übertrager sollen angeblich im März geliefert werden. Da der 3,5k Übertrager max. 80mA aushalten würde, könnte ich mir auch mal etwas mit der EL34, mit einer etwas höheren Anodenspannung, dafür etwas weniger Anodenstrom anschauen 😉.
Die Bleche von den E55L-Monos, in den kleinen Munitionskisten, wurden auch wieder reaktiviert (früheres Bild) und teilweise auch schon wieder aufgebaut. Vielleicht gehen die ja wieder in Betrieb 😉? Rein passen, von der Netzteilleistung her, würde alle momentan interessanten Kandidaten, wie die EL5070, 6E5P, 6E6P, 7788, E810F, 6J52P oder auch die 6C45.
Momentan bin ich wieder hin- und hergerissen, welche Röhre ich "letztendlich" nehmen soll/werde oder welcher Gehäuseaufbau es werden soll.
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Was die Verstärkung angeht, hat z.B. die E810F (7788) mehr zu bieten, die D3a (EL862, 6J52P) sogar mehr als doppelt so viel wie die E55L. Leider sind im Gegenzug dann nur noch eine Pa von max. 6 oder gar nur 5,2W zulässig. Beide sind aber auch wieder Langlebensröhren mit 10.000 Std.. Würde mir hier vielleicht sogar 80% der max. Pa zutrauen, also 4,8W oder eben nur 4,2W bei der D3a. Beide werden aber halt auch nicht mehr produziert. Die 6J52P würde sogar 11,5W (Pa=10W+ Pg2=1,2W) aushalten. Die Steilheit ist mit 55mA/V (+13/-12) sogar höher, als bei der E55L, soll aber nach 3.000 Stunden dann nur noch eine Steilheit von >=36 haben. In wie weit aber die Steilheit zum Klang oder der max. möglichen Ausgangsleitung beiträgt, kann ich momentan nicht einschätzen.
Ich hab auch nochmal über die "Effektivität" eines 1-Röhrenverstärkers nachgedacht.
Verstärker im Eintakt-Class A arbeitend, haben einen theoretischen Wirkungsgrad von 50%. Das beinhaltet aber nicht das ganze Drumherum. Irgendwie muss ja der Verstärker auch mit Strom versorgt werden und auch ein Übertrager arbeitet nicht für "lau", sprich auch da entstehen Verluste, wie in jedem anderen Bauteil auch.
Die E55L benötigt alleine für die Heizung 6,3V und 0,6A, das sind 3,78W. Im Arbeitspunkt stehen ca. 165V über der Anode an und es fließen ca. 50mA, d.b. nochmal 8,25W. Bei Stereo das Ganze x2. Dabei darf man aber jetzt nicht vergessen, das im Netzteil auch noch einiges an Verlustleistung entsteht. Alleine die Heizleistung der Gleichrichterröhre beträgt 10W (5A, 2A), dann gehen bestimmt 60-70V bei 100mA an der Siebkette verloren, macht ca. 7W. Das sind dann schon mal ca. 41W. 41W aufgenommene elektrische Energie zu ca. 2x2W abgegebener Musikleitung, das ergibt einen Wirkungsgrad von 4/41=0,053 -> 9,7%.
Autsch !
Wenn ich mal im Gegenzug mit der E810F rechne, dann stehen dem ca. 4,3W Heizenergie, 8,75W im Arbeitspunkt (175V, 2x 25mA) und an Verlusten im Netzteil nochmal vielleicht ca. 7,3W (70V Verluste über der Siebkette, bei ca. 50mA und dann noch die Heizleistung einer EZ80 6,3V/0,6A). Das macht ca. 20W, also etwa nur die Hälfte und das bei ca. 2x1,5W Musikleistung. Der Wirkungsgrad beträgt 3/20=0,15 -> 15%.
Die E810F arbeitet also effektiver als die die E55L. Wir wollen ja nicht, das wegen einem Verstärker ein neues Atomkraftwerk gebaut werden muss 😉.
Aber bei HiFi geht es ja nicht hauptsächlich um den Stromverbrauch, sondern um den Klang !
Wenn man jetzt statt dem Röhrengleichrichter einen aus Silizium verwendet, könnte man sich schon mal die Heizenergie sparen, dann könnte man sich auch die Hälfte des Wicklungsaufwandes der Anodenspannungsversorgung sparen (Vollwegröhrengleichrichter brauchen eine Wicklung mit Mittenanzapfung, Silizium-Brückengleichrichtung nur die Hälfte des Wicklungsaufwandes, um die gleiche Spannung/Strom zu erzeugen).
Dann könnte man noch durch Verwendung von Elektrolytkondensatoren, mit deutlich höherer Kapazität, auch die Siebkette optimieren, um die gleiche Siebwirkung zu erreichen. Das würde vielleicht nochmal min. 5W einsparen, das ergäbe dann zumindest schon einem Wirkungsgrad von 3/15=0,2 -> 20%.
Aber wer will schon "Sand" (Silizium) in seinem Röhrenverstärker 😉?
Man könnte natürlich auch einen Brückengleichrichter aus Röhren
aufbauen, aber da ist Aufwand und Nutzen (Heizenergie und Verluste) dann vollends daneben 😉, klanglich gesehen vielleicht nicht.
Und wenn wir schon mal beim Wirkungsgrad sind, wie sieht es denn da bei den Lautsprechern aus ?
Quelle: http://www.sengpielaudio.com/Rechner-wirkungsgrad.htm
Ein 99dB Lautsprecher hat gerade mal 5 %. Nochmal autsch !
Heute gängige Lautsprecher, mit so ca. 89dB haben gar nur 0,5%, d.b. wiederum, wenn ich mit einen 1W Röhrenverstärker 99dB erreiche, benötige ich bei 89dB Lautsprechern, um den gleichen Schalldruck zu erzeugen, 10x so viel Leistung.
Jetzt soll aber auch ein Röhrenverstärker wesentliche höhere Impulsleistungen abgeben können, bis es "hörbar" verzerrt, was ihn dann 10x lauter erscheinen lässt, d.h. 10x10=100 in Kombination mit dem 99dB Lautsprecher. Ein Transistorverstärker würde beim Überschreiten seiner max. Leistung gnadenlos, hörbar verzerren, weil der Klirr aus überwiegend ungeradzahligen Klirranteilen besteht, bei der Röhre hingegen überwiegend geradzahlige, die dem Ohr "zuträglicher" sein sollen.
Es ist und war also nicht alles schlecht, was mit der Röhrentechnik zu tun hat.
Wenn wir uns nun all die Komponenten einer HiFi-Kette vorstellen, jede mit einem mehr oder weniger gutem Wirkungsgrad, dann wird es immer "ineffektiver", da sich Wirkungsgrade multiplizieren. Nehmen wir nur mal den E810F Stereoverstärker (mit Röhrennetzteil) im Zusammenhang mit 99dB Lautsprechern. Das wären dann nur noch 0,15*0,05=0,0075 -> 7,5%. wenn man noch mehr Komponenten mit hinzurechnet (den CD-Player, den DAC, den Röhren-RIAA, etc.), wird es nicht besser.
Eigentlich kann man sagen 95% Verlust 😉 !
Es bringt also nichts mit "theoretischen" Wirkungsgraden einzelnen Schaltungsprinzipien zu rechnen, wenn es in der Praxis und die ganze Kette betrachtet total anders aussieht.
Zurück zur E810F, 7788, 6J52P
1. Erfahrungen konnte ich ja schon mal sammeln, mit einer 6J52P, mit der
bei einem AÜ mit Ra=5k, bei ca. 2Veff am Eingang immerhin schon 1 Watt
rauskamen und da war noch nicht Schluss. Klanglich müsste ich das
nochmal bewerten, genauso wie die E810F oder die 7788.
Also hab ich kurz mal was zusammengelötet, solange die 1,7kOhm Ausgangsübertrager noch nicht da sind. Als Netzteil wurde das vom E55L-Verstärker verwendet und nur der 1. Kondensator entfernt, um die max. Betriebsspannung zu reduzieren. Aus dem Stehgreif waren mit der 6J52P, bei ca. 185V Ua/Ug2, 18mA Ik, bei Rk=100 Ohm, schon mal ca. 1,2W, bei nur 2Veff am Eingang möglich. Pa war dabei gerade mal 3,3W, von möglichen 11,2W. Da ginge noch was 😉!
Für die E810F und 7788 hab ich mir schnell Noval-Adapter umgelötet, da hier Pin 6 und 9 verbunden sein müssen, bei der 6J52P und der D3a hingegen nur Pin 9 verwendet wird. Ich bin da lieber etwas vorsichtiger. Keine Ahnung ob man sich auf die Angaben im Datenblatt immer verlassen kann, von wegen "n.c." (not connected). Bei "i.c." (internal connected) sollte man jedenfalls diesen Pin nicht anderweitig nutzen.
Einfach die E810F anstelle der 6J52P eingesteckt, stellten sich ohne weitere Änderungen eine Ua/Ug2=178V und ein Ik= 22mA ein, was bei 2,8Veff am Eingang, sogar 1,5 Watt ermöglicht, bei einer Pa von 3,9W. Das sind auch nur 65% ihrer max. Pa (5W+1W), falls im Triodenbetrieb die gleiche Belastung gilt. Die Ug2 ist bei dieser Röhre max. 200V. 178V geht gerade noch, aber sicherheitshalber vielleicht doch noch etwas niedriger gehen, dafür könnte man den Strom etwas erhöhen. 40mA Ik (35+5mA) sind "normal", 50mA max. Also wenn ich bei ca. 170V Ua/Ug2 und 25mA Ik einen Arbeitspunkt finden könnte, wäre gut. Hier wäre die Röhre mit 70% (4,2W) ihrer max. Pa ausgelastet. Würde vielleicht sogar bis 80% gehen (4,8W), was bei Ua=170V einen Ik von ca. 28mA gibt. Es kommt jedenfalls schon mal mehr Musikleistung raus als bei der E55L 😉.
Mit der 7788, stellen sich Ua/Ug2=172V und Ik=28mA ein, wobei eine ähnliche Leistung rauskommt, wie bei der E810F, sollen ja auch kompatibel sein 😉.
Die D3a bzw. EL862 musste dann natürlich auch nochmal getestet werden. Hier stellen sich ohne weitere Änderungen ca. 190 Ua/Ug2 ein, bei ca. 17mA Ik, was bei nur Ue=2Veff, ebenfalls ca. 1,5W macht. Das macht zwar auch nur eine Pa von ca. 3,2W, von möglichen max. von 5,2W (Pa 4,2W+Pg2=1W), aber für Ug2 ist die Spannung bereits viel zu hoch (Ug2 max. = 160V).
Ich glaub ich hab mir damit sogar eine EL862 getötet ?
Denke die D3a/EL862 ist nicht so geeignet, zumindest nicht einfach um sie 1:1 umzustecken (deshalb auch "orange" markiert, in der u.s. Tabelle), u.a. eben wegen Ug2, aber auch wegen dem max. zulässigen Ik von nur 30mA.
Jetzt müssen sie nur noch "klingen" und sich auch im Vergleich mit der E55L behaupten.
Hier mal eine kleine Tabelle, der wichtigsten Daten einiger Röhren
Gelb markiert, der Ri den die E810F bei 30mA haben könnte, wenn man dem Internet glauben darf.
Die 6J52P könnte evtl. auch so wie die E810F, bei 1-1,2kOhm im Triodenbetrieb liegen.
Aber selbst die 6E6P-DR wäre mit einem Ri von ca. 1,2kOhm in Betracht zu ziehen. Die benötigt dann aber einiges mehr an Heiz- und Kathodenstrom (550mA und ca. 54mA). Wenn ich mich noch richtig erinnere, kamen da mit einem AÜ mit Ra=5kOhm auch nicht recht viel mehr als bei der E55L raus. Da arbeitet die E810F deutlich effektiver (340mA und ca. 25-28mA)
Wenn ich einen Ausgangsübertrager (AÜ) von Ra=5 kOhm verwende, liege ich bei den meisten o.g. Röhren sicher nicht falsch, aber ich will mich eher in Richtung "Leistungsoptimierung" bewegen, den Klang jedoch, am Ende, natürlich nicht aus den Augen, äh Ohren, verlieren.
Bei der E55L/EL5070 eben dann ein AÜ mit Ra=1,7 kOhm (da Ri = 600 Ohm), bei den anderen (6J52P, E810F, 7788, 6E6P) dann eher 3,5 kOhm (Ri ca. 1-1,2 kOhm) und bei der D3a (EL862) dann besser ein Ra=5 kOhm, da der Ri=1,9 kOhm ist, wobei die max. Ug2 mit 160V, das Ergebnis limitiert.
Angeblich soll es auch ratsam sein:
- wenn man schon mit Ua/Ug2 nahe ans Maximum der Röhre geht, das dann auch das Katoden-
Heizfaden-Potential (Ufk) höher gesetzt wird, um Überschläge zu vermeiden. Manche Röhren, wie
die 6C45 oder 6E5P, 6E6P sollen sogar klanglich davon provitieren, wenn Ufk recht hoch ist. Aber
Achtung, es gibt auch hier Grenzen, positiv wie negativ (s. Datenblatt).
- wenn man mit dem Ia/Ik höher geht, sollte daran gedacht werden, das dies eher zum vorzeitigen
Verschleiß (Emmisionsfähigkeit der Kathode) der Röhre führen kann, als eine zu hohe Spannung.
Sonstige Gedanken
- bei der Dämpfung (ohmscher Widerstand des Lautsprechers zu ohmschen Widerstand der sekundären
Wicklung des Übertragers), scheiden sich die Geister. Manche sagen möglichst hoch, damit nicht der
Lautsprecher den Verstärker kontrolliert, andere sagen, man müsse alleine das klangliche Ergebnis
betrachten. Lautsprecher und Verstärker müssen harmonieren, aber selbst wenn diese harmonieren
sollten, könnte der Hörraum wieder einges "verschlechtern". Das große Ganze muß im Blick bleiben !
Ich denke, wenn der Lautsprecher einen "gutmütigen" Impedanzverlauf hat, keine oder nur sehr
einfache Frequenzweichen besitzt, einen hohen Schalldruck hat und die Membran nicht all zu schwer
ist, dann kommen selbst Verstärker mit nur sehr wenig Leitung bestens damit klar.
- Übertrager mit kleineren Eisenkernen, haben zwar oft auch niedrigere Primärinduktivitäten, was bei
niedrigeren Frequenzen vorzeitig zu "Verlusten/Verzerrungen" führt (auch die Güte in Verbindung mit
dem letzten Kondensator im Netzteil leidet), aber dafür sollen sie im Gegenzug eine bessere
"Feindynamik" zeigen, u.a. weil es weniger Energie kostet, einen kleineren Eisenkern
umzumagnetisieren, als einen großen ? Im Gegensatz zu einem Transistorverstärker ist ein
Röhrenverstärker mit Ausgangsübertrager schon etwas "limitiert".
Ob und in wie weit der Raum, der Übertrager, die Lautsprecher, die Aufnahme oder das eigene Gehör
es überhaupt zulassen 20Hz wiederzugeben/zu hören, gilt zu klären.
14.03.2021
Nachdem ich jetzt eine universelle Umschaltbox fertiggestellt habe (2 Eingänge, 1 Ausgang der wahlweise direkt oder über die Eingangsübertrager, potentialgetrennt, 1:2 an die kanalgetrennten Lautstärkrregler weiter gegeben werden kann) ........................
16.03.2021
Die andere Variante, wie ich den Verstärker aufbauen werde, sieht ungefähr so aus
Die Deckplatten sind schwarz lackierte, U-förmig abgekantete (für mehr Stabilität), 9,5" Rack Panels aus Stahl, z.B. von Thomann, mit 1 bzw. 2HE (HE=Höheneinheiten). Sollte ich mich beim Bohren vertun, sind 3,20 Euro jetzt auch noch erschwinglich 😉. Die mittleren Panels sind geschlitzt, für die Abwärme.
Hoch ist das Gehäuse 20cm, damit im Inneren auch noch größere Röhrengleichrichter, wie die 5R4GY oder 5R4WGA untergebracht werden könnten. Breit eben die 272mm vom 9,5" Panel, bzw. 274mm mit etwas Spiel + 2x16mm MDF Seitenwände. Tief eben das was sich durch 2x Panel 1HE (1HE=44mm) und 2x2HE (2HE=87mm) + etwas Spiel ergibt, also ca. 264mm. Auch hier zusätzlich wieder 2x16mm Seitenwände.
Der Boden ist 19mm MDF, damit ich dort auch alles gut befestigen kann. Da das Gehäuse aus MDF besteht, hab ich mir schon überlegt, diese diesmal "weiß" (oder cremfarben) zu lakieren, was einen guten Kontrast zu den schwazen Blechen geben könnte ?
17.03.2021
Bleche sind da !
Ich hab bemerkt, das die Tiefe von 264mm knapp werden könnte, weil die Massangaben der Bleche nicht eingehalten werden.
Einmal mehr merke ich, das man sich eigentlich auf nichts mehr verlassen kann. Erst wenn man etwas in den Händen hält, sollte man weiter planen.
Zur Not werden die geschlitzen Bleche durch eine Rauch-Plexiglasscheibe mit großzügigen Bohrungen, genau über den Röhren, ersetzt.
19.03.2021
Gebohrt und nachlackiert !
Das mit den Blechen wird wahrscheinlich nicht klappen. Die sind alle breiter wie angegeben, aber der Holzzuschnitt wurde bereits auf die im Datenblatt angegebenen Maße gefertigt. Sch.....!
22.03.2021
Das wird nichts und wirklich gefallen tut es mir auch nicht !
Übrige, nicht verwendete Teile, konnte ich zurückzugeben.
Ich hab ja auch noch einige CNC gefräßte Montagebleche übrig und ich überleg mir momentan, wie ich was umbauen kann, ohne viel Zeit und Geld, um noch den einen oder anderen Verstärker zu komplettieren, um ihn am Ende zu verkaufen.
Wie gesagt will ich auch nochmal der 6J52P, E810F und 7788 eine Chance geben, sich klanglich gegen die E55L/EL5070 zu beweisen, da diese u.a. deutlich "effektiver" arbeiten. Andererseits ist "Effektivität" nicht alles, sondern Klang.
Dann hab ich auch nochmal die halben 19" Einschübe umgebaut und ein paar 50uf Folienkondensatoren für's Netzteil nachbestellt.
Netztrafo ist jetzt hochkant und die Befestigung für die Röhrensockel sind jetzt so gebohrt, das sowohl Magnoval, als auch Oktal und eben Noval mit Adapterblechen verwendet werden können. (Folien) Kondensatoren sind jetzt welche mit 50uf/500V-, von denen man ebenfalls 6 Stück je Moneblock unterbekommt. Dann eben wieder die je 4x110uf Folienkondensatoren für die Kathodenwiderstand-Überbrückung. Die 110uf/70V- gab es vor Jahren mal bei Oppermann für 2€/Stück. Hätte ich damals nur mehr davon gekauft ! Heute wenn man danach sucht, zahlt man um die 20€/Stück.
Man sieht in den Gehäusen zwar die Röhren nicht im Betrieb, aber irgendwas haben die halben 19" Gehäuse dennoch.
04.04.2021
Leider hab ich jetzt erfahren, dass die Übertrager erst Ende Mai kommen werden 😒.
Egal, ich hab einfach schon mal weiter vor mich hingebastelt und erstmal mit dem vorhandenen Material auch schon die 1. Töne rausgeholt. Nicht schlecht, aber teilweise war mir der Bass zu "aufgedickt" und nicht so präzise wie mit der E55L vor. Evtl. wegen der Drosselsiebung ?
Bei ca. 175V Ua, 27mA Ik und einem 100 Ohm Kathodenwiderstand, kamen bei 2,4Veff am Eingang, ca. 1,5W am Ausgang raus. Dank des Eingangsübertragers wurden dann nur noch 1,4Veff benötigt.
Das sind bereits ca. 4,75W Pa, was ca. 80% der max. Pa der E810F entspricht (5+1W).
Seltsamerweise "pfeifen" die kompatiblen 7788 Röhren, wenn ich sie 1:1 gegen die E810F tausche.
Was das wieder sein soll ? Die 6J52P würde ohne Anpassung des Arbeitspunktes (Kathodenwiderstand ?), aber auch wegen der Pin-Belegung nicht so ohne Weiteres 1:1 austauschbar sein.
Das Ganze wurde dann nochmal umdisponiert, u.a. weil ich die Ringkern-Netztrafos evtl. doch wieder in die alten Monoendstufengehäuse (Munitionskisten) der E55L einbaue, um sie später zu verkaufen, so das es für den Verstärker in den 10" Einschubgehäusen, dann wieder ein separates Netzteil geben wird, versuchshalber wieder ohne Drossel und im anderen Gehäuse eben wieder die Stereo-Endstufe. Evtl. wird der Trafo dann noch ausgetauscht werden.
Netzteil (noch nicht ganz fertig)
05.04.2021
Das dazugehörige Netzteil ist jetzt auch wieder fertig und spielt bereits wieder. Was ich finde ist, das jetzt der Bassbereich ohne Drossel etwas "straffer" wiedergegeben wird und vielleicht alles insgesamt etwas dynamischer. Kann natürlich auch wieder nur Einbildung sein 😉. Egal, Hauptsache es macht Spaß !
Hier ist auch schon die "All-in-one-Box",für die Umschaltung von 2 Signalquellen, der kanalgetrennten Lautstärkeregelung und der Möglichkeit das Signal entweder 1:1 an den Ausgang weiterzureichen oder 1:2 über einen Eingangsübertrager zu erhöhen, im Einsatz. Funktioniert prima.
Von den 4 Stück 7788 die ich noch habe, die kompatibel zu E810F wären, "pfeifen" leider 3 Stück. Hab aber auch schon gelesen, das die recht schwinganfällig sein sollen. Ob das der Vorbesitzer wusste ?
Mit der 6J52P stellt sich am gleichen Rk (100 Ohm) eine Ua von 190V ein und eine Ug1=2V, was also nur 20mA Ik bedeutet. Bei einer Ue (RMS)=2V kommen dann auch ca. 1,5W raus, wobei sie nur zu 34% ausgelastet wäre, wenn die max. Leistungsangaben von 10+1,2W (Pa+Pg2) stimmen. Hab aber auch schon Angaben von nur 7,5+1,2W gelesen, was zwar dann schon 44% wären, was aber immer noch im grünen Bereich ist. Hab was von 3.000 Betriebsstunden gelesen, die sie halten soll. Damit dürfte sie jedenfalls ein langes, röhrenschonendes Leben haben. Klangmäßig muss ich beide jetzt nochmal intensiv probehören, gegen den E55L.
Hier mal ein Gesamteindruck meiner derzeitigen Anlage
Von oben nach untern und von links nach rechts !
Links ein Lenco L75 in einer massiven Holzzarge mit einem neuem Reibrad von Audio Silente mit einem MI-System ADC 220X (Rundnadel), rechts ein Telefunken W210 HiFi in einer nicht originalen, aber passenden Zarge von Perpetuum Ebner mit einem Shure M75-6S (Rundnadel). In der Plexiglasbox zwischen den beiden Plattenspielern sind nochmal 4 Headshells für den Lenco, mit unterschiedlichen Systemen (Sansui SC37-A, Goldring G820, Audio Technica AT91R oder ein ADC QLM mit einer RK8 Nachbaunadel - ebenfalls alles Rundnadeln) .
Links ein RIAA mit 4x D3a bzw. EL862 + ausgelagertem Netzteil, rechts daneben das Netzteil vom E810F/6J52P Verstärker, dann die "All-in-one-Umschaltbox" und die Stereo-Endstufe.
Links ein EF37/EL36-Verstärker nach dem Prinzip eines WE91A, daneben ein optisch passender RIAA mit ECC83/ECC81.
Darunter die Digitalabteilung, mit einem Cambridge Azur 340C, daneben ein Selbstbau-DAC mit 4xTDA1543, eine zuschaltbares Spannungsmeßgerät um den Ladezustand des Akkus zu kontrollieren, daneben der 12V-Akku nebst Ersatzakku, nochmal ein Selbstbau-DAC mit 1xTDA1545A und darüber eine Signalquellen-Umschaltbox, beide aber derzeit nicht im Betrieb.
Ja und dann eben die offenen Schallwände mit Lafayette SK-58 Lautsprechern, denen ich neue Hochtöner (Monacor DT-25N) verpasst habe, da die originalen starke Überhöhungen/Einbrüche im Frequenzgang zeigten.
Es gibt noch einen E55L-Verstärker mit getrenntem Netzteil, im Munitionskisten-Design, für den leider m kein Platz mehr im Regal ist 😉. Dieser, wie schon gesagt, ist der Verstärker an dem sich im Moment alle anderen "klanglich" messen müssen.
09.04.2021
Hab gestern den Entschluss gefasst, den Einbau in die beiden 10" Gehäuse noch etwas auszuweiten.
Hab mir jetzt grau getöntes 3mm Acrylglas bestellt (42% Lichtdurchlässigkeit), welches die beiden Fronten bilden sollen. Alle Schalter und Buchsen wandern nach hinten. Eine Einschaltanzeige (Glimmlampe) wird es nicht mehr geben, da man die glimmenden Röhren, hoffentlich, durch das Acrylglas sehen kann. Damit wird auch der Optik, die Röhren glimmen zu sehen, gerecht 😉.
10.04.2021
Umgebaut und funktioniert wieder !
Netzteil
19.04.2021
Das letzte Mal hatten beim Durchtesten der vorhandenen Röhren, u.a. 4x 7788 und 5x E810F, 3 von den 7788 und eine von den E810F, im Verstärker eingesteckt, "gepfiffen".
Ein Schaltungsfehler kann es also nicht sein (aufschwingen), eine Mitkopplung durch falsch angeschlossene Gegenkopplung auch nicht, weil es so etwas hier gar nicht gibt und eine "klassische" Mikrofonie kann es eigentlich auch nicht sein, weil die Röhren nicht weiter "mechanisch" angeregt wurden (am Glaskolben klopfen). Wie gesagt könnte es an der höheren Anodenspannung liegen, die eigentlich dann positive Gitterspannung, mit höherem Rk vorsieht !
Ich hab alle "Pfeifen" jetzt nochmal gesteckt und mit dem Oszi am Verstärkerausgang gemessen, ohne anliegendes Eingangssignal und siehe da, nach einiger Zeit ging das Pfeifen, zumindest bei den meisten 7788 weg. Anfangs hörte es sich am Lautsprecher noch an, als würde sich die Frequenz erhöhen und im gleichen Maße leiser werden, bis es zumindest nicht mehr hörbar war. Leider war nach Abkühlung und Wiedereinschalten wieder da. Die eine E810F blieb anfangs noch still, pfiff aber im weiteren Betrieb dauerhaft.
Ich muss aber jetzt erstmal warten bis die anderen Ausgangsübertrager da sind, um zu klären, wieviel Leistung bei "besserer" Anpassung möglich ist. Mit einem 5k Übertrager zumindest, kommen aus der E810F (ohne irgendeinen Grenzwert erreicht zu haben) jetzt schon gute 1,5W raus, bei halben Strombedarf, wie bei der E55L. Das kann eigentlich nur an der Verstärkung liegen, die fast doppelt so hoch (u=57) wie bei der E55L (u=30) ist, bei ähnlicher Steilheit (ca. 50mA/V). Der Klang muss natürlich auch nochmal verglichen werden. Mit ca. 20-40€/Stück ist die E810F aber auch kein Schnäppchen mehr.
Hält ebenfalls 10.000 Stunden. Das macht bei meinen Hörgewohnheiten (max. 1 Std. am Tag, eher weniger), 4 Stück hab ich, je 2 brauch ich für einen Stereoverstärker, also 20.000 Std./365 Std. pro Jahr, >54 Jahre 😁. Brauch ich da überhaupt noch Ersatz ?
Von den E55L und den EL5070 hab ich mittlerweile min. je ca. 10 Stück, für Stereobetrieb brauche ich jeweils 2, also hätte ich 10 Paare, die ebenfalls jeweils 10.000 Stunden halten würden, macht zusammen 100.000 Stunden. Bei ca. 365 Std. die ich vielleicht pro Jahr höre (eher weniger) sind das ca. 273 Jahre Musikgenus 😁.
21.04.2021
Gestern hab ich wieder Mal den E55L-Verstärker in der Hand gehabt. Bei der letzten Messungen brachte dieser nur max. 1,1W heraus. Ich dachte mir, ich "spiel" mal etwas mit dem Netzteil, u.a. weil ich mir jetzt nochmal einen universelleren Ringkerntrafo besorgt habe, der u.a. 3 verschiede Hochspannungen liefert (300-250-200-0-200-250-300V), 5V/2A für die Gleichrichterröhre (z.B. GZ30, GZ34, 5R4Gy, 5R4WGA, 5Y3, etc., halt alle die nur 2A Heizstrom benötigen) und 6,3V/3A.
Ich hab spaßhalber Mal das Netzteil auf "Drosselsiebung" umgebaut, einfach um herauszufinden welchen klanglichen Einfluss diese haben könnte. Anfangs waren als Glättungskondensator (1. Kondensator nach der Gleichrichterröhre) 4,7uf verbaut, gefolgt von einer Drossel (10H, 150mA, 140 RDC), dann ein 330 Ohm/10W MOX-Widerstand, der zusammen mit den folgenden 180uf Folienkondensatoren, eine Güte von 0,5 erzeugt und eine Siebwirkung von 57dB (nochmal weitere 31dB dann im Verstärker selbst).
Vor der Änderung war die Anodenspannung am Verstärker ca. 160-165V, wenn ich mich richtig erinnere, jetzt, mit Drosselsiebung dann nur noch ca. 150V, was bei einem Rk=100 Ohm einen Anodenstrom von nur 40mA erzeugte, was einer Gittervorspannung (Ug1) von ca. 4V entspricht. Alles noch nicht schlimm, aber was ich dann leistungsmäßig mit Oszi messen konnte, überraschte mich etwas.
Momentan ist ja auch noch ein 1:2 Eingangsübertrager verbaut. Ich stelle also das Ausgangssignal des Frequenzgenerators, bei voll aufgedrehtem Poti am Verstärker, so weit hoch, bis eben der Sinus am Ausgang des Verstärkers die 1. Verformungen zeigte. Bei Ue am Eingang, von ca. 1,8Veff (RMS), was nach dem Eingangsübertrager dann 3,6Veff entspricht, kamen am Übertragerausgang ca. 3,2V (RMS) heraus, was bei einem ohmschen Lastwiderstand von 8,2 Ohm ca. 1,25W Musikleistung entspricht. Wenn man leicht in die Verformung (Klirr, Gitterstromfluss, etc.) geht, die man wahrscheinlich nicht einmal hören würde, wären sogar noch 1,5W möglich. Surprise !
Wie geht das denn, das bei niedriger Ua und niedrigerem Ik mehr rauskommt als vorher ? Wie wird das denn erst, wenn ich die anderen Übertrager, mit 1,7kOhm habe 😉?
Ich werde nicht drumherum kommen, das Ganze wieder zurückzubauen und nochmal zu messen, bevor ich jetzt falsche Vermutungen äußere.
Drosselsiebung (das 1. Bauteil nach der Gleichrichterröhre ist kein Kondensator sondern eine Drossel) soll den Vorteil haben, die Spannung über einen breiteren Strombereich konstant halten zu können, was früher oft in Verstärkern mit stark schwankendem Stromverbrauch eingesetzt wurde, die z.B. in Class AB- oder Class B arbeiten. Also so eine Art "Spannungsregelung" ?
Comparison of output voltage/current curves for (a) capacitor input and (b) choke input systems
Quelle: http://www.r-type.org/articles/art-144.htm
Nachteile gibt es natürlich auch. So muss eine "kritische" Induktivität beachtet werden, die bei maximalem Stromkonsum noch wirksam sein muss, was früher zumindest mit Drosseln, s.g. "Swinging Chokes" (hab leider keinen deutschen Begriff dafür gefunden), bewerkstelligt wurde. Diese können ihre Induktivität stark variieren und halten hohe Wechselspannungen aus, da die Welligkeit der gleichgerichteten Spannung nach der Gleichrichterröhre, ja noch 100Hz beträgt.
Soweit ich herausfinden konnte, sind heutige Drosseln keine speziellen "Swinging Chokes" mehr, variieren aber dennoch ihre Induktivität in einem gewissen Bereich. Die Wicklungen auf dem Kern und der Kern selbst sollten aber "fixiert" sein, also z.B. durch Vakuumtränkung, etc., damit diese nicht zu "rasseln" beginnt, eben wegen dem noch hohen Wechselspannungsanteil, direkt nach dem Gleichrichter.
Hier mal ein Beispiel heutiger Drosseln
Diese Drossel hat lt. Datenblatt bei 15mA 75H und bei 80mA immer noch 40H.
U.a. deshalb, wegen der kritischen Induktivität, stehen in den Datenblättern von Gleichrichterröhren, bei Drosselsiebung, oft der Wert (min.) 10H, z.B. bei der EZ81 oder GZ34. Damit befindet man sich scheinbar auf der sicheren Seite, könnte aber rechnersich evtl. niedriger gehen. "Induktivität" kostet ja schließlich auch Geld 😉.
Ein weiterer Nachteil der Drosselsiebung ist auch noch, das einiges an Spannung verloren geht. Nur noch max. 0,9 mal der Ueff des Trafos kommen nach der Drosselsiebung raus, statt den möglichen 1,414 mal bei Kondensatorsiebung (beim Strom scheint es sich genau andersherum zu verhalten ?).
22.04.2021
Zu früh gefreut, mit der Drosselsiebung und der evtl. Leistungssteigerung !
Nach dem ich den 4,7uf Kondensator wieder vor der Drossel eingesetzt habe, stellte sich eine Ua von ca. 178V ein. Autsch, das ist zu viel, zumindest für die Ug2 (max. 175V).
Wie konnte das passieren ?
Damit waren zwar ca. 2,3W Musikleistung möglich, aber dazu bedarf es auch mehr wie 2,2Veff am Eingang bzw. 4,4Veff am Ausgang des Eingangsübertragers. Mit 2,2uf stellte sich eine Ua von ca. 165V ein, was noch gut für ca. 2W war, mit 1,5uf, Ua=156V immerhin noch 1,5W bei Ue ca. 2Veff. Mit Drosselsiebung war die Ua eben 150V, wobei bei Ue 1,8Veff eben noch 1,3W herauskamen. Klangliche Unterschiede standen erstmal nicht im Fokus, sondern der "sichere" Betrieb.
Später, wenn die 1,7k Übertrager da sind, will ich versuchen ob es möglich ist auch mit der EL5070, bei max. ca. 140V Ua/Ug2, dafür einen etwas höheren Ik, auch so zwischen 1,5-2W zu bekommen.
24.04.2021
So sieht das mit der Acrylglasfront aus (mit und ohne Blitz).
02.05.2021
So, jetzt hab ich den 2. Verstärker, mit der E55L/EL5070, auch noch aufgebaut. Hier bekomme ich jetzt auch gut 1,5W raus, bei Ua=135V und Ik=57mA. Mit einem Übertrager mit Ra=1,7kOhm, bei Ua=125V und Ik=55,5mA bekomme ich vielleicht das Gleiche raus und würde mich damit aber 1. an die Standardwerte halten und 2. kann ich so auch die EL5070 gefahrlos verwenden, was ein sicheres und langes Leben verspricht, schließlich hält mein Röhrenvorrat ja nur >200 Jahre 😉.
05.05.2021
Hatte die Möglichkeit bei meinem Bekannten beide Verstärker "vorzuspielen", mit eindeutigem Ergebnis, wie zu erwarten, für die E55L 😉.
Zuhause angekommen wurde der E810F auf die 6E6P-DR umgebaut, leider mit dem gleichen Ergebnis. Die E55L/EL5070 ist und bleibt momentan das NonPlusUltra was den Klang angeht.
06.05.2021
Die 6E5P verkneife ich mir jetzt nochmal einzusetzen, u.a. weil die eine komplett andere PIN-Belegung wie die E810F (7788), 6E6P-DR, D3a (EL862) und die 6J52P hat. Bei der D3a (EL862) und der 6J52P sind zumindest nur PIN 6 anderweitig verwendet (i.c. = internal connected).
Dafür kam jetzt kurzerhand (mit Noval-Adapter) nochmal die D3a bzw. EL862 rein, die sich aber relativ "dünn" anhörte. Arbeitspunkt ware aber soweit ok. Dann einfach die kompatible 6J52P eingesteckt, was sich schon mal deutlich "runder" anhörte und vielleicht sogar (falls überhaupt möglich) etwas "besser" als die E810F.
Es ist eh schon schwer "direkt" Vergleiche anzustellen. Sobald da schon ein paar Minuten dazwischen sind, wo man einen anderen Verstärker anschließt, würde ich meine Hand nicht mehr ins Feuer legen 😉.
Noch ein bisschen mit dem Arbeitspunkt der 6J52P gespielt (Rk=82 Ohm anstatt den 100, Ua ca. 165V, Ik ca. 22mA anstatt den 17 von vorher - da ginge noch mehr (Strom und Spannung)). Ich probier noch 75 oder gar nur 68 Ohm für den Rk aus, muss aber dann die Spannung wieder etwas erhöhen. So dürfte auch der Ri in diesem Arbeitspunkt vielleicht noch etwas niedriger liegen ? Man könnte auch wieder die "Hazen"-Modifikation einbauen, vielleicht klingt es dann noch etwas dynamischer und feinzeichnender ?
Ich bilde mir aber ein, das wenn die Anodenspannung zu hoch ist, >165V, die Röhre beim Einschalten anfangs "Pfeiffgeräusche" von sich gibt. Vielleicht ist das ja auch die Ursache bie der 7788, bei der 3 von 4 "peiffen" ?
Ich hab aber noch immer keine Idee für eine "schönes" Gehäuse. Wieder etwas sägen und fräsen lassen wird langsam teuer.
Also kommt der 6J52P-Verstärker jetzt erstmal in das 10" Gehäuse, wie auch das Netzteil dazu und der E55L/EL5070-Verstärker wieder in seine alte Munitionskisten-Behausung, bis mir was besseres einfällt. Der 6J52P könnte mit dem richtigen Arbeitspunkt gar ohne Eingangsübertrager auskommen.
19.05.2021
Mit Endergebnissen kann ich leider noch nicht dienen, aber es zeichnet sich etwas ab, aber dafür ist das HiFi-Hobby ja bekannt 😉.
Die 6J52P klingt gut (natürlich nicht so gut wie die E55L 😉), aber ich hadere damit mir Ersatz zu besorgen, u.a. weil sie keine allzuhohe Lebenserwartung hat, aber auch weil man viel negatives über Mikrofonie, Serienstreuung und dann auch noch die Händler, die sie anbieten, hört.
Als ich das letzte Mal einfach gegen die EL862 (D3a) umgesteckt hatte, hörte sich diese etwas dünn an. Gestern hingegen, nachdem ich wieder eine zeitlang mit der 6J52P gehört hatte und auf die Schnelle, zu später Stunde, wieder auf die EL862 umgesteckt habe, dann wieder nicht. Bei Ua ca. 160V und Ik=17mA sind es gerade mal knapp 2,7W Anodenverlustleistung und ich schätze mal (ohne gemessen zu haben), kommen hier evtl. auch schon 1W raus und das bei <2Veff am Eingang. D.b. es würde hier durchaus noch etwas mehr gehen (165V und 20mA würde ich mir zutrauen).
Was ich bei der 6J52P bemerkt hatte, da ich ja mit der "universellen Umschaltbox" mittlerweile direkt zwischen Übertragereingang 1:2 und "Direkt" (1:1) umschalten kann, das diese ohne den Eingangsübertrager im Signalweg, etwas detaillierter klang als mit. Das fiel mir bisher bei der E55L aber nicht auf (hab aber auch nicht direkt verglichen).
Der etwas höhere Ri (1,9kOhm) der D3a/EL862, gegenüberder 6J52P (1-1,5kOhm ????) macht aber dann schon wieder einen Übertrager mit Ra=5kOhm notwendig, für die 6J52P hätte evtl. auch ein 3,5kOhm gereicht.
Ich bin mir noch nicht sicher, ob evtl. ein niedriger Innenwiderstand der Röhre gepaart mit einem niedrigen Ra des Übertragers Vorteile hat, was z.B. die Dynamik betrifft ? Die E55L wäre zumindest ein lebendes Beispiel dafür. Ich hör mir jetzt einfach nochmal die D3a (EL862) genauer an und spiel auch da nochmal mit Arbeitspunkten.
Irgendwie kommt mir das bekannt vor, mit der D3a 😉. Genau, ich hab vor ca. 8 Jahren schon einmal damit experimentiert. Als "im Kreis drehen" würde ich es dennoch nicht bezeichenen. Mein Gehör und meine Einstellung haben sich vielleicht verändert, die Kombination der Geräte u.a. die zwischen Verstärker/Lautsprecher hat sich verändert und noch so einiges mehr (Bauteileauswahl, Arbeitspunkt, etc.).
24.05.2021
Ich hab wieder etwas weiter "gespielt" und bin nach einigen Versuchen bei der EL862 (D3a), bei einem "bestimmten" Arbeitspunkt oder besser gesagt in einem gewissen Bereich, hängen geblieben.
So hat sich ein höher Ik, ca. 20mA, bei Ua ca. 156V, bei einem Rk=75 Ohm als nicht so gut herausgestellt, wie ein Rk=100 Ohm (Ik ca. 17mA, Ua ca. 162V) oder ein Rk=120 Ohm (Ik ca. 15mA, Ua ca. 165V), was aber an der sich einstellenden Gittervorspannung liegen kann, die bei zunehmenden Ik immer kleiner werden, damit leichter aus- aber auch übersteuert werden kann, was dann etwas "angestrengt" klingen kann (kaum mehr Druck im Bass, kaum mehr Details) und sich in einem "aggressiven" Klangbild äußert, evtl. weil schon der Klirr zu hoch wird. Schön klingt anders !
Hingegen mit höheren Rk's und geringerem Ik lebt die Röhre förmlich auf.
Die max. mögliche, theoretische Verstärkung der EL862 bzw. D3a beträgt 77, mit CCS (Constant Current Source) bleiben davon noch 70, als Pentode 69 und als Triode zumindest noch 42 übrig, von einer Steilheit (S) von theoretisch 41mA/V im Schnitt immerhin noch ca. 35mA/V.
Im Vergleich die E55L in Triode, eine Verstärkung von 19 bei einer Steilheit von 45mA/V.
Die D3a könnte dank ihrer hohen Verstärkung schon mit deutlich unter 2V ausgesteuert werden, die E55L benötigt da schon fast das Doppelte, aber um etwas "Reserve" zu haben bzw. die E55L überhaupt voll auszusteuern, setze ich aber sicherheitshalber bei beiden einen 1:2 Eingangsübertrager ein. Man darf es halt bei der D3a nicht übertreiben oder ich geh noch etwas höher von der Gittervorspannung, z.B. mit einem Rk=150 Ohm ? Die Ua möchte ich dennoch nicht höher wie 160-165V machen, u.a. weil Ug2 nur max. 180V haben darf. Ua dürfte 200V sein.
Bei 2Veff am Eingang der D3a kommen ca. 1,3W raus, bei ca. 2,8W Pa + Pg2 von zulässigen 4,5W (in Triode geschalten). Bei der E55L bekomme ich bei ca. 3,5Veff ca. 1,5W raus, bei ca. 7,5W Pa+Pg2. Die D3a ist also deutlich "effektiver". Der Klang ist aber letztendlich entscheidend !
30.05.2021
Ich hab nochmal probiert, was passiert, wenn ich den Rk weiter erhöhe, bei möglichst gleichbleibender Anodenspannung. Was soll ich sagen, es sieht so aus, als würde eine weitere Erhöhung, auf z.B. 150 Ohm, keine weitere Leistungsausbeute bringen. Soll bedeuten, ich erhalte durchaus eine höhere Gittervorspannung und kann auch bis dahin aussteuern, aber die Leistungsausbeute nimmt ab, weil vorher sich das Signal am Ausgang verformt. Lag die Leistungsausbeute bei Rk=120 Ohm (Ik ca. 15mA, Ug ca. 1,8V) bei ca. 1,3W, lag sie bei Rk=150 Ohm (Ik ca. 13mA, Ug ca. 2V) nur noch bei ca. 1,1W. Interessant !
Es ist am Ausgang auch immer erst das positive Signal, das sich verformt, was bei einem Eintakt-Class A-Verstärker, durch die 180° Drehung von Eingang zum Ausgang, dem negativen Eingangssignal entspricht. Die D3a lässt sich also auch nur bis max. +0V Ug am Eingang ansteuern, dann beginnt sich auf jeden Fall das Ausgangssignal zu verformen, u.a. durch den einsetzenden Gitterstrom.
Warum das so ist, weiß ich noch nicht. Vielleicht weil man mit höherer -Ug, immer weiter in den flacheren Kennlinienverlauf kommt ? Lt. Datenblatt sind aber max. -10V Ug möglich.
Quelle: D3a 7721 (pocnet.net)
Der D3a bzw. EL862 Verstärker ist jetzt erst einmal abgeschlossen. Hab sogar noch den kleinen (0,47uf) Glättungskondensator nach der Gleichrichterröhre rausgenommen (somit reine Drosselsiebung), weil die Ua/Ug2 von 165V vollkommen ausreichend sind. Ug2 darf auch max. nur 180V werden. Wenn bei Übersteuerung jetzt Gitterstrom beginnt zu fließen, dann wird auch die Anodenspannung immer geringer, je weiter ich aussteuere, was für weitere Sicherheit sorgt, da die Spannung nicht weiter ansteigt.
(20.06.2021) Hab nochmal die Arbeitspunkte optimiert, so das möglichst viel Leistung aus der D3a/EL862 rauskommt, bei max. Ua=165V, und bin dabei bei Rk=110 Ohm hängengeblieben. Hier fließen zwar nur ca. 14mA Ik, die Ua stellt sich auf ca. 163V ein, was eine Anodenverlustleistunf Pa von ca. 2,2W macht (bei möglichen 4,5W). Musikleistung kommt damit, bei einer Ug ca. 1,5V, bei einer Eingangsspannung Ue (eff) von 1,8V (ja, man kann hier sogar etwas über 0V aussteuern), am Übertragerausgang ca. 3,1V (eff) raus, was bei einem 8,2 Ohm Lastwiderstand (P=(U*U/R), ca. 1,2W Musikleistung macht (das 1kHz Sinussignal am Oszi, rein optisch bewertet, noch nicht verformt).
Als Nächstes ist jetzt der E55L/EL5070 Verstärker dran. Ein passendes Gehäuse hab ich gefunden.
Ein 19" Rackgehäuse aus Metall, oben und unten Lüftungsschlitze, seitlich eingelassene Griffe und rückseitig noch mit einer Blechabdeckung. Dafür hab ich mir jetzt einen gelochten Einschub mit 1HE bestellt, der rückwärtig eingeschoben und befestigt wird.
So die Theorie. Habe aber bemerkt, das die Lüftungsplatten eine U-Form haben, für mehr Stabilität, die bis auf ein paar Zehntel nicht in den Gehäuseausschnitt passen, aber zur Not kommt auf die Front wieder ein Rauch-Acrylglasscheibe. Rückwärtig muss ich mir noch was überlegen.
03.06.2021
Bleche sind angekommen und 1. Anordnungsversuche
05.06.2021
Die Anordnung steht langsam .......
06.06.2021
Der Netzschalter baut ziemlich tief, dadurch kommen Drossel und Ringkerntrafo der Gleichrichterröhre für meinen Geschmack zu nahe. Im Dauerbetrieb könnte sich alles zu sehr erwärmen. Deshalb hab ich mir jetzt noch mal "ältere" Marquardt-Schalter besorgt, ......
09.06.2021
Doch nochmal ein bisschen umdisponiert !
Die Kondensatorbänke sind jetzt nur noch mit Kabelbinder befestigt, damit fallen die Lötleisten weg. Auch um die Röhrenfassungen herum hab ich die zusätzlichen Befestigungen für die Lötleisten entfernt und nur noch 2-polige, direkt an die Fassung geschraubt, sind übrig geblieben. Die Gleichrichterröhre hab ich auf einen Oktal-Relaissockel gesetzt, dadurch baut sie jetzt auch tiefer.
17.06.2021
Hatte auch noch einen Betriebsstundenzähler herumliegen und noch etwas Platz auf dem Blech (rechts unten, beim Netztrafo). Damit könnte ich z.B. prüfen, wie lange so ein Satz Röhren hält, aber wahrscheinlich werde ich den 1. Tausch schon nicht mehr "erleben" 😉. Bei 10.000 Stunden, was so eine Röhre halten soll, bei täglich 1 Stunde Musik hören im Schnitt, wären das > 27 Jahre. Da wäre ich dann bereits ............ 84 Jahre alt 😉. Ich muss mehr Musik hören !
21.06.2021
Betriebsstundenzähler kam wieder raus, weil er im Betrieb wie eine "Zeitbombe" tickt 😉.
Anstatt dem 62 Ohm Rk, hab ich 56 Ohm eingebaut und die 5Y3 gegen eine GZ34 getauscht (zusätzlich auf die 200-0-200V Wicklungen umgeklemmt), was mir jetzt bei ca. 135V Ua, einem Ik von 57mA, eine Musik-Ausgangsleistung von ca. 1,5W bringt. Wie gesagt, Hoffnung ist, das der Übertrager mit 1,7 kOhm Primärimpedanz noch etwas mehr zulässt, aber ich warte immer noch 😉.
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