Dampfradioforum

Hallo zusammen,
vor einigen Monaten gelangte ich durch glücklichen Zufall/freundliche Vererbung in den Besitz von drei Übertragern. Zwei Gegentakt-Ausgangsübertrager und einen (angeblich) dazu passenden Netztrafo.
Mein erster Gedanke: Toll, da Ausgangsübertrager und Netztrafo in der Regel die teuersten Bauteile eines Röhrenverstärkers sind, könnte ich ja jetzt zusammen mit den Resourcen aus der Bastelkiste mal relativ einfach und fast kostenfrei so einen kleinen Stereo-Röhren-Gegentakt-Verstärker aufbauen.

Das letztemal, daß ich mich an so etwas gewagt hatte, liegt inzwischen viele Jahrzehnte zurück. Damals gab es einen Bausatz und ich ging noch zur Schule.

Der Mangel an zwischenzeitlichen Erfahrungen, so meine Hoffnung, würde sich aber ausgleichen lassen durch die inzwischen erworbenen elektrotechnischen Kenntnisse und eifriges Studium der mittlerweile in reichlichem Maße frei zugänglichen Röhrenliteratur.
(z.B.
https://www.oe3hbw.eu/Bap/TLT/TLT.htm,
http://acrayara.com.ar/cms/RM?action=listLibraryFiles,
https://tinyurl.com/ynt9jn6d )

Falls es eine anfängliche Euphorie gab, wurde diese schnell gedämpft durch die genauere Untersuchung der drei Übertrager. Zumindest auf den ersten Blick schien da wenig zusammenzupassen. Daten zu den drei Teilen gab es keine. Lediglich der Aufdruck "Saba" und eine BV-Nummer auf den AÜs, womit ich aber wenig anfangen konnte. Von der Firma Saba gab es in den 1960er-Jahren einige Radios und Steuergeräte mit Gegentakt-Endstufen, meist mit der Endröhre ELL80. Meine Vermutung war, daß die AÜs aus so einem Gerät stammten. Dazu passte auch die relativ bescheidene Kerngröße (EI66).
Das Ausmessen der Windungsverhältnisse der AÜs ergab dann einen Wert von ca. (21 + 21):1. Das führt bei Abschluß mit einem 4-Ohm-Lautsprecher zu einen Gesamt-Arbeitswiderstand Raa von

Raa = (21 + 21)² x 4 Ohm = ca. 7kOhm.

Für eine ELL80 ist das deutlich zu wenig. *)s.u. Jede Endröhre würde damit eine Arbeitskennlinie entsprechend Raa/4 = knapp 2kOhm haben. Das würde eher eine Endröhre erfordern, die bei relativ kleiner Anodenspannung einen relativ großen Strom liefern kann. Unter den Endröhren in der Bastelkiste fanden sich noch einige EL86 die dieser Anforderung am nächsten kämen. Zwei EL86 erschienen aber etwas überdimensioniert angesichts des kleinen AÜ-Kerns mit ca. 5 qcm Eisenquerschnitt. Nach üblichen Bemessungsregeln (z.B. Telefunken-Laborbuch Band 1 ) könnte man von einem solchen Übertrager ca. 6W unverzerrte Ausgangsleistung erwarten. (Mit einem passenderem AÜ wären zwei EL86 gut für 15W.) Auch der Netztrafo würde nicht besonders gut dazu passen. Er lieferte bei Belastung mit 200mA sekundär (zwei Kanäle!) eine Spannung von 270V. Für eine EL86 empfiehlt das Datenblatt eine Anodenspannung von höchstens 250V und eine Schirmgitterspannung von max. 200V.

Die gemessene Induktivität der Primärwicklung lag mit ca. 45H recht hoch. Das sorgt für eine relativ niedrige untere Grenzfrequenz. Leider lag aber auch die gemessene Streuinduktivität mit ca. 100mH recht hoch. Das wieder ließ eine Resonanzfrequenz des Übertragers relativ nahe an der oberen Hörgrenze erwarten. Daher nur schlecht zu unterdrücken.

Hier war also noch einiges an Überlegung zu leisten. Der Charakter des Projekts verschob sich damit etwas von "fröhlich nostalgischer Verstärkerbau" hin zu "Schaltungsfrickelei, die unter den gegebenen etwas ungünstigen Bedingungen das Beste aus den vorhandenen AÜs herausholt". Unter diesen Umständen habe ich dann auch davon Abstand genommen, gleich mit dem Bau einer Stereoversion zu beginnen. Es galt zunächst herauszufinden, ob mit dem vorhandenen Material ein zufriedenstellendes Ergebnis möglich war. Ich habe also erstmal eine Brett-Test-Version eines Kanals aufgebaut, die sich soweit wie möglich flexibel ändern und verbessern ließ.

Letztlich bin ich dann bei der folgenden Schaltung gelandet:


Bild1 Schaltung

Bild2 Brett
Die Schaltung folgt im Prinzip dem gängigen Muster: eine Vorverstärkerröhre, Phasenumkehrstufe, Gegentakt-Endstufe. Auf jeden Fall sollte eine Überalles-Gegenkopplung für glatten Frequenzgang, kleinere Verzerrungen und niedrigen Ausgangswiderstand sorgen. Wer eine solche Gegenkopplung vorsehen will, muß sich Gedanken machen vor allem über die Phasenverschiebung zwischen Eingang und Ausgang bei hohen Frequenzen. Diese bestimmt im Endeffekt das Maß an Gegenkopplung, das noch möglich ist, ohne daß aus dem Verstärker ein Oszillator wird.

An einem gegebenem AÜ kann man diesbezüglich nichts ändern. Man kann aber dafür sorgen, daß die vorangehende Schaltung die Situation nicht verschlechtert. Unter diesem Gesichtspunkt betrachtet, schienen mir einige gebräuchliche Phasenumkehrmethoden ( mit schönen Namen wie "split load" ,"paraphase" oder "see-saw") eher suspekt. Zur Phasenumkehr vor der Endstufe habe ich deshalb den einfachen Differenzverstärker gewählt. Der schien mir die beste Symmetrie zu liefern und das beste Phasenverhalten oberhalb des Hörbereichs. Das wieder legt natürlich nahe, auch für die vorangehende Stufe eine Differenzverstärkerstufe zu nehmen. Damit lag die Schaltung im wesentlichen fest.

Differenzverstärker arbeiten am besten, d.h. am symmetrischsten, wenn der gemeinsame Kathodenwiderstand groß ist gegen den Eingangswiderstand der Röhren an der Kathode (entspricht dem Eingangswiderstand in Gitterbasisschaltung). Dieser liegt im Nf-Bereich in der Größenordnung 1/Steilheit, also meist bei wenigen hundert Ohm. Um den gemeinsamen Kathodenwiderstand groß zu machen, würde sich an dieser Stelle eine Konstantstromquelle eignen. Mit Transistoren wäre das leicht, mit Röhren aber nur umständlich zu machen. Eine andere Möglichkeit ist, wie bei Operationsverstärkern eine zusätzliche negative Versorgungsspannung vorzusehen. Anders als zu "Röhrenzeiten" ist das heute kein großes Problem. Silizium-Gleichrichter und Hochvolt-Elkos sind vergleichsweise preiswert zu bekommen. Die Kathodenwiderstände der beiden Vorröhren habe ich deshalb aus einer negativen Betriebsspannung von ca. -270V versorgt. Alle Kathoden liegen so, ein weiterer Vorteil, nahezu auf Massepotential.
Für die Bestückung der Endröhren bin ich erstmal bei den EL86 geblieben. Nicht die ideale Besetzung, aber die auch noch vorhandenen EL84 fand ich noch weniger geeignet, da auch sie erst mit höheren Arbeitswiderständen optimal arbeiten.

Weitere Einzelheiten zur Schaltung und einige Meßdaten finden sich im folgenden Beitrag.

Gruß

Heinz


*) (Möglicherweise war der AÜ für eine höhere Lautsprecherimpedanz ausgelegt. Aber so etwas besitze ich nicht.)

Hallo zusammen,
da ich nur einen Kanal als Brettschaltung aufgebaut habe, mußte ich mit einem Belastungstest zunächst ermitteln, welche Spannungen vom Netztrafo bei voller Belastung mit zwei Kanälen zu erwarten waren.
Der Netztrafo hat einen M102a-Kern und kann damit dauerhaft ca. 100W sekundär abgeben. Die 8 Röhren einer Stereoversion benötigen gut 4A Heizstrom oder ca. 25W Heizleistung. Es bleiben also 75W übrig für beide Kanäle oder knapp 38W pro Kanal. Im Entwurf der Schaltung waren 15mA Anodenstrom pro Kanal für die beiden Vorstufen vorgesehen. Das sind ca. 8W bei einer Spannung von +/-270V. Für eine Endstufe bleiben dann noch ca. 30W. Etwa 30..35mA Ruhestrom pro Endröhre oder insgesamt ca. 100mA Ruhebetriebsstrom pro Kanal kann man sich damit leisten. Die gesamte Sekundär-Leistung liegt dann bei ca. 80W ohne Signal und man hat noch eine kleine Reserve für höhere Aussteuerung.
Der Test ergab dann bei einem Gesamtstrom von 200mA eine Betriebsspannung von 270V und eine Heizspannung von 6.3V.
Im folgenden habe ich die Brettschaltung nur noch mit einem vorgeschalteten Regeltrafo betrieben, mit dem man diese niedrigeren Spannungen einstellen konnte.

Mit 30...35mA Anodenruhestrom kann man die Endröhren im Klasse-AB-Betrieb nutzen. Bei der EL86 benötigt man dafür ca. -20V Gitterspannung bei 250V Anodenspannung und 200V am Schirmgitter. Da ich zunächst davon ausgegangen bin, daß ich keine gut gepaarten EL86 finden würde, habe ich die Gitterspannnung durch separate Kathodenwiderstände erzeugt. Damit lassen sich unterschiedliche Anodenströme gut ausgleichen um den AÜ-Kern nicht zu magnetisieren. Der Spannungsabfall am Kathodenwiderstand reduziert auch die Anoden-Kathodenspannung auf die gewünschten 250V und stabilisiert den Arbeitspunkt durch seine gegenkoppelnde Wirkung.

Bei AB-Betrieb steigt der Anodenstrom mit steigender Aussteuerung. Das verlagert den Arbeitspunkt der Röhre, wenn dieser nur durch einen Kathodenwiderstand eingestellt wird und verringert die Betriebsspannung. Den Arbeitspunkt kann man zumindest für kurzfristig hohe Aussteuerung durch einen ausreichend großen Parallelelko (C11, C12) konstant halten. Die Änderung der Betriebsspannung wird minimiert, wenn man die Endstufen direkt am Ladeelko, also ohne Siebwiderstand, anschließt und hierbei eine möglichst große Kapazität einsetzt. Im Testaufbau habe ich dafür zwei gerade vorhandene Elkos mit 470uF/200V in Serie geschaltet.
Auch die Schirmgitterspannung muß konstant gehalten werden. Da der Schirmgitterstrom bei momentaner Aussteuerung bis zu sehr niedrigen Anodenspannungen exponentiell ansteigt, muß auch hier dafür gesorgt werden, daß die Spannung nicht über einen zu hohen Widerstand zugeführt wird. In der Bastelkiste fanden sich noch zwei 22V-Leistungs-Zenerdioden, die ich hier einsetzen konnte. Damit erreicht man dann auch die benötigte Kathoden-Schirmgitter-Spannung von etwa 200V.

Für die Vorstufen habe ich eine Gleichspannungsheizung vorgesehen. Unbedingt notwendig ist das nicht, es hilft aber Brumm zu reduzieren. Den Heizspannungsgleichrichter habe ich selbst gebastelt aus drei Schottky-Leistungs-Doppeldioden, gerettet aus defekten Schaltnetzteilen. Das reduziert den Spannungsverlust gegenüber Si-Dioden um die Hälfte. Die Si-Diode hinter dem Gleichrichter reduziert die Heizspannung nochmal um ca. 0.8V, sie ist nur bei Einkanal-Betrieb nötig. Für eine Gleichspannungsheizung von vier Endröhren reichte die Leistung der Heizwicklung nicht aus.

Für den Verstärker wurde eine Eingangsempfindlichkeit von ca. 0.4..0.5V für Vollaussteuerung angestrebt. Die Leerlaufverstärkung habe ich zunächst etwas höher als nötig gewählt um durch schrittweises Verstärken der Gegenkopplung herauszufinden, wieviel Gegenkopplung mit dem gegebenen AÜ möglich ist, ohne die Stabilität des Verstärkers zu gefährden. Dies ist ein wechselseitiger Prozess. Durch Vergrößerung der Kapazität C3 kann man die Leerlaufverstärkung bei höheren Frequenzen herabsetzen. Das ermöglicht stärkere Gegenkopplung bei mittleren Frequenzen aber auch eine niedrigere obere Grenzfrequenz beim Frequenzgang. Die Frequenzgang-Abbildung unten zeigt den gefundenen Kompromiss.

Die Gesamtverstärkung vom Eingang bis zur Sekundärseite des AÜ beträgt jetzt ca. 16V/V oder 24dB. Etwa 20dB Gegenkopplung erwiesen sich als möglich. Damit sollte die Leerlaufverstärkung nicht viel größer als 160V/V oder 44dB bei mittleren Frequenzen sein für stabilen Betrieb ohne Schwingneigung. Das Anpassen der Leerlaufverstärkung geschieht durch paarweises Anpassen der Kathodenwiderstände R4/7 und R12/15. Diese bewirken eine lokale Gegenkopplung mit der man die Stufenverstärkung einstellen kann.

Alle Widerstände in den Vorstufen wurden möglichst niedrig gewählt. Das verringert den Einfluß von Streu- und Röhrenkapazitäten. Die Phasenverschiebung des AÜ bei höheren Frequenzen sollte durch die Vorstufen nicht noch vergrößert werden.Für den unteren Frequenzbereich gilt im Prinzip das gleiche. Auch hier sollte der Frequenzgang der Vorstufen deutlich über den Übertragungsbereich des AÜ hinausgehen. Die relativ großen Werte der Koppelkondensatoren waren notwendig. Kleinere Werte verursachten schnell Schwingungen unterhalb des Hörbereichs (Pumpen, "motorboating").
Das RC-Glied R1C2 liegt außerhalb der Gegenkopplungsschleife. Es trägt nicht zur Phase innerhalb der Schleife bei. Ich habe es eingefügt, um unerwünschte Hf-Anteile im Eingangssignal ab etwa 60kHz zu unterdrücken.

Für niedrigeren Brumm am Ausgang habe ich die Vorstufen noch einmal zusätzlich gesiebt.


Bild1 Frequenzgang


Schwarz: Leerlaufverstärkung.
Grün: Frequenzgang mit Gegenkopplung
Rot: maximale Leistung bis zum Einsetzen der Übersteuerung, null dB entspricht hier einer Leistung von 8W.

Die Phase der Leerlaufverstärkung kann man mit einem Zweistrahloszi ganz gut messen. Im Phasenverlauf, wie auch im Verlauf der Leerlaufverstärkung macht sich die Resonanz des AÜ bei ca. 40kHz bemerkbar.
Um Eigenschwingungen des Verstärkers zu vermeiden, muß die Leerlaufverstärkung mittels C3 soweit abgesenkt werden, daß sie bei einer Phase von 180° unter die 24dB-Marke gefallen ist.

Bild2 Phase und Leerlaufverstärkung

Bild3 Rechtecksignal

Wiedergabe von Rechtecksignalen . Von links: 20Hz, 100Hz, 1kHz, 10kHz. Jeweils ca. 3Vss an 4 Ohm.

Die recht kräftige Resonanz bei etwa 40kHz liegt so nah am Hörbereich, daß sie sich nur schlecht unterdrücken läßt. Bemerkbar macht sich das bei der Wiedergabe von Rechteck-Signalen. Mit dem Kondensator C6 läßt sich das Bild am Oszilloskop verbessern, allerdings auf Kosten von Frequenzgang und Stabilität. Der Einsatz eines Kondensators C6 an dieser Stelle sollte mit Vorsicht erfolgen. Er dämpft zwar die Resonanz, macht das aber durch verstärkte Gegenkopplung bei hohen Frequenzen. Das erhöht die Neigung des Verstärkers zu Eigenschwingungen und reduziert die obere Grenzfrequenz.

Bei 20kHz oberer Grenzfrequenz kann ein 10kHz-Rechtecksignal natürlich nur stark verschliffen wiedergegeben werden. Einem Musiksignal ähnlicher ist ein 'Tonburst' mit z.B. 3 Sinusschwingungen. Das folgende Bild zeigt, daß ein 10kHz-Tonburst noch im wesentlichen einwandfrei wiedergegeben wird.

Bild4 Tonburst

Tonburst mit 1kHz (links) und 10kHz , jeweils ca. 5Vss an 4 Ohm.

Definiert man die maximale Ausgangsleistung als die, bei der der Klirrfaktor 10% erreicht, so waren bei 1kHz ca. 7.5W erreichbar. Hier macht sich aber der Effekt bemerkbar, daß sich bei Dauerton-Aussteuerung der Arbeitspunkt in Richtung höhere Verzerrung verschiebt.

Bei ca. 6W Ausgangsleistung hat sich der Arbeitspunkt noch nicht merklich verschoben. Hier liegt der bei 1kHz gemessene Klirrfaktor bei 0.45%. Bei 1W Ausgangsleistung geht er zurück auf 0.04%.
Der gemessene Signal/Störabstand beträgt 84dB bezogen auf 7.5W Ausgangsleistung. Das entspricht ca. 0.34mVeff Rausch und Brumm sekundärseitig.

Wie geht es weiter?
Ich habe mich noch nicht entschieden, ob ich jetzt die Stereoversion aufbaue oder das Ganze doch an einen ernsthaften Interessenten zum Weiterbau verschenke. Einer hat sich schon gemeldet

Gruß

Heinz

Hallo Heinz und danke für deine sehr ausführliche Schaltungsbeschreibung und und die Diagramme.
Aber aus welchem Saba-Gerät kommt nun der Ausgangsübertrager? Gib doch bitte mal die BV-Nummer durch. Ich schau dann mal nach in meiner recht umfangreichen Saba-Schaltbildsammlung.
Eine Vermutung habe ich schon...

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Viele Grüße

Frank

Hallo Frank,

wäre interessant für mich, wenn sich das Gerät finden ließe, aus dem die Übertrager stammen.
Die Nummern waren schon recht verblichen, aber noch einigermaßen entzifferbar:
Bv 3816.415.111
Soweit meine spärlichen Informationen reichen, sollte es sich eher um ein 'Steuergerät' und nicht um ein Radio handeln.

Gruß

Heinz

Hallo Heinz,

ich möchte fast wetten, dass es sich um einen ECLL80 / ELL80 / EL95 Übertrager handelt.
Saba hat immer 5 Ohm Lautsprecher verwendet, rechnen wir jetzt noch 0,5 Ohm für die Sekundärwicklung dazu sind wir bei 5,5 Ohm.

Du hast ein Übertragungsverhältnis von 42 : 1 festgestellt.

42² x 5,5 Ohm = 9702 Ohm.

Rechnen wir jetzt noch mal 200 Ohm für jede der beiden Primärwicklungen dazu, dann sind wir bei 10102 Ohm Raa. Das würde passen.

Bei 4 Ohm Last wären die AÜs passend für die EL84:

42² x 4,5 Ohm = 7938 Ohm
dazu wieder die 2 x 200 Ohm primär, dann sind es 8338 Ohm.

Wegen des kleinen Kerns sollte man vielleicht nur die 250 V Datenblattkonfiguration 11 Watt) der EL84 nehmen, bei 300 V (17 Watt) wird es vielleicht etwas knapp. Zur ECL / PCL86 würde der AÜ auch passen.

Viele Grüße
Frank

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Viele Grüße aus der Pfalz!

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Hallo Heinz,

ich habe mir den Leistungsfrequenzgang angeschaut.
-3dB bei 20Hz mit einem EI66 Kern? Wie hoch ist denn dann der Klirrfaktor?

Ich hätte da einen stärkeren Abfall erwartet.

Bei meinen Basteleien hatte ich mit Radioübertragern immer einen starken Einbruch unter 50Hz,
die tiefen Frequenzen braucht man ja im Radio auch nicht.

Für 20Hz würde ich eher mindestens einen EI78 erwarten.

Gruß Stefan

Nebenbei: Es gibt auf dieser Welt keine ECLL80…

Aber ich hatte das auch schon mal. Vor Jahren habe die Ausgangsübertrager aus einem Nordmende Othello Stereo (der heftigen Mäusebesuch hatte) ausgebaut, dessen Ra genau zu EL95 gepasst hätten. Es waren aber EL84 drin, die wohl in einer Art „Sparmodus“ betrieben worden. Die Trafos liegen noch bei mir.


Viele Grüße,
Axel

Hallo,

nicht so Streng sein . Er meinte sicherlich die ECLL800.

Salu Hans

War ja auch ein Zwinkersmiley dahinter.


Viele Grüße,
Axel

Hallo Frank,

danke für Deine Nachrechnung. Ich denke, Du hast recht mit der Annahme, daß man von einer höheren Lastimpedanz ausgehen muß als ich es getan habe. Der ohmsche Wderstand der Primärwicklung ist übrigens mit insgesamt 800 Ohm noch höher als von Dir angenommen.
Das würde deutlich für eine ELL80 als Original-Bestückung sprechen.
Andrerseits habe ich nur 4-Ohm-Lautsprecher. Für die sollte die Schaltung dann auch brauchbar sein.


Ich werde in den nächsten Tagen versuchen mal zwei EL84 einzusetzen. Die Sockelschaltung ist ja die gleiche. Nur die Kathodenwiderstände müssen angepaßt werden. Über das Ergebnis werde ich dann hier berichten.

Gruß

Heinz

Hallo Heinz,
habe jetzt einige Serviceanleitungen durchgesehen. Auch die von Röhren-Tonbandgeräten. Deine Bv-Nr. konnte ich nicht finden. Es kann aber sein, dass deine BV-Nummer sich nur auf die Spule bezieht. Ich habe hier nur einige Bv-Nrn. von Ausgangsübertragern. So hat z.B. das Tonbandgerät 230S mit ECLL 800-Endstufen die Übertrager-Nr. 5890.xxx.xxx.
Kann man also wohl nicht so einfach aufschlüsseln.
Hätte sonst gerne geholfen.

_________________
Viele Grüße

Frank

Hallo Frank


danke trotzdem.

Gruß

Heinz

Hallo Stefan,

etwas ungewöhnlich ist das natürlich schon, daß man mit einem so einfachen Übertrager so tiefe Frequenzen noch mit größerer Leistung wiedergeben kann. Es hat aber seine Gründe.
-3dB entspricht einer Leistung von ca. 4W bei Einsatz der Übersteuerung. Wenn man mit der Aussteuerung etwas darunter bleibt, kann man am Oszi keine größeren Verzerrungen feststellen. Genaue Messungen des Klirrfaktors könnte ich bei dieser Frequenz mit meinen Mitteln nicht oder nur mit größeren Aufwand ( FFT-Analyse etc.) machen.
Wie man am Verlauf der Leerlaufverstärkung sieht, ist auch die Leerlaufverstärkung bei 20Hz erst um ca. 3dB abgefallen. Es sind hier aber immer noch etwa 18dB Gegenkopplung wirksam. Das reduziert den Klirrfaktor deutlich.

Und extra für Dich (und alle Interessenten) nochmal fotografiert:



Da mein Regeltrafo im Moment nicht verfügbar war, habe ich für die Aufnahme den Brettaufbau direkt ans Netz angeschlossen. Die Betriebsspannung liegt in diesem Fall bei ca. 280V statt bei 270V wie bei den Messungen.
Die Aussteuerung geht bis ganz knapp unter die Grenze wo deutlich sichtbare Übersteuerungs-Verzerrungen auftreten. Bei genauem Hinsehen sieht man aber schon geringe Verformungen des Sinus. Wie man erkennt, beträgt die Ausgangsspannung ca. 14Vss, also etwas mehr als 6W an einer 4-Ohm-Last.


Radioübertrager sind ja in der Mehrzahl Eintaktübertrager. Sie benötigen also einen Luftspalt, der es schwierig macht, eine höhere Induktivität der Primärwicklung zu erzielen. (Kommerzielles Beispiel: https://www.hammfg.com/files/parts/pdf/125BSE.pdf) An meinen AÜs ohne Luftspalt habe ich an der Primärwicklung etwa 45H gemessen. Das allein verspricht schon eine tiefe untere Grenzfrequenz. Hinzu kommt noch, daß ich den Übertrager mit einem kleineren als dem vorgesehenen Lastwiderstand abgeschlossen habe (vgl. auch den Beitrag von Frank). Auch das verschiebt die untere Grenzfrequenz weiter nach unten. Siehe auch die 20Hz-Rechteckwiedergabe.

Gruß

Heinz

Hallo Heinz,

auf den Versuch mit der EL84 bin ich echt gespannt.
Du könntest jeweils eine der Zenerdioden aus dem G2-Strang rausnehmen, ich glaube die EL84 würde das vertragen. Die EL86 mag doch eher etwas kleinere G2-Spannungen.
Auf die Ausgangsleistung bin ich echt gespannt. Die 0-Volt-Kurve der EL86 liegt etwas weiter links als bei der EL84, da sollte etwas mehr Aussteuerbarkeit drin sein, allerdings passt der Raa von ~8,5 k bei der EL84 wesentlich besser. Die EL86 möchte laut Datenblatt ja 5,5k sehen.
Ob sich der wesentlich geringere Innenwiderstand der EL86 irgendwie bemerkbar macht?

Viele Grüße
Frank

_________________
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Hallo Frank,

jetzt habe ich den Austausch der Endröhren gegen zwei EL84 endlich geschafft.
Es hat etwas länger gedauert, weil ich versucht habe, den Anoden-Spitzenstrom im Betrieb zu messen.
Das war nicht ganz simpel und daher auch fehlerträchtig. Jedenfalls ist mir keine genial einfache Methode dazu eingefallen.

Das Ergebnis der Messungen:
Frequenzgang, Ausgangsleistung und Verzerrungen mit den EL84 sind im Rahmen der Meßgenauigkeit die gleichen wie mit den EL86.
Die Gitterspannung (und damit die Kathodenwiderstände) wurden so angepaßt, daß sich der gleiche Anodenruhestrom wie bei den EL86 einstellte. Ebenfalls wurde die Betriebsspannung auf den gleichen Wert von 270V eingestellt. Da die entsprechende Gitterspannung für die EL84 um etwa 10V geringer ist, erhöht sich damit die Kathoden-Anoden-Spannung um diesen Betrag auf etwa 250V. Einzige wesentliche Änderung an den Einstellungen war eine Erhöhung der Kathoden-Schirmgitter-Spannung auf 245V.

Damit entsprechen die Einstellungen bis auf Raa etwa den im EL84-Datenblatt vorgeschlagenen für eine Klasse-AB-Ausgangsleistung von 11W an Raa = 8K.

Mich hatte noch zu Vergleichszwecken die maximale primäre Ausgangsleistung interessiert.
Zur Ermittlung benötigt man je zwei von den Meßwerten für Raa, primäre Ausgangsspannung bei Vollaussteuerung und den Wert desjenigen Teils des Anodenstroms durch die Primärwicklung, der für die Magnetisierung des Kerns verantwortlich ist.

Für einen idealen Übertrager bekommt man den Wert von Raa aus dem sekundärseitigen Wert des Lastwiderstands und dem Windungsverhältnis. Der Lastwiderstand hatte 4.0 Ohm, die ohmschen Widerstände von Sekundär- znd Primärwicklung waren 0.6 Ohm und 800 Ohm. Unter Berücksichtigung dieser Widerstände ergibt sich ein erster Wert für Raa zu:

Raa(in Ohm) = ((4 + 0.6) x 42²) + 800 = ca. 8900 Ohm

Die gemessene Spannung über der Primärwicklung bei Vollaussteuerung mit Sinussignal betrug ca. 840Vss. Damit kommt man auf die primärseitige Leistung Np von

Np = ((840V)²/Raa)/8 = ca. 9.9W

(Der Faktor "1/8" ergibt sich durch Umrechnung von Spitze-Spitze-Wert in Effektivwert bei Sinus-Signal.)

Alternativ läßt sich die primäre Leistung mit Hilfe des Anodenstroms berechnen. Unter der Voraussetzung, daß jeweils eine der beiden Endröhren während einer Halbwelle eines Sinussignals gesperrt ist, kann man eine Messung des Anodenspitzenstroms verwenden. Der doppelte Wert des Spitzenstroms einer Röhre würde den Spitze-Spitze-Wert des Magnetisierungsstroms durch die Primärwicklung ergeben. Meine Messung für die EL84 in dieser Schaltung ergab einen wahrscheinlichsten Spitzen-Wert für den Strom einer Röhre von 53mA.
Damit erhält man:

Np = (840V x 0.106A)/8 = 11.1W

Beide errechneten Werte für die primäre Leistung sind mehr oder weniger fehlerbehaftet, liegen aber bei wohlwollender Betrachtung im Bereich der Datenblattangabe.
Da sekundärseitig etwa 7.5W Ausgangsleistung zu messen sind, wird die Differenz im wesentlichen wohl im AÜ in Wärme umgewandelt.
Durch den ohmschen Widerstand der Sekundärwicklung Rs fließt der gleiche Strom Is,eff wie durch den 4-Ohm-Lastwiderstand. Also

Is,eff =5.5Veff/4Ohm = 1.375A
An Rs entsteht also die Verlustleistung von (1.375A)² x 0.6 Ohm = 1.1W.

Die Verlustleistung in der Primärwicklung ist weniger gut zu berechnen, da der Strom durch die Wicklungshälften nicht sinusförmig ist. Normalerweise ist aber ein Übertrager so ausgelegt, daß die ohmschen Verluste primär und sekundär in etwa gleich groß sind. Zusätzlich entstehen im Eisenkern noch Verluste durch die Wechsel-Magnetisierung.
Insgesamt erscheint mir daher der Wert von 7.5W maximaler Ausgangsleistung gut erklärbar.

Daß man mit der EL84 wie mit der EL86 die gleichen Werte für Ausgangsleistung, Klirrfaktor und Frequenzgang bekommt, dürfte daran liegen, daß in diesem Fall die Daten des AÜ und die vom Netztrafo gelieferte maximale Betriebsspannung die begrenzenden Faktoren sind.

Gruß

Heinz