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Only 2025 |
ärker? |
Class A-Stereo Röhren-Verstärker
Projekt-Beginn (Schaltungsentwurf) 2012,
Fertigstellung 2025
Breite:
33cm, Höhe: 22cm, Tiefe: 38cm, Gewicht: 30 kg
Dieser Verstärker nutzt die seltene Hochleistungs-Pentode RS1003 oder alternativ SRS551 in einer Single-Ended-Konfiguration. Die Besonderheit der Schaltung ist die ungewöhnlich tiefe Ultra-Linear-Anzapfung bei 72% der Primärwicklung des Ausgangsübertragers. Während herkömmliche UL-Schaltungen meist bei 40% arbeiten, verschiebt dieser Arbeitspunkt die Röhrencharakteristik fast vollständig in den Bereich einer Echt-Triode.
Die Vorzüge der 72%-Konfiguration
Linearität: Durch die starke lokale Gegenkopplung über das
Schirmgitter werden harmonische Verzerrungen bereits am Entstehungsort
minimiert, noch bevor eine globale Gegenkopplung greifen müsste.
Dämpfungsverhalten: Die Schaltung erzielt einen
niedrigen Innenwiderstand, was zu einer präzisen Kontrolle der
Lautsprechermembranen führt – ein entscheidender Vorteil gegenüber dem
klassischen Pentodenbetrieb.
Klangcharakter: Das Ergebnis ist das typische,
Klangbild einer Triode, jedoch mit der thermischen Stabilität und
Robustheit einer professionellen Senderöhre.
Die 72%-UL-Variante erscheint mir als der "goldene Mittelweg". Sie
bietet fast die Sauberkeit einer 300B-Triode, aber mit der Kraft und
Zuverlässigkeit modernerer Röhrentechnik.
Treiberstufe: Die Ansteuerung erfolgt über eine rauscharme 6N2P in Kombination mit einer 6SN7GT, die als SRPP-Stufe (Shunt Regulated Push-Pull) ausgelegt ist. Dies garantiert einen hohen Spannungshub bei gleichzeitig niedriger Ausgangsimpedanz des Treibers, um die Eingangskapazität der RS1003 mühelos zu bedienen
Mit einer Anodenspannung von 450V und einem
Ruhestrom von 100mA arbeitet die RS1003 in einem stabilen
Class-A-Bereich, unterstützt durch hochwertige Ausgangsübertrager, die
auch bei tiefen Frequenzen eine hohe Sättigungsreserve bieten.
Die "Platine" aus grünem Marmor ist
torsionsfest in einem 1cm² Vollstahl Rahmen verbaut.
Der Schaltplan zum Gerät.
Wie funktionieren Verstärker mit Röhren? (ein KI freier Vermittlungsveruch)
Dank der hochwertigen
Reinhöfer-Ausgangsübertrager (M102-Kern) aus früherer Fertigung
zeichnet sich der Verstärker durch eine exzellente Breitbandigkeit
aus. Der große Eisenquerschnitt verhindert eine vorzeitige Sättigung
im Bassbereich.
Frequenzgang: 15 Hz – 35.000 Hz (-1 dB).
Phasentreue: Die SRPP-Treiberstufe sorgt für eine
stabile Phase bis weit über den hörbaren Bereich hinaus, was die
räumliche Ortung maßgeblich unterstützt.
2. Klirrspektrum (Harmonische Verzerrungen)
Die Besonderheit der 72%-UL-Schaltung spiegelt sich im
Spektralverhalten wider. Die Schaltung ist darauf optimiert, das
Spektrum zu den höheren Ordnungen hin steil abfallen zu lassen
(monotonic decay).
Dominanz: k2 (2. Harmonische) ist moderat
ausgeprägt und verleiht dem Klang Körperlichkeit.
Intermodulation: Durch die tiefe lokale
Gegenkopplung der RS1003 werden ungeradzahlige Oberwellen (k3,k5)
wirksam unterdrückt.
Klirrfaktor (THD): * < 0,5% bei 1 Watt
(reiner Genussbereich)
ca. 3% bei 7,5 Watt (kurz
vor der Aussteuerungsgrenze)
3. Lastcharakteristik und Dämpfung
Obwohl im Single-Ended-Betrieb auf eine globale Gegenkopplung (GNFB)
verzichtet wurde (Zero-Feedback-Design), sorgt die RS1003 im
erweiterten UL-Betrieb für einen beachtlichen Dämpfungsfaktor.
Dies
resultiert in einem räumlichen Klangbild mit einer natürlichen
Staffelung in der Tiefe, die bei klassischen
Pentodenschaltungen oft verloren geht.
Dämpfungsfaktor: ca. 3 (ideal für
wirkungsgradstarke Lautsprecher oder Breitbänder).
4. Arbeitspunkt der RS1003
Anodenspannung (Ua): 450 V
Kathodenstrom (Ik): 100 mA (stabilisiert über Rk)
Betriebsart: Pure Class-A
Die RS1003 ist eine extrem kräftige Pentode (Pa,max?=60 W), aber in Single-Ended Class A, nahe am Trioden-Betrieb sind ihr durch die Physik Grenzen gesetzt. Praktisch werden bei 8 Ohm Last je Kanal 8 Watt sinus erzielt. Das ist aber schon recht passabel. Es handelt sich ja um 'echte' Class-A Trioden-Watt, die an wirkungsgradstarken Lautsprechern eine enorme Dynamik entfalten.
Frequenzbereich: 15 Hz – 35.000 Hz (-1 dB)
Leistungsaufnahme: 200 Watt
Betriebsspannung: 230Volt~
Zusammenfassend:
Laststabilität
Durch die massive Auslegung der Ausgangsübertrager und die niederohmige SRPP-Treiberstufe bleibt der Verstärker auch an komplexen Lasten stabil. Der sanfte Übergang in das Clipping-Verhalten (Soft-Clipping) bewahrt auch bei hohen Pegeln die musikalische Struktur. Die Verwendung der Reinhöfer M102-Kerne stellt sicher, dass der Übertrager auch bei Vollaussteuerung und tiefen Frequenzen nicht in die magnetische Sättigung gerät. Dies schützt die Endröhre vor unkontrollierten Stromspitzen im Bassbereich.
Besondere Bauteile
RS1003: Langlebige Langlebens-Röhre mit hoher
Steilheit. Die RS1003 ist keine Standard-EL34 sondern eine
"professionelle Senderöhre" mit hoher Bandbreite. Trotz der hohen
Anodenspannung von 450 V arbeitet die Endstufe mit einer automatischen
Gittervorspannung (Cathode Bias). Der Vorteil: Bei thermischer Drift
oder Alterung der Röhre passt sich der Arbeitspunkt durch den
Spannungsabfall am Kathodenwiderstand (Rk?) selbstständig an. Ein
„Durchgehen“ der Röhre (Thermal Runaway) wird so effektiv verhindert.
Die SRPP-Treiberstufe als Lastanker mit
niedriger Ausgangsimpedanz minimiert
Miller-Effekt-Einflüsse der Endröhre für brillante Höhen. Die Wahl der
6SN7GT in SRPP-Schaltung trägt maßgeblich zur Stabilität des
Gesamtsystems bei. Phasenreserve: Da auf eine globale
Gegenkopplung verzichtet wird (Zero Global Feedback), gibt es keine
Gefahr von Phasenverschiebungen, die bei komplexen Lautsprecherlasten
zu Instabilitäten führen könnten. Der Verstärker ist somit absolut
leerlauffest.
Was vielleicht noch anzumerken ist:
Die Heizung der 6SN7GT Stufe ist auf 90Volt gelegt um die im Datenblatt vorgeschriebene Ufk einzuhalten. Grid-Stopper sorgen für HF-Stabilität. Es gibt eine klare Trennung von Schaltungsmasse und Schutzleiter. Beispielsweise ist der kugelgelagerte Lautstärkeregler mithilfe nichtleitender Keramikmagnete an den (Alp) Poti gekoppelt.
Die Deckel und Seitenverblendungen sind aus
schwarz eloxiertem Aluminium (2mm - 1cm stark) gefertigt und wurden
(im Rahmen einer handwerklich vertretbaren Genauigkeit) an den geschweißten
Tragrahmen aus Stahl nahezu spaltfrei angepasst.
Seit inzwischen weit über 1000h (Test)Betrieb
gibt es keine Komplikationen, das ganze Projekt stand dankbar unter
einem guten Stern.
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Messung Frequenzgang anl. Jogis Röhrentreffen Mühlheim adR. 2014
Spektralanalyse 1kHz -> Klirr K2
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wie Röhrenverstärker funktionieren (ein KI freier Vermittlungsversuch)