Dampfradioforum

Hallo,
Das folgende Projekt hat sich etwas "gezogen", doch nun ist der Verstärkerbau in der Endphase.
Gleich vorab, ich kann nur jedem raten erstmal mit einem kleinen Verstärker zu beginnen, auch sind die für diese Röhre notwendigen Spannungen nichts für einen "fliegenden" Testaufbau!
Den meisten Platz nehmen die Netzteile und die Übertrager ein. Diesmal habe ich mich entschieden alles mit Leiterplatten zu realisieren. Da das Gerät für einen Stereoverstärker doch recht groß wird und auch noch irgendwie tragbar sein soll habe ich mich für eine mehrstöckige Variante entschieden. Die Idee habe ich beim Stöbern im Internet gesehen. Die einzelnen Ebenen wurden mit einem Cad-Programm entworfen, damit war es etwas einfacher die großen Bauteile anzuordnen und die Löcher für Kabel und Abstandsstücke in mehreren Ebenen auszurichten. Ich habe dabei auch versucht das doch erhebliche Gewicht der Bauteile etwas gleichmäßig zu verteilen. Hier ein erster Versuch:

Ganz unten ist die Einschaltsteuerung und der Haupttrafo, darüber das Hochspannungsnetzteil und darüber dann der Bereich für das Netzteil der Vorstufe und für die -Ug der Endröhren. Auf dieser Ebene sind auch die beiden AÜ's vorgesehen. Auf dem Bild etwas schlecht im hinteren Teil zu sehen: sie sollten liegend auf dem Blech befestigt werden. Die Aussparungen sind im Blech zu erkennen.
Ganz oben dann Ebene mit den Röhren und Bedienelementen.
Bei diesem Probeaufbau stellte sich dann heraus, das der Ringkerntrafo zu stark in die darüber liegenden AÜ'S einstreut. Dazu habe ich die Trafos an die Spannung angeschlossen und dann einen Kopfhörer mit der primären Wicklung des AÜ's verbunden. Ein Verschließen der Durchbrüche und Montage der AÜ'S mit Abstandshaltern brachte zwar Besserung aber so richtige brummfrei war es erst bei stehender Montage. Damit musste aber auch zur Deckplatte erhöht werden.
Jetzt konnten die Bleche der einzelnen Ebenen aus 1,5 mm Stahlblech hergestellt werden. Da eine Lackierung wie bei üblichen Chassis hier nicht möglich ist, habe ich die Bleche verzinken lassen. Man sieht auf dem Bild das damit die kleinsten Kratzer besser zu sehen sind wie auf dem unbehandeltem Blech , aber es ist ja im fertigen Gerät nicht mehr zu sehen.

Oben links ist die Bodenplatte mit Lüftungsschlitzen, jede Ebene wurde außerdem soweit möglich mit Lüftungslöchern versehen. Zwischen den Ebenen sorgen 15 Distanzstücke für die nötige Stabilität. Hier nun die Ebene für die Hochspannung. Ich habe versucht das Gewicht so gut wie möglich zu verteilen, die AÜ's sind hinten, der Trafo hier ist mittig und der andere Trafo vorn angeordnet. Und ja, das Befestigungsloch vom Trafo ist wirklich außer Mitte


Die Gleichrichterbrücke ist auf das Chassis geschraubt, in diesem Falle weniger wegen der Kühlung sondern für eine sichere Befestigung der Hochspannung führenden Leitungen. Die beiden Drosseln sind ganz vorn angeordnet, in den "Lücken" dann noch die Kondensatoren für die CLCLC-Siebung. Die Verdrahtung erfolgte mit Leitungen für Mess-Strippen, diese sind bis 1500V zugelassen. Da ich den Drosseln nicht ganz traue, sind diese im "-" Zweig angeordnet und führen damit keine Hochspannung. Direkt über den beiden Kondensatoren liegen die AÜ's und die Anschlüsse können kurz gehalten werden, auch ein Nebeneffekt der durchgehenden "+" Leitung.

Bei der Montage der Röhrenfassungen für die Endröhren habe ich den Anodenanschluss noch mit extra isoliert, er liegt sonst nur etwa 2mm über dem Chassis:

Auf dem Bild sind die beiden Katodenwiderstände und das Poti zum Entbrummen zu sehen. In der ursprünglichen Version sollten die Röhren mit AC geheizt werden. Es stellte sich heraus das man mit dem Poti zwar das Brummen minimieren kann, brummfrei wurde es aber nicht. Deshalb wurde auf Gleichstromheizung umgerüstet. Mag sein, das damit die Lebensdauer etwas sinkt, der Einbau eines Umpolschalters für die beiden Röhren war mir aber zuviel Aufwand.


Fortsetzung folgt

Gruß alfred

Hier nun die oberste Platte mit den Bedienelementen und den Fassungen. Ganz vorn das Lautstärkepoti, dahinter der Einschalter. Die Zuleitungen laufen auf dem Chassis und an der Rückseite bis ganz nach unten. Der Schalter arbeitet mit Gleichspannung, die 230V werden mit Relais geschaltet. Neben den Anzeigeinstrumenten sind noch die beiden Potis für die Gittervorspannung. Die Bedienelemente wurden auf kleine Platten gesetzt um die Höhe zu justieren. Die Fassungen für die beiden 6H8C wurden auch etwas erhöht montiert. Die Verbindung der Fassungen zur Leiterplatte erfolgt mit kurzen Drahtstücken. Die verdrillten Leitungen der Heizung führen direkt nach unten.
Leider sind bei 10 Stück dieser Röhren keine zu finden wo das System gleich eingebaut ist, gleiches trifft auch auf die GM-70 zu. Als die Röhren hergestellt wurden hat wohl keiner gedacht das die mal "schön" aussehen sollen
Auf den kurzen Distanzstücken liegt dann die Frontplatte, somit sind keine Schraubenköpfe zu sehen. Das Kabel im vorderen Teil ist für die Leuchtdiode in der Frontplatte.

Als nächstes ein Bild von der Unterseite der oberen Ebene, während der Inbetriebnahme noch "hochgeklappt"

Die Leiterplatten ganz oben unter den Instrumenten beinhalten die Sicherungen in den Kathodenleitungen der Endröhren. Darunter die eigentliche Platine für den Vorverstärker. Die Schaltung ging aus der oft publizierten von Hr. Reinhöfer hervor. Die dort verwendete Anodendrossel habe ich dabei durch eine Konstantstromquelle ersetzt, die FET's sind jeweils auf einen Kühlkörper montiert. Die beiden Einstellregler für den Strom sind neben dem Kühlkörper leicht auch im eingebauten Zustand bedienbar.
Ganz unten die beiden Fassungen und die Widerstände zur Symetrierung der Heizung für die GM70. Die Verbindung vom AÜ (Hammond 1629SEA) zur Anode ist zusätzlich mit einem Silikonschlauch isoliert.
Bei der Inbetriebnahme stellten sich aber ein paar Probleme heraus:
1. Ich habe die Schaltung vor Einbau getestet. Bei einer Betriebsspannung von 300V sind 250V SS am Ausgang kein Problem. Die GM70 wird ja ohne Gitterstrom gefahren. Beim ersten richtigen Test mit den Endröhren waren aber nur 160V SS möglich. Da die Endröhren aber mit einer negativen Gittervorspannung von 90-100V betrieben werden reicht diese Spannung nicht aus. Es werden etwa 200V SS benötigt. Diese Spannung konnte dann durch erhöhen der Ub auf 400V erreicht werden. Ursache ist die Belastung der Vorstufe durch den Gitterwiderstand von 150K. Die Gittervorspannung von -100V war natürlich beim Probeaufbau nicht vorhanden.
2. Es brummt etwas. Der linke Kanal etwas stärker, aber nur wenn die Platine eingebaut ist. Je nach eingesteckter Röhre mal mehr mal weniger. Ich vermutete eine Brummschleife, die Masse wird nur an einer Seite der Platine zugeführt. Bedingt durch die Löcher für die Röhrenfassungen war die Masseführung auf der Leiterplatte nicht optimal. Bisher hatte ich noch keine Erfahrungen mit einer Platine, ich würde immer alles über Lötösenleisten verdrahtet. Also wurde die Platine nochmal verändert. Die Widerstände an Gitter und Kathode liegen jetzt direkt nebeneinander, zusätzlich hat der Teil bis zur Anode der ersten Vorstufe eine Massefläche auf der Bestückungsseite erhalten. Weiterhin wurden gleich noch ein paar Lötösen für Massepunkte vorgesehen. Weiterhin wurde auch ein Messpunkt für die Anodenspannung der Treiberstufe am Platinenrand vorgesehen.
Leider war das aber nicht die Lösung. Die 6,3V für die Heizung erfolgt ja über verdrillte Leitungen von der darunterliegenden Ebene. Weil es einfacher war, habe ich die Röhren auf dem Tisch mit einem separaten Netzteil geheizt. Die beiden Vorstufen arbeiten ohne Gegenkopplung und somit ist die Verstärkung recht hoch, bei meinen bisherigen Projekten brauchte ich nie so eine hohe Ausgangsspannung. Da der Trafo genug Reserven hat konnte ich die Heizspannung mit 4 Schottkydioden gleichrichten. Eine einfache CRC Siebung mit 10mF-1Ohm-10mF brachte dann die gewünschten 6,3V.
Nun noch ein paar Bilder vom zusammengebauten Gerät
von vorn:

links das Netzteil für -Ug, rechts für +Ub. In der Mitte der letzte Kondensator für die Hochspannung, darauf eine Platine mit Entladewiderständen. An den vorderen Widerständen lässt sich die Hochspannung komfortabel messen (1/2 von 1000V). Links am Kondensator der zentrale Massepunkt und die Verbindung zum Chassis. Die Leiterplatte vom Lautstärkeregler bekommt noch eine Abdeckung, da das ganze in ein Holzgehäuse kommt.
von der Seite:

wie schon erwähnt, der AÜ sitzt direkt über dem Kondensator, somit ist die Leitung mit Hochspannung sehr kurz. Ich denke kleiner ist der Verstärker nicht zu bekommen, die Maße sind 25x25cm, die Höhe (ohne Füße) 30,5cm.
Zum Transport sind 2 Tragegriffe an der Frontplatte (Deckplatte) montiert, diese sind mit Gewindestangen an den beiden unteren Ebenen befestigt. Die beiden Hammond AÜ's sind schon gewaltig und schwer. Das Gerät wiegt ohne das Holzgehäuse 25kg!
abschließend noch ein Bild von hinten:

unter den "dicken" AÜs war noch Platz für die Gleichrichter samt Kühlkörper und Ladekondensator 20mF für die 20V Heizung der GM70.

wird fortgesetzt

Alfred

Nun noch ein paar Anmerkungen zur untersten Ebene. Da die Bodenplatte abnehmbar sein soll (evtl. Sicherungswechsel und eine einfache Verkabelung bei der Montage) wurden die Bauelemente kopfüber an der nächsten Ebene montiert.

Rechts der Trafo für die Heizung und die Vorstufe, darüber die Platine mit den Sicherungen und das Netzteil für die Einschaltsteuerung. Beide Trafos sind mit einem Zwischenstück aus Plastik versehen um keine Kurzschlusswicklung über das Chassis zu bilden.
Die beiden 20V Spannungen für die Röhrenheizung sind nicht abgesichert, ich gehe davon aus das bei einem Defekt z.B. am Gleichrichter die Primärsicherung zeitnah auslöst.
Links die Rückwand mit den Buchsen sowie dem Netzfilter mit Sicherung/Hauptschalter.
In der Bildmitte die Siebwiderstände 1 Ohm 50W mit schwarzem Kühlkörper für die 20V Heizung. Die beiden Keramikwiderstände von 100 mOhm liegen vor dem Gleichrichter und dienen zur genauen Einstellung auf die 20V.
Ein paar Worte zur Einschaltsteuerung unten im Bild:
Da bei Ringkerntrafos erhebliche Einschaltströme auftreten können, wird der Trafo mit einem Vorwiderstand von 100 Ohm/50W betrieben. Dieser wird dann nach 4 Sekunden durch ein Relais überbrückt. Ein weiter positiver Effekt ist das langsame Hochfahren der Heizspannungen und damit auch die Schonung der Gleichrichterdioden. Die GM70 ziehen im Betrieb ziemlich genau 3A, im Einschaltmoment jedoch ein Vielfaches. Nachdem die Endröhren dann 5 Minuten geheizt sind, wird der Hochspannungstrafo zugeschaltet. Genauso wie der andere, zuerst für 4 Sekunden mit Vorwiderstand. Die Verzögerung wurde mit IC's vom Typ 555 realisiert.

wird fortgesetzt

Alfred

Nach einigen Problemen mit dem Gehäuse erfolgte letzte Woche ein ausgiebiger Dauertest. Die beiden Endröhren machen "richtig" Licht:

Mit einem einfachen Infrarotthermometer habe ich 260C gemessen!
Aber es zeigte sich auch ein kleines Problem: der Anodenstrom sinkt nach etwas mehr als einer Stunde:
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Bei meinem anderen "Russen" mit den 6C33 steigt dagegen der Strom die ersten 30 Minuten und ist dann stabil.
Die Temperatur im Gehäuse steigt um etwa 30C, ohne Gehäuse sind es 20C. Sehr viel trägt der Haupttrafo dazu mit 60C bei. Zur Messung habe ich 4 Sensoren im Chassis platziert und schnell was mit einem Arduino zusammengesteckt.
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Als Ursache wurde dann die Gittervorspannung ermittelt. Sie steigt von 143,3 auf 144,9 Volt (das ist die Spannung am Poti, die Röhren laufen mit ca -95V). Rechts die Anodenspannung messe ich in der Mitte der Entladewiderstände (Selbsterhaltungstrieb).

Zum Stabilisieren der Spannungen benutze ich immer eine (oder mehrere) Z-Dioden und Längstransistor (FET), eine "richtige" Regelung war mir zu aufwändig. Der Vorstufe ist auch egal ob sie nun mit 400 oder 404 Volt läuft. Offensichtlich haben die 150V Z-Dioden einen Temperaturkoeffizienten von mehr als 0,1V/K.
Also muss ich nun am Netzteil noch Änderungen vornehmen.

Gruß Alfred