Klangregler mit Röhren

[Black Desire]

Hallo Zusammen,
ich habe im Netz nach Schaltungen (Klangregler) mit Röhren gesucht und diese zwei gefunden:

1.) [lnk=]https://51steppenwolf.wordpress.com/wp-content/uploads/2018/05/passive-tone-control-from-rca-tube-manual.gif[/lnk]

2.) [lnk=]https://www.jogis-roehrenbude.de/Rim/Klangregelung_KR-100.htm[/lnk]

Im ersten Schaltplan wird die ECC83 verwendet, im zweiten die ECC808. Da beide Röhrentypen nicht gerade günstig sind, da ich aber mehrere ECC81 und EC92 hier liegen habe, wollte ich die Schaltung mit diesen Röhren aufbauen. Ein Blick in die Datenblätter ECC81/ECC83 ergibt doch erhebliche Unterschiede der beiden Röhren.

ECC81: Ua 250V mit -2V am Gitter ergibt einen Ia von 10mA. Steilheit 5,5mA/V. µ=60. Wa=2,5W

ECC83: Ua 250V mit -2V am Gitter ergibt einen Ia von 1,2mA. Steilheit 1,6mA/V. µ=100. Wa=1W

Nun weiß ich nicht ob es Sinn macht die Anoden- und Kathodenwiderstände für vernünftige Arbeitspunkte neu für ECC81/ EC92 zu berechnen. Als Ua kann mein geplantes Netzteil 200V als auch 250V. Nur weiß ich nicht wie der neue Arbeitspunkt definiert werden soll, vielleicht hat auch jemand aus dem Forum eine andere Schaltung als Vorschlag die bereits die ECC81 enthält?

Schönen Sonntag

[Stradivari]

Hallo Black Desire,

also was die beiden Schaltungen betrifft, so vermisse ich bei beiden eine Aussage, für welche NF-Pegel in etwa diese Schaltungen konzipiert sind.
Die Schaltung 2) verwendet eine ECC808. Ich kenne diese Röhre ehrlich gesagt nicht. Das Datenblatt verrät jedoch, daß sich diese Röhre elektrisch so gut wie überhaupt nicht von der ECC83 unterscheidet. Insofern würde ich mich zu der Aussage hinreißen lassen, daß man sie mit einer ECC83 ersetzen kann. Im Übrigen würde ich persönlich diese Schaltung der anderen unter 1) vorziehen. Aber das ist nur ganz subjektiv von mir.

Am einfachsten wäre es, wenn Du wirklich eine ECC83 verwendest. Soooo teuer ist die nun auch nicht. Ich habe mal drei Anbieter verglichen. Bei Conrad bekommst Du sie derzeit als Sonderangebot für 22 €. Es ist eine ECC83S vom slowakischen Hersteller JJ.
Die Röhren von JJ haben nach meinen Erfahrungen eine sehr gute Qualität. Das "S" in der Typenbezeichnung hinten dran bedeutet "Spanngitterröhre". Diese sind besonders mikrofonierarm. Ich selbst habe diese Röhre auch schon mehrfach verwendet und kann nichts Negatives sagen.
Hier der Link: https://www.conrad.de/de/p/ecc-83-12-ax-7-elektronenroehre-doppeltriode-100-v-0-5-ma-polzahl-9-sockel-noval-inhalt-1-st-120863.html

Falls Du doch unbedingt eine ECC81 verwenden willst, so denke ich, daß dies durchaus möglich ist, jedoch kann ich Dir allenfalls einige Tipps geben, wie Du Dich experimentell herantasten kannst, garantieren kann ich Dir dabei allerdings nichts. Ich bleibe bei der Schaltung 2) von RIM:
Die Pin-Belegung der ECC81 und der ECC83 ist identisch. Da gibt es nichts zu beachten. (Bei der ECC808 ist die Belegung alledings unterschiedlich!!!)
Die beiden Gitterwiderstände R2 und R9 von je 1 MOhm können so bleiben. Auch das eigentliche Klangregelnetzwerk, beginnend mit C2 und auf Masse mit R7 und C7 endend würde ich erst mal so lassen.
In der Originalschaltung fällt mir nun folgende Ungereimtheit auf: (Die Betrachtung gilt für beide Systeme, da beide die gleichen Anoden- und Kathodenwiderstände haben.)
Die Betriebsspannung beträgt 200V. An der Anode stehen 185V an. Das heißt: Über den Anodenwiderstand von 50 kOhm fällt eine Spannung von 15V ab. Das wiederum ergibt einen Anodenstrom von 0,3mA.
Der Kathodenwiderstand beträgt 1,5 kOhm und es steht eine Spannung von 1,4V an, was bedeutet, daß ein Kathodenstrom von 0,93mA fließt. Wieso kommen dann an der Anode nur 0,3mA an??? Da paßt doch irgendwas nicht!
Ich vermute, daß die 0,93mA richtig sind und demzufolge auch an der Anode ankommen, dann fallen allerdings über den Anodenwiderstand ca. 47V ab und die Anodenspannung beträgt dann ca. 153V. Das erscheint mir plausibler; denn bei 185V an der Anode wäre relativ wenig "Luft nach oben".

Eine ECC81 ist nun deutlich niederohmiger und hat dafür eine geringere Verstärkung. In wie weit sich das auf die Wirksamkeit der Klangregelung auswirkt, kann ich leider nicht sagen.
Den geringeren Innenwiderstand der Röhre sehe ich als Vorteil an. Den Ausgangskondensator C8 würde ich auf 0,1µF erhöhen.
Auch beim Einganskondensator wurde ich auf mindesten 22 oder sogar 33nF gehen.
Beginne erst mal mit einen Röhrensystem, den Arbeitspunkt zu ermitteln.
Gitterwiderstand 1 MOhm gegen Masse und den Eingangs-C von 22nF parallel dazu. (Dann ist der Eingang NF-technisch kurzgeschlossen, damit Du Dir keine Störsignale einfängst.) Als Anodenwiderstnd würde ich 33 kOhm wählen. Als Kathodenwiderstand würde ich ein Poti von 1 kOhm nehmen. Das Poti drehts Du voll auf, daß der gesamte Widerstand wirksam wird.
Dann gibst Du 200V auf den Anodenwiderstand und mit deinem Digitalvoltmeter (Multimeter) mißt Du die Anodenspannung.
Du veränderst den Kathodenwiderstand (Poti) nun so, daß die Anodenspannung so zwischen 150 und 160V liegt.
Dann Spnnung weg und den Widerstandswert des Potis messen. Ersetze nun das Poti durch einen normalen Widerstand, dessen Wert dem Potiwert am nächsten kommt. Dann noch mal einschalten und die Anodenspannung kontrollieren. Ggf. den Kathodenwiderstand korrigieren.

Damit hast Du die Beschaltung der beiden Röhrensysteme und kannst die Klangregelschaltung komplett aufbauen.
Ich wünsche Dir gutes Gelingen.

[Stradivari]

Hallo,

ich melde mich gleich noch mal.
Habe mal selbst getestet, was ich Dir mit der ECC81 vorgeschlagen habe:
Also auf die Schaltung 2) bezogen habe ich für beide Röhrensysteme geltend folgende Werte ermittelt:
Betriebsspannung: 200V
Anodenwiderstand R4 bzw. R13: 22kOhm
Kathodenwiderstand R3 bzw. R14: 1,0kOhm

An der Anode messe ich dann ca. 155V und an der Kathode ca. 2,2V, d.h. es müßten ca. 2,2mA fließen.
Falls die Verstärkung nicht ausreicht, kannst Du ja noch zum Kathodenwiderstand R14 einen Elko von 47µF parallel schalten.

[Black Desire]

Guten Abend,
@ Stradivari: Vielen Dank für Deine Vorschläge, aber heute Abend schaffe ich die Versuchsaufbauten nicht mehr. Melde ich morgen mal mit entsprechenden Bildern.

MfG

[Black Desire]

Hallo,
da momentan auch andere Sachen wie das Reifenwechseln und die Reparatur der Kühlschrank-Beleuchtung Vorrang haben, kam ich erst heute zum basteln.

Mit 22K Ohm an der Anode, und 1K Ohm an der Kathode, sowie 40 Volt Spannungsabfall am Anodenwiderstand bei 200 Volt aus dem Netzteil messe ich 1,8 Volt am Kathodenwiderstand. Ich denke das passt soweit.

MfG

[Stradivari]

Hallo,

na das sieht doch schon mal gut aus.
Dann baue doch die ganze Klangregel-Schaltung jetzt mal komplett auf.
Mein Vorschlag, wie ich schon geschrieben habe:
C1 = 22 ... 33nF / 250V oder höher
C8 = 0,1µF / 250V oder höher
R3 = R14 = 1,0kΩ / 0,25W oder mehr
R4 = R13 = 22kΩ / 0,25W oder mehr

Bei allen anderen C's und R's die Originalwerte beibehalten.
Viel Erfolg!

[Black Desire]

Hallo,
da bin ich gerade dabei, mal sehen was dabei raus kommt.

[Bernhard W]

Hallo zusammen,

Chris hat ja schon viel Wichtiges dazu geschrieben.

Je nach gewünschter Ausgangs-Impedanz und Verstärkung wählt man den Ruhestrom (Arbeitspunkt) und damit die Röhre aus. Auch der Signalpegel muss beachtet werden, damit der Klirrfaktor gering bleibt.

Das Netzwerk zur unabhängigen Höhen- und Tiefeneinstellung stammt übrigens von Peter James Baxandall. Er hat die Schaltung 1952 veröffentlicht im Artikel "Negative-Feedback Tone Control", den man im Internet findet.

Die Schaltung arbeitet am besten, wenn sie im Rückkoppelzweig einer Röhre liegt, hier bevorzugt bei der zweiten. Dann kann man den bereits von Chris erwähnten Kondensator parallel zum Kathodenwiderstand einfügen, um die Verstärkung der Röhrenschaltung zu erhöhen, ohne dass dadurch der Klirrfaktor wesentlich erhöht wird.

Suche nach "baxandall with tubes schematic" zeigt eine Vielzahl solcher Schaltungen.

Die Mittenfrequenz legt man übrigens am besten in den Bereich um 700 Hz und nicht 1 kHz, wie manche Schaltungen zeigen.

Um eine Schaltung mit guten Eigenschaften zu erhalten, braucht man einige Erfahrung oder sehr viel Zeit. Die kann man verkürzen, indem man die Schaltung vorher simuliert. Außerdem gehen beim Simulieren keine Bauteile kaputt.

Bernhard

[Black Desire]

Hallo,
die Inbetriebnahme und der Aufbau hatten ein paar Schwierigkeiten auf Lager. Erstens wurde die LM317 mit einer Verlustleistung von 0,93W zu warm und gingen in die Begrenzung. Mir fiel das auf als ich nach ein paar Minuten die Heizspannung von 12,6V nachgemessen habe da waren es nur noch 11,5V. Also andere Kühlkörper angepasst und zusätzliche Löcher ins Gehäuse gebohrt. Die LM317 gibt es als fertige Module bei Po---n. Aber der mitgelieferte Kühlkörper ist ein Witz und schafft nie die angegebenen 5W!

Dann habe ich mir noch selber einen Fehler eingebaut und zwar, die Pins 1 und 2 vertauscht. Das sind die Anode und das Gitter. Gitter über 22K Ohm mit 200V Anodenspannung versorgt und die Anode über 1M Ohm an Masse gelegt. Die 0,6W Metallschicht-Widerstände gaben dann Rauchzeichen. Die Röhren haben es aber überlebt, nach umverdrahten und erneuten messen der Anoden- und Kathodenspannung sind die Spannungen i.O., Klangprobe steht aber noch aus. Als gesamter Anodenstrom fließen jetzt knapp 8mA.

Hier ein paar Bilder:

[Stradivari]

Hallo,

wenn ich das richtig sehe, hast Du die Klangregelschaltung als Stereo-Ausführung aufgebaut.
Und wenn ich Dich richtig verstehe, sind es insgesamt vier Triodensysteme, die zusammen diese knapp 8mA ziehen.
Das käme ja genau hin, so wie wir es schon zuvor experimentell ausgetüftelt haben.

Anode und Gitter vertauscht! - Ich bewundere die Röhre, die das klaglos überlebt hat.
Ich hätte darauf gewettet, daß das Gitter hoffnungslos wegbrennt und das wäre es für die Röhre gewesen...
Aber da sieht man mal ganz deutlich den Vorteil von Röhren: Die verzeihen einem zumindest mal
kurzzeitig einen Schaltungsfehler, ein Transistor wäre an dieser Stelle im wahrsten Sinne des Wortes
"Knall auf Fall" in die ewigen Jagdgründe marschiert.

Bist Du nicht neugierig und magst Du nicht mal testen, ob die Kalngregelung das erhoffte Ergebnis bringt?
Ich warte auf Deinen Testbericht.

[röhrenradiofreak]

Ich hätte darauf gewettet, daß das Gitter hoffnungslos wegbrennt ...

Das wäre womöglich passiert, wenn der 22 k Widerstand den Strom nicht auf wenige mA begrenzt hätte. Der Widerstand hat der Röhre vermutlich das Leben gerettet.

Lutz

[Black Desire]

So, habe die Klangregelung heute Abend doch noch probiert. Zuerst hat sie das Signal mehr verschluckt als optimiert. Der Fehlerteufel läßt grüßen, hab die Verbindung von Pin 2 zu den Potis vergessen. Die Verdrahtung schnell komplettiert und die Klangregelung funktioniert sehr gut. Sehr guter Klang läßt sich damit einstellen, nur leider hat man Motorboating auf der Anodenspannung. Da scheint was mit dem DC-Step up Wandler faul zu sein. Da werde ich mal zusätzliche Stützelkos probieren. Oder es kommt ein kleiner Printtrafo rein den ich rückwärts betreibe.

Heute Morgen einen anderen dickeren Elko 4700µF anstatt 1000µF hinter den Gleichrichter welcher den DC-DC-Step Up Wandler versorgt geschaltet und das Motorboating ist weg.