Verstärker mit der PCL 85 / 805

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selbstbauen
Inventar
#1 erstellt: 09. Nov 2011, 03:22
Hallo,

im Keller habe ich eine Kiste mit Röhren gefunden, die mein Vater als Musterstücke von jeder Schicht bei der Herstellung bekommen hatte. Einige glaube ich als PCL 85 oder PCL 805 identifizieren zu können - alle sind ohne Label. Die 86 hätte mich jubeln lassen.

Zumindest passen sie mit einem Röhrentster auf die Kenndaten dieses Typs. Allerdings zeigen alle wenigstens 140 % der typischen Emission.

Folgenden Verstärker habe ich damit aufgebaut:

Verstärker PCL 85

Überaschend ist der hohe Ruhestrom mit 67 mA. Der Übertrager ist eigentlich für die EL84 gedacht.

Meine Fragen: Hat jemand schon mal mit dieser Röhre experimentiert?
Die Datenblätter geben es nicht her, aber hat jemand eine Idee von dem Ra für den Übertrager? Der hier verwendete ist wohl um 5 kOhm.

An und für sich ein guter Verstärker. 4 Watt bei 5 % Klirr, Frequenzgang von 40 bis 30.000 Hz linear (+/- 1 dB). Der G2 Strom steigt bei Vollaussteuerung auf 12 mA an. 5 mA bei Ruhe. Für die Videounterstützung bei Musik-DVDs sehr viel besser als die Lautsprecher in den Flachbildschirmen.
rorenoren
Hat sich gelöscht
#2 erstellt: 09. Nov 2011, 23:56
Moin,

ich habe meinen damals sehr ähnlich aufgebaut.
(ber Ra der Triode 100k, Rk 1k, Gk 10 kOhm, kein C zum Gitter, Koppel C 470nF, kein Schwingschutz)
Die Röhre kann sehr hohe Ströme und das an niedriger Ub.
(300V sind ziemlich viel!)
Meine Kiste wird richtig warm, Übertrager sind klein und für ECL86 gedacht, daher klingt´s etwas bassarm.

Allerdings hören sich 4 Watt bei 5% verdammt danach an, dass nicht mehr drin ist.
(meiner schafft vielleicht 2W)

PCL86 gibt´s übrigens noch sehr billig.
Mit ECL86 gebauter Verstärker hängt hier am Rechner, klingt gut!
(Trafo und AÜ von einem Dual CV1, der völlig verrottet war)

Gruss, Jens
richi44
Hat sich gelöscht
#3 erstellt: 10. Nov 2011, 18:11
Die Endpentode:
Ideal wäre eine Betriebsspannung von 210V für Ua und Ug2. Rechnen wir die URk hinzu, muss die Speisung etwa 230V sein. Dies braucht eine Gittervorspannung von -20.5V
Ia wird damit 40mA (Ig2 ca. 3mA), folglich ist Rk ca. 470 Ohm. RG2 sollte somit rund 3.3k sein.

Mit diesen Werten ist eine Aussteuerung mit maximal 17V SS möglich, was eine Ausgangsleistung von etwa 3,5W ergibt, bei einem Ausgangstrafo von 5.6k

Die Triode wird ebenfalls mit 230V betrieben über einen Ra von 22k. Damit ist ein idealer Arbeitspunkt bei -1V Ug erreicht. Dies ergibt einen Ia von 5,25mA. Rk muss folglich 190 Ohm sein (150 + 39 Ohm).
selbstbauen
Inventar
#4 erstellt: 11. Nov 2011, 01:44
Danke für die Anregungen.

Ich werde die Werte von Richi mal ausprobieren.

Die jetzigen Werte habe ich mit Trimmern ermittelt und dabei streng auf Leistung und Klirrfaktor geschielt. Der Klirr ist nie merklich unter 1 % gefallen, auch bei niedrigeren Spannungen. Dann ist aber die Leistung deutlich eingebrochen.

Gruß
sb
selbstbauen
Inventar
#5 erstellt: 25. Nov 2011, 03:46
Mit den von Richi vorgeschlagenen Werten und Spannungen geht die Leistung stark zurück (nur noch etwa 1,8 W), ohne dass sich der Klirrfaktor verbessert.

Ich werde ihn dann mit den ursprünglichen Werten weiter betreiben. Der Übertrager wird auch nur handwarm, wird also wohl nicht überlastet.

Die PCL85 ist nach diesen Erkenntnissen nur sehr eingeschränkt für Audiozwecke verwendbar.


[Beitrag von selbstbauen am 25. Nov 2011, 03:48 bearbeitet]
rorenoren
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 25. Nov 2011, 10:38
Moin,

deine von dir gemessenen Werte in deiner ersten Schaltung waren doch ziemlich gut.
So gesehen ist die Röhre ja nicht gerade ungeeignet.
Mit den üblichen ECL/PCL ist doch auch nicht mehr Leistung möglich.

Gruss, Jens
richi44
Hat sich gelöscht
#7 erstellt: 25. Nov 2011, 10:57

selbstbauen schrieb:

...Die PCL85 ist nach diesen Erkenntnissen nur sehr eingeschränkt für Audiozwecke verwendbar.

Dies ist richtig, denn die Röhren für Horizontal- oder Vertikalablenkung in Fernsehern sind auf eine Impulsleistung bei entsprechenden Stromverläufen ausgelegt und werden mit relativ tiefen Anodenspannungen betrieben. Das steht im krassen Gegensatz zu richtigen Audio-Endröhren. In Gegentaktschaltungen in Klasse B sind sie eher zu betreiben, da dann die niedrige Anodenverlustleistung weniger hemmend zu Tage tritt.

Das ist einmal mehr ein Beweis dafür, dass Röhren für bestimmte Zwecke gebaut wurden und daher ein wilder Röhrentausch nicht zielführend ist. Wenn ich z.B. eine Eintaktschaltung mit einer PL508 realisiere, so ist eine maximale Ausgangsleistung von 6W möglich, in Klasse B Gegentakt aber sind es bis 35W.

Die von mir angegebenen Werte sind aus den Kennlinien abgeleitet und berücksichtigen vor allem die Grenzen, welche die Anoden-Verlustleistung vorgeben. Dass der Klirr dieser Röhre sehr hoch ist lässt sich ebenfalls aus den Kennlinien ablesen. Es ist also einmal mehr ein Beweis für die von Dir angeführte Untauglichkeit solcher Röhren für Ausdiozwecke.

Was ich nicht ganz nachvollziehen kann ist die Leistungsangabe von 1,8W. Ohne Berücksichtigung des Klirrs habe ich rund 3,5W errechnet und theoretisch liegt die maximale Leistung bei Pa/2 = 4W.
Falls Du natürlich den Klirr als Grenze wählst, so ist mit dieser Röhre wie mit anderen Impulsröhren (wie bereits erwähnt) kein Blumentopf zu gewinnen. Dies wäre allenfalls mit gegengekoppelten Schaltungen (Katodengegenkopplung über Trafowicklung) zu lösen.
selbstbauen
Inventar
#8 erstellt: 25. Nov 2011, 15:07
Die Leistungsmessung erfolgte mit Bezug zum Klirrfaktor. Ich hatt die 5% als Obergrenze genommen, da mit diesem Klirrfaktor und einer 300V-Versorgung ein ordentliches Ergebnis erzielt wurde.

Bei einem Verstärker sollte es aber so sein, dass dieser bis zu seiner Leistungsgrenze - sagen wir 80% seiner Leistunggrenze - mit einem Klirrfaktor deutlich unter 1 % (besser 0,1%) arbeitet und erst zum Ende hin eine Steigerung in den Prozentbereich bekommt. Mit dieser Röhre fällt aber unabhängig von den Betriebsdaten der Klirr nie deutlich unter die 1-Prozent-Marke. Daher auch meine Erkenntnis, dass diese Röhre nicht geeigent ist - und vielleicht auch viele andere ebenso, die nicht für Audio-Zwecke konstruiert wurden.

Die PCL85 ist aber aus einem anderen Grund beachtlich: Mal unterstellt, die Konstrukteure hatten auch eine Vorstellung von der Effizienz einer Röhre. Also von dem Verhältnis der Heizleistung zur nutzbaren Audio-Leistung und haben dieses so effizient wie möglich hergestellt. Dann kann man eine Relation von der Heizleistung zur erzielbaren Ausgangsleistung einer Verstärkerröhre herstellen. Schließlich kommt es in der Massenfertigung von Geräten auf den geringst möglichen Materialeinsatz an und wer will schon dicke Tetztrafos verbauen, wenn die Wettbewerber mit einer anderen Röhre viel Material einsparen können.

Die EL84 hat einen Verbrauch für die Heizung von 4,7 Watt, die maximale Verstärkerleitung bewegt sich auf gleichem Niveau - also ein Verhältnis von etwa 1:1. Als Gegentakt mit zwei Röhren verbessert sich das Verhältnis deutlich zu 10:17.

Bei der PCL85 liegt die Heizleistung bei 5,4 Watt, ziehen wir die Triode ab, bleiben für die Pentode etwa 4,5 Watt. Sie ist also fast gleich mit der EL84. Daher ist auch zu unterstellen, dass sie im gleichen Verhältnis eine Emission erzeugen kann und wir kommen auf eine erzielbare Leistung ähnlich der EL84. Das hat mein Versuchsaufbau auch erbracht.

Allein der Klirrfaktor passt nicht zur EL84. Und so vermute ich auch, dass bei vielen Senderöhren oder anderen Spezialröhren, die heute für Verstärker genutzt werden, auch die Effizienzwerte und Klirrfaktoren nicht zu den echten Verstärkerröhren passen. (Lasst das bloß nicht die EU-Kommission wissen, sonst verbieten die den Einsatz von nicht effizienten Röhren.)
richi44
Hat sich gelöscht
#9 erstellt: 25. Nov 2011, 18:04
Das mit der Heizleistung könnte man so in Relation bringen, es ist aber absolut zweitrangig, denn wenn es um die Leistung geht ist die Anodenleistung um ein vielfaches höher. Die EL84 kommt auf 12W, die PCL805 auf 8W (Pentode). Und wenn wir jetzt die Leistungen einer 6L6 betrachten, so ist deren Heizleistung 5.67W, die Anodenleistung bis zu 30W und die Ausgangsleistung bis 10.8W (SE) bezw. 60W (PP).

Du hast jetzt einen Klirr von 5% als Grenze gesetzt. Das ist für verschiedene Röhren sinnvoll, für andere zu hoch, weil sie mit geringerem Klirr auskommen, es kann aber auch zu tief sein, weil die Röhren schon bei geringer Aussteuerung durch extrem krumme Kennlinien verzerren.
Ich erwähne hier mal die Mikrofonröhre EF83 (fast identisch zur EF86). Diese ist mit einem Steuergitter mit unterschiedlichen Drahtabständen gebaut und hat daher eine extrem unlineare Kennlinie. Aber man kann durch Verändern der Gittervorspannung die Verstärkung der Röhre regeln. Damit der Klirr klein bleibt darf man die Röhre nur mit kleinen Signalen betreiben. Sie ist daher nur in Mikrofonstufen eingesetzt worden, bei welchen der Pegel automatisch konstant gehalten wurde. Dies geht nur ohne Gegenkopplung, denn diese würde die unterschiedliche Verstärkung genau so ausgleichen wie sie den Klirr beseitigt. Diese Röhre kann daher erstens nie klirrfrei arbeiten und zweitens nie für höhere Pegel eingesetzt werden, sie ist aber für einen speziellen Zweck gebaut, so wie die Ablenkendstufen-Röhren eine bewusste Unlinearität besitzen.
sidolf
Inventar
#10 erstellt: 25. Nov 2011, 18:50

richi44 schrieb:
Diese ist mit einem Steuergitter mit unterschiedlichen Drahtabständen gebaut und hat daher eine extrem unlineare Kennlinie. Aber man kann durch Verändern der Gittervorspannung die Verstärkung der Röhre regeln.


Hallo Richi, hallo selbstbauen,

gehört zu diesen speziellen Typen nicht auch die ECC189. Ist doch eine Spanngitterröhre. Ich habe mal versucht mit dieser Röhre einen VV zu bauen. Hat irgendwie nicht so recht geklappt, konnte kein, für mich befriedigendes Ergebnis mit dieser Röhre erzielen.

Gruß
richi44
Hat sich gelöscht
#11 erstellt: 26. Nov 2011, 09:23
Richtig, diese Röhre hat ebenfalls eine unterschiedliche Steilheit und wird dazu benutzt, das TV-Tunersignal am Ausgang weitgehend konstant zu halten. Das zeigt sich ganz klar in den Ia/Ua-Kennlinien http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/frank/sheets/020/e/ECC189.pdf
Da ist Klirr vorprogrammiert.
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