"Hifi-Forum" Röhrenvollverstärker Selbstbau

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pragmatiker
Administrator

#1 erstellt: 04. Dez 2005, 16:01

So, nachdem das Thema "Röhrenverstärker-Selbstbau" ja scheinbar auf einiges Interesse stößt und außerdem in verschiedenen Threads immer wieder die Kosten als Hemmschuh beim Entritt in die Röhrenwelt beklagt werden, hab' ich für mich mal einen ersten Entwurf eines preiswerten Selbstbau-RöhrenVOLLverstärkers skizziert. Arbeitstitel: "EVA805" (steht für Economic Valve Amplifier with PCL805.

Bisher kam dabei folgendes raus:

- Ein RöhrenVOLLverstärkerselbstbauprojekt in der Größenordnung von 700,-- Euro an Materialkosten (da ist alles dabei, inklusive Gehäuse) sollte machbar sein.
- Der ganze Verstärker ist komplett auf EINER einzigen Leiterplatte aufgebaut, es gibt (mit Ausnahme der Erdverbindungen zu den Metallgehäuseteilen) KEINEN einzigen Draht.

Wie wird dieser Preisrahmen erreicht?

- Beschränkung der Ausgangsleistung auf ca. 2 * 10[W].
- Verwendung von nur zwei Röhrentypen (PCL805 und PCC88), die, da dies Fernsehröhren sind, preisgünstig zu erhalten sind. Insgesamt sind pro Kanal nur 4 Röhren (2 * PCL805 und 2 * PCC88) enthalten - total hat dieser Verstärker also 8 Röhren.
- Ausschließliche Verwendung von Printtrafos für Netzteil und Ausgangsübertrager.
- wie oben bereits gesagt, alles auf einer Leiterplatte.
- Verwendung eines handelsüblichen, standardisierten, preiswerten Metallgehäuses (welches der Selbstbauer allerdings selbst bohren, sägen und beschriften muß).

Momentan liegen diesem Projekt folgende Entwurfsdaten zugrunde (die sich trotz der Preiswürdigkeit - so glaube ich - durchaus sehen lassen können):

- Ausgangsleistung ca. 2 * 10[W] in 4[Ohm] (einen getrennten 8[Ohm] Ausgang wird's nicht geben, da die meisten heutigen Lautsprecher 4[Ohm] Lautsprecher sind, auch wenn 4-8[Ohm] auf der Box steht). Wenn Platz und finanzieller Rahmen es erlauben, werden vielleicht zwei umschaltbare Lautsprecherausgänge für zwei Lautsprecherpaare vorhanden sein.
- Gegentakt AB-Endstufe.
- Frequenzgang (-3[dB]): 25[Hz]...40[kHz].
- 6 Eingänge: CD, Tape1, Tape2, Tuner, AUX, Phono - ein Phonoentzerrervorverstärker wird allerdings nicht eingebaut sein.
- Für Tape1 und Tape2 wird es eine Monitorfunktion (Hinterbandkontrolle) geben.
- Der Verstärker wird einen Vorverstärkerausgang (Pre-Out) haben - allerdings ist der Verstärker nicht in Vor- und Endstufe auftrennbar (das macht bei dieser Leistung meiner Meinung nach keinen Sinn). Der Pre-Out wird ein Stereoausgang sein, ein dedizierter Mono-Subwooferausgang ist nicht vorgesehen.
- Es wird ein Klangsteller (Höhen / Bässe - Baxandall-Prinzip)) vorhanden sein, der abschaltbar ("flat") sein wird.
- Alles Autobias - keine manuelle Ruhestromeinstellung.
- Umschaltung Trioden-/Pentodenbetrieb der Endstufe.
- Gleichstromheizung aller Röhren.
- Anodenspannung der Endstufe abschaltbar, so daß das Gerät auch als reiner Vorverstärker nutzbar ist.
- Auf der Leiterplatte wird es einen Steckplatz geben, auf welchem eine Aufsteckleiterplatte für eine IR-Fernbedienung nachrüstbar ist (diese Aufsteckleiterplatte ist in obiger Preisschätzung NICHT mit enthalten). Diese Fernbedienung wird folgende Funktionen umfassen (und nach RC5 Protokoll so aufgezogen sein, daß sich möglichst Universal-Fernbedienungen verwenden lassen):
---> Lautstärkeeinstellung (ALPS Motorpoti).
---> Eingangsquellenauswahl.
---> "Flat"-Einstellung des Klangstellers.
---> Umschaltung Triode / Pentode.
---> Umschaltung Tape1 und Tape 2 auf Hinterbandkontrolle.
---> Abschalten der Endstufen-Anodenspannung in "Stand-By".
---> Ggf. Umschaltung der Lautsprecher.
- Es wird keine "Billig"-Schaltungstechnik sein und es sind auch durchaus hochwertige Bauelemente (z.B. WIMA MKS4 Kondensatoren, MOX-Widerstände wo nötig und sinnvoll etc.) vorgesehen.
- Auf irgendwelche fragwürdingen audiophilen "Gimmicks" und Vodoo-Tricks wird allerdings komplett verzichtet.

Technisch ist hier alles vorhanden, um diesen Verstärker so zu entwickeln, daß was wirklich ordentliches dabei rauskommt.

So, jetzt würd' mich mal interessieren, ob ich das als Privatprojekt weiterfahren oder etwas mehr Energie reinstecken soll, da hier vielleicht bei dem einen oder anderen Interesse an einem Nach-/Mitbau besteht.

Grüße

Herbert

[Beitrag von pragmatiker am 04. Dez 2005, 16:40 bearbeitet]

Granuba
Inventar

#2 erstellt: 04. Dez 2005, 16:06

450 Euro klingt allerdings verdammt günstig, wenn das wirklich alles mit drin sein sollte!

Harry

pragmatiker
Administrator

#3 erstellt: 04. Dez 2005, 16:39

Murray schrieb:

450 Euro klingt allerdings verdammt günstig, wenn das wirklich alles mit drin sein sollte!

Harry

Schätzen wir mal genauer ab:

- 6 Stück Printtrafos, Ringkern, je 25[VA], je ca. EUR 20,-- (total also ca. EUR 120,--) - 2 Heiztrafos, 2 AÜ's, 2 Anodentrafos. Die AÜ's in dieser Bauform sind übrigens der Grund für die Beschränkung der unteren -3[dB] Frequenzgrenze auf ca. 25[Hz].
- 8 Stück Noval-Fassungen, Printausführung, je ca. EUR 4,-- (total also ca. EUR 32,--).
- 4 Stück PCL805 (BTB) je ca. EUR 7,-- (total also ca. EUR 28,--)
- 4 Stück PCC88 (BTB) je ca. EUR 4,-- (total also ca. EUR 16,--).
- 20 Stück Relais Matsushita DS2E-M, 24[V], 2 * Um, je ca. EUR 7,-- (total also ca. EUR 140,--).
- 1 Stück Leiterplatte, ca. EUR 40,--.
- 4 Stück Sicherungen / Sicherungshalter: je ca. EUR 2,-- (total also ca. EUR 8,--).
- 20 Stück Cinch-Einbaubuchsen, vernickelt, rot/schwarz, Printausführung, je ca. EUR 0,80 (total also ca. EUR 16,--).
- 4 Stück 4[mm]-Einbaubuchsen, Printausführung, je ca. EUR 0,70 (total also ca. EUR 3,--).
- 1 Stück Kaltgeräteeinbaustecker Heil 1001, Printausführung, ca. EUR 2,--.
- Netzfilter, 1[A], 10[mH], Schaffner, Printausführung, ca. EUR 11,--.
- 1 Stück Gehäuse / Montageteile, ca. EUR 80,--.
- 3 Stück Tandempotentiometer (Höhen / Bässe / Balance), Bourns, Printausführung, je ca. EUR 8,-- (total ca. EUR 24,--).
- 1 Stück Tandemmotorpotentiometer (ALPS), ca. EUR 40,--.
- Drehknöpfe, ca. EUR 10,--.
- Schalter / Taster, ca. EUR 20,--.
- LED's etc. ca. EUR 10,--.
- Fußvolk Kondensatoren / Elko's ca. EUR 60,--.
- Fußvolk Widerstände ca. EUR 30,--.
- Fußvolk IC's, Dioden, Gleichrichter etc. ca. EUR 20,--

Macht zusammen: ca. EUR 710,--....o.k. Du hast recht, ich bin mal wieder meinem eigenen Optimismus erlegen (und das, obwohl ich selber immer Realismus predige

) - ich korrigier' gleich mal meinen obigen Beitrag.

Die Preisabschätzung versteht sich übrigens inklusive Mehrwertsteuer, aber ohne Versandkosten.

Um die Versandkosten und den Bestellaufwand klein zu halten, wird übrigens in der Skizze drauf geachtet, die Zahl der Lieferanten klein zu halten, also in etwa:

- Bürklin (allgemeine Elektronik, Trafos, Gehäuse).
- BTB (Röhren, Röhrenfassungen).
- ALPS Distributor (Motorpotentiometer).
- Leiterplattenhersteller (Leiterplatte).

Was vielleicht noch erwähnenswert ist: Es wird angestrebt, das Gerät so klein und optisch ansprechend wie möglich zu halten, damit die Kiste auch Ehefrauen/Freundinnenkompatibel ist.

Vielleicht noch eine Abschätzung der Arbeitszeit zum Schluß: Die Leiterplatte sollte in ca. 10 Arbeitsstunden in jedem Fall bestückt sein....kommen noch die mechanischen Arbeiten am Gehäuse dazu....also so in drei Arbeitstagen sollte sich so ein Verstärker in etwa selbst bauen lassen.

Grüße

Herbert

[Beitrag von pragmatiker am 04. Dez 2005, 17:01 bearbeitet]

messschuh
Hat sich gelöscht

#4 erstellt: 04. Dez 2005, 17:10

hört sich eigentlich nicht schlecht an die ganze sache.
obwohl das ganze finaziell beim mir nicht drinn ist.

gleich mal ne frage. bekommt man mit so "billigen" netztrafos
wirklich so ein verhältnissmässig guten frequenzgang hin?

GoFlo
Stammgast

#5 erstellt: 04. Dez 2005, 17:14

images/smilies/insane.gif Er hat Jehova gesagt...er hat Jehova gesagt !!

Kam mir auch etwas niedrig vor. Plane nämlich auch grad einen neuen Ampbau (Synola mit 2xPL519ern) und hab da mal die Teileliste zusammengestellt. Der hat eigentlich garkeine Features (Klangreglung, mehrer Quellen oder sowas) und da bin ich Teilemässig auch bald bei 600-700€

Gruss Flo

PS: Aber alles in allem ein sehr interessantes Projekt was du da vorhast. Muss ich zugeben. Vor allem die Fernsteuergeschichte....die muss ich nämlich auch irgendwie implementieren. Welche Steuerung willst du da verbauen? Oder Eigenentwurf?

[Beitrag von GoFlo am 04. Dez 2005, 17:16 bearbeitet]

pragmatiker
Administrator

#6 erstellt: 04. Dez 2005, 17:32

messschuh schrieb:

gleich mal ne frage. bekommt man mit so "billigen" netztrafos
wirklich so ein verhältnissmässig guten frequenzgang hin?

Bekommt man absolut - wenn man's schaltungstechnisch richtig macht. Mein Avatar stellt einen Frequenz- Phasengangplot eines anderen Selbstbauprojektes dar (Frequenzskala logarithmisch, linker Rand 10[Hz], rechter Rand 100[kHz], Y-Achse dicke Linie Amplitudenfrequenzgang 0.5[dB/Teil], Y-Achse dünne Linie Phasengang 30[°/Teil], alles gemessen an 8[Ohm] bei 10[W] Leistung). Die verwendeten AÜ's bei diesem Selbstbauprojekt waren stinknormale Ringkernnetztrafos, und diese Kiste kommt bei voller Leistung (22[W]) auf 15[Hz] runter...der Abfall beträgt bei dieser Frequenz -0.2[dB]. Nachdem Meßdaten nicht alles sind, sei noch erwähnt, daß sich diese Kiste auch noch sehr, sehr gut anhört....

Da bei dem in diesem Thread hier angeregten Projekt die AÜ's sehr viel kleiner sein werden (Ringkerne sind's allerdings auch), habe ich eben auch die untere -3[dB] Grenze auf 25[Hz] gelegt und die Leistung auf ca. 10[W] begrenzt - für tiefere Frequenzen und / oder größere Leistungen bräuchte es erheblich "dickere" Ringkerne.

Grüße

Herbert

pragmatiker
Administrator

#7 erstellt: 04. Dez 2005, 17:39

GoFlo schrieb:

PS: Aber alles in allem ein sehr interessantes Projekt was du da vorhast. Muss ich zugeben. Vor allem die Fernsteuergeschichte....die muss ich nämlich auch irgendwie implementieren. Welche Steuerung willst du da verbauen? Oder Eigenentwurf?

Zur IR-Fernsteuerung: Das wird ein Microcontroller aus der 8051er Familie werden (was von Atmel), dem ein empfindlicher IR-Empfänger vorgeschaltet wird. Alles auf einer kleinen Platine...keine gekauften Module (wird dann für einen möglichen Selbst-Nachbau wieder zu teuer). Programmiert wird dieses Ding aus Faulheitsgründen mit dem BASCOM51, da dieser Compiler eine komplette Library für die Dekodierung von RC5-Befehlen bietet. Für die Fernbedienung (also das Plastikteil) sollte es jede Universalfernbedienung (hier ist keine eigene Entwicklung geplant) tun - das Programm des Microcontrollers wird jedenfalls soweit wie möglich auf die genormten RC5-Befehle zurückgreifen.

Grüße

Herbert

messschuh
Hat sich gelöscht

#8 erstellt: 04. Dez 2005, 17:42

mmmh nicht übel. wozu braucht man dann teure spezial AÜ´s
wenns mit normalen netztrafos auch gut funzt.

GoFlo
Stammgast

#9 erstellt: 04. Dez 2005, 17:55

@Herbert
Ok, also ein Eigenbau. Such im Moment auch grad einen Atmel...hab hier in einer Schaltung einen AT89C4051 (also genau einen aus der Familie die du verwenden willst) und brauch die doppelt so schnelle Variante (AT89S4051 im X2 Modus).

Wo kaufst du normale deine µCs? Bei Reichelt gibts nämlich nur die C-Variante und ich hab noch keinen gefunden der den S hat.

Gruss Flo

Sorry für Offtopic.

pragmatiker
Administrator

#10 erstellt: 04. Dez 2005, 17:55

messschuh schrieb:

mmmh nicht übel. wozu braucht man dann teure spezial AÜ´s
wenns mit normalen netztrafos auch gut funzt. :?

Mit normalen Netztrafos "funzt" es nur unter sehr eng gezogenen Grenzen wirklich gut:

- Es muß ein RINKERNNETZtrafo sein.
- Das Trafoblech muß kornorientiertes Siliziumeisen mit höchstens ca. 0.3[mm] Blechdicke sein, welches schlußgeglüht ist (das ist ggf. mit dem Trafohersteller zu klären, und nicht jeder Trafohersteller rückt diese Informationen raus). Mit normalem Dynamo- oder Elektroblech gebaute Netztrafos mit M, MD oder EI-Kernschnitt mit einer Kernblechdicke >0.4[mm] sind für den Betrieb als hochwertige Ausgangsübertrager definitiv NICHT geeignet - diese Lernkurve hab' ich durch etliche Experimente hinter mir, das muß keiner nachmachen.
- Die Primärleerlaufinduktivität muß für den Anwendungsfall groß genug sein.
- Die Streuinduktivität und Streukapazität muß für den Anwendungsfall klein genug sein.
- Die Kerngröße muß zur übertragenen NF-Leistung passen (und diese Leistung muß in jedem Fall erheblich geringer sein wie die Kernleistung, für die dieser Trafo bei Netzbetrieb gemacht ist).
- Der Trafo darf absolut keine Gleichstromvormagnetisierung sehen.
- Die Schaltung muß für diesen speziellen "AÜ" ausgelegt sein (neben anderem ist z.B. dafür Sorge zu tragen, daß tiefe Frequenzen, die der AÜ nicht übertragen kann, erst gar nicht an die Gitter der Endstufenröhren vordringen können).

Insgesamt ist also erstmal ein umfangreiches Meßprogramm zu absolvieren, um die für einen Betrieb als Ausgangsübertrager interessierenden technischen Daten eines Netztrafos erstmal zu ermitteln - das ist zeitintensiv und schließt (teure) Fehlschläge nicht aus. Hat man aber mal eine Schaltung und einen dazu passenden Standardnetztrafo eines renommierten Herstellers gefunden, dann kann man vom Preisvorteil dieser Dinger voll profitieren, weil die ganz einfach in ganz anderen Stückzahlen gebaut werden, wie spezielle Röhrenausgangsübertrager.

Also: Spezialisierte Röhrenausgangsübertrager haben durchaus ihre Berechtigung (Standardschaltung, dicke Leistungen, mehrere Sekundärimpedanzen, Spannungsfestigkeit der Primärwicklung, Erfüllung superaudiophiler Ansprüche etc.).

Bei diesem Selbstbauprojekt ging es vor allen Dingen darum, dieses bei recht guten technischen Daten hochrationell zu gestalten, um eine ordentliche Funktionsvielfalt zu akzeptablem Preis "made in Germany" überhaupt hinzubekommen. Und da ist der komplette Aufbau auf einer einzigen Leiterplatte ohne sonstige Verdrahtung ein Schlüssel dazu. Nur sind mir Röhrenausgangsübertrager in Printform bis jetzt noch nicht untergekommen....und da ich inzwischen über einige (überaus positive) Erfahrungen mit dem Einsatz von Ringkernnetztrafos als Ausgangsübertrager verfüge, werde ich die Schaltung eben so gestalten, daß dies geht....in ein paar Wochen wissen wir mehr...dann gibt's auch ein paar Meßdaten....der Einsatz eines Pärchens PCL805 ist übrigens ein solcher Schlüssel, der mit dieser AÜ-Art hoffentlich zum Erfolg führt.

Grüße

Herbert

[Beitrag von pragmatiker am 04. Dez 2005, 18:35 bearbeitet]

pragmatiker
Administrator

#11 erstellt: 04. Dez 2005, 17:59

GoFlo schrieb:

Wo kaufst du normale deine µCs? Bei Reichelt gibts nämlich nur die C-Variante und ich hab noch keinen gefunden der den S hat.

Kann ich Dir leider nicht sagen - die werden bei uns in der Firma bei irgendwelchen Distributoren gekauft, zu denen der Privatanwender keinen Zugang hat. Und, um keinen falschen Eindruck zu hinterlassen: ich darf das - für Experimente auch mal den einen oder anderen Chip abzweigen....ist mir ganz offiziell erlaubt.

Grüße

Herbert

messschuh
Hat sich gelöscht

#12 erstellt: 04. Dez 2005, 18:42

dacht ich mir schon das da ein bisschen mehr dahinter steckt, sonst würde ja jeder normale ringkerntrafoseeinsetzen.

garnicht soeinfach die ganze materie zu verstehen.
da bin ich mal auf die ersten ergebnisse gespannt.

das mit der fernbedinung ist auch ne sache die mich interssiernen würde. wenn die dann mal funzt, wäre es super
wenn du ein schaltplan und ne kleine funktionsbeschreibung dazu posten könntest.