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17 May 2019, 11:07

Einen Röhrenverstärker bauen, Teil 1: Konstruktion, Bauteile und Layout


Einen brandneuen Röhrenverstärker mit dem Design des RH84 und Standardbauteilen bauen.

In letzter Zeit haben sich mehrere Besucher überrascht gezeigt, dass in unserer Werkstatt keine Musik läuft. Wir haben ein kleines Radio, aber es wird selten eingeschaltet. Ich dachte mir, es wäre Zeit, das zu ändern. Ich fand Röhrenverstärker schon immer interessant, sowohl für HiFi-Anlagen als auch für Musikinstrumente. Ich habe in meiner Jugend verschiedene Gitarrenverstärker besessen und erinnere mich aus der Kindheit gerne an das warme Leuchten des Radiogrammophons bei uns zu Hause.

Ab Mitte der 1960er Jahre wurden Röhrenverstärker größtenteils durch Halbleitersysteme ersetzt, aber grob geschätzt seit dem letzten Jahrzehnt haben sie, insbesondere bei Musikliebhabern, ein echtes Comeback erlebt. Die Leute erkennen jetzt, dass sie einen wärmeren Klang erzeugen und auch optisch sehr ansprechend sind. Heutzutage werden für Röhrenverstärker jeder Art hohe Preise verlangt und ich dachte mir, selbst einen zu bauen, wäre zwar ein sehr ehrgeiziges Projekt, dafür aber relativ kostengünstig.

Der RH84

Nach einigen Recherchen hatte ich den Eindruck, das perfekte Projekt für Anfänger wäre der Eintaktverstärker RH84. Er wurde von Aleksandar Kitic erfunden, der sagte: „Der Verstärker wurde für Bastler ohne Vorkenntnisse konzipiert und funktioniert auch mit Ersatzteilen aus Schrottgeräten oder den billigsten Teilen, die man sich denken kann. Als ich ihn baute, war ich so gut wie pleite ...“

In diesem Fall werden wir keine Ersatzteile, sondern problemlos erhältliche „Standardteile“ oder tatsächlich einige der in vielen Online-Foren zum Bau von Röhrenverstärkern erwähnten Spezialteile verwenden.

Die Komponenten für eine einfache Monoverstärkerschaltung sind:

The components for a single mono amplifier circuit are:

  • 1 x 3 W Eintakt-Ausgangsübertrager (123-7242)  
  • 1 x Doppeltriodenröhre ECC81 (678-4101)  
  • 1 x Fünfpolröhre EL84 (678-4120)
  • 2 x Röhrensockel B9A0 (678-4094)
  • 1 x Z-Diode mit 20 V (654-7628)
  • 1 x Kohleschichtwiderstand mit 22 kΩ und 2 W (707-8921)
  • 1 x Kohleschichtwiderstand mit 100 kΩ und 22 W (707-8940)
  • 1 x Metallschichtwiderstand mit 240 Ω und 0,6 W (014-8354)
  • 1 x Kohleschichtwiderstand mit 1 MΩ und 0,25 W (707-7903)  
  • 1 x Kohleschichtwiderstand mit 470 kΩ und 2 W (707-8974)
  • 1 x Kohleschichtwiderstand mit 27 Ω und 2 W (707-8801)
  • 1 x Kohleschichtwiderstand mit 10 kΩ und 2 W (707-8906)
  • 1 x A1-Elektrolytkondensator PEG124 mit 10 μF und 400 V, axial (226-7182)
  • 1 x A1-Elektrolytkondensator mit 100 μF und 50 V (839-6261)
  • 1 x Polypropylenkondensator mit 220 nF und 1 kV, axial (011-4610)
  • 1 x Standardregler von 1,2 V bis 37 V mit 1,5 A (714-0792)

Es gibt auch zwei Transformatoren für die Stromversorgung: einen mit 6,3 V (050-4561) für die Röhrenfilamente und einen Ringkerntransformator mit 230 V (117-6060) für die Hochspannung. Darüber hinaus benötigen wir für die Stromversorgung einen Brückengleichrichter und Glättungskomponenten. Hiermit werden wir uns in einem späteren Beitrag befassen. Zunächst bleiben wir beim Verstärkerschaltkreis.

Layout

Außer Internetblogs und Forumsbeiträgen zu Verstärkern und anderen Eigenbauprojekten rund um Röhrenverstärker habe ich „Building Tube Amplifiers“ („Röhrenverstärker bauen“) von Morgan Jones zu Rate gezogen, insbesondere im Hinblick auf das Layout der Komponenten. Morgan betont, dass das Layout ästhetisch ansprechend und praktisch sein sollte. Das Buch enthält viele Ratschläge, wie sich das Brummen durch Induktionseinwirkungen der Transformatoren auf andere Transformatoren oder die Röhren mit einer geschickten Anordnung der Komponenten minimieren lässt. – „Dieses Brummen entsteht durch oszillierende elektrische Ströme, die durch die wechselnden elektromagnetischen Felder in der Nähe befindlicher netzbetriebener Geräte (z. B. Netztransformatoren) in empfindlichen (hohe Verstärkung oder hohe Impedanz) Audioschaltkreisen induziert werden.“ (Wikipedia).

Zur Verwendung von Ringkerntransformatoren (wie ich einen hatte) fand ich dort keine Informationen, obwohl mir, nachdem ich diesbezüglich nachgelesen hatte, schien, dass sie ein sehr geringes oder vernachlässigbares Streufeld haben.

Ein weiterer zu beachtender Aspekt war, die Röhren so anzuordnen, dass sie möglichst kühl blieben und der „Heizdraht“ eine möglichst kurze Strecke zurücklegen musste.

Ich importierte die Bilder für die Transformatoren und Röhrensockel aus PDF-Datenblättern in Inkscape, zeichnete ein paar der anderen Komponenten und experimentierte mit verschiedenen Anordnungen, bis ich zufrieden war. Anschließend habe ich meine Konstruktion per E-Mail an Alex Kitic geschickt und er meinte, dass sie in Ordnung war. Eine gute Nachricht. Ich freute mich, dass ich nun zumindest für den Audioteil des Verstärkers ein brauchbares Design hatte. Zum Testen wollten wir ein paar Labornetzteile verwenden und konnten uns daher um die Stromversorgung später kümmern.

Lautsprecher

Wir hatten die Breitbandlautsprecher Fostex FE83En beim Bau eines tragbaren 12-V-Soundsystems verwendet, wussten daher, dass sie mit relativ kleinen Verstärkern eine gute Leistung erzielten, und beschlossen, sie erneut zu verwenden. Wir entschieden uns sogar für Gehäuse vom gleichen Anbieter mit der gleichen „Tuff Cab“-Lackierung. Der einzige Nachteil dabei ist, dass es sie nur in Schwarz, Rot oder Weiß gibt, wenn man nicht wochenlang warten möchte. Unsere Gothic-Seite gewann die Oberhand und wir haben uns für Schwarz entschieden.

Aufgrund unserer Vorerfahrungen und der Tatsache, dass es sich um Passivlautsprecher handelte, die wesentlich einfacher sind, würde der Zusammenbau vergleichsweise unproblematisch sein.

Weitere Schritte

Wie so oft bei diesen Blogbeiträgen habe ich mich auf etwas völlig Neues eingelassen, das ein wenig außerhalb meines Kompetenzbereichs liegt. Bis jetzt läuft alles gut, aber es ist noch viel zu tun.

In den nächsten Beiträgen wird es zunächst um den Bau eines einzelnen Verstärkers als Prototyp und dann um die Endversion mit zweien davon und einem Netzteil gehen. Schließlich packen wir alles in ein ansprechendes Gehäuse mit Kabeln, Anschlüssen usw. und – was am wichtigsten ist – wir testen den Sound.

I currently look after production at AB Open. I have a background in the arts, environmental conservation and IT support. In my spare time I do a bit of DJing and I like making things.

17 May 2019, 11:07

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