Röhrenverstärker Selbstbau


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Röhrenverstärker Arbeitspunkt

Röhrentechnisches

Klasse A - AB oder B

Der Begriff Arbeitspunkt begegnet einem beim Röhrenverstärker immer wieder. Der Arbeitspunkt wird durch die negative Gittervorpannung festgelegt, die sogenannte Kennlinie der Röhre setzt diese negative Gittervorpannung in einer Beziehung zum Anodenstrom. Die Kennlinie wiederum ist das Ergebnis des Systemaufbaus der Röhre.

Kennlinien der EL 34

Hier wird die Kennlinie der EL 34 dargestellt, die man auch im SE Betrieb benutzen kann. Wie man gleich sieht, hat die Kennlinie unten links eine starke Krümmung, die in einen gradlinigen Teil mündet der nach oben ausläuft. Genau dieser grade Teil der Kennlinie ist für unsere Audio Verstärker wichtig - den nur auf diesen Teilstück der Kennlinie ändert sich der Anodenstrom proportional zur Gitterspannung. Hier arbeitet unsere EL 34 mit den geringsten Verzerrungen. Die Einstellung der negativen Gittervorspannung mit einen Katodenwiderstand ergibt dann den Arbeitspunkt auf der Kennlinie. Die 14 V auf der x-Achse sind dabei unsere negative Gittervorspannung. Der Arbeitspunkt wird durch die Aussteuerung nach oben und unten auf der Kennlinie verschoben. Wird in den gekrümmten Bereich hinein ausgesteuert steigen die Verzerrungen. Im Klasse A Betrieb muss der Arbeitspunkt so liegen das er ein grade verlaufendes Stück Kennlinie über unter unter sich hat. In der Folge gibt die EL 34 relativ wenig Nutzleistung im Verhältnis zu ihrer Anodenverlustleistung von 25 W ab. Etwa 8 Watt kann man dem Lautsprecher zuführen. Eintakt, also SE - Röhrenverstärker kennen nur diese Betriebsart.

Klasse B Betrieb - für Leistungsstarke Gegentakt Endstufen
Die Klasse B Einstellung hat man überwiegend verwendet, wenn es um die Erzielung grösster Nutzleistungen geht. Im High-End Bereich wird sie kaum angewendet, dafür ist der Klirrfaktor zu hoch. Das Datenblatt unter diesen Zeilen zeigt die Daten für die EL 34 im Klasse B - Betrieb.

Daten EL 34 Klasse B

Die markierten Daten sind jetzt die um die es geht, weil der Kennlinienverlauf auf dem ersten Datenblatt für 400 V eingezeichnet ist.

Kennlinie im Arbeitspunkt Klasse B

Bei Klasse B- Betrieb sitzt der Arbeitspunkt am unteren Ende der Kennlinie - die gesamte Kennlinie steht der Aussteuerung zur Verfügung. Das funktioniert jedoch nur im Gegentaktverstärker, bei dem die Phasen der Tonfrequenzschwingungen geteilt werden. Folgt man wieder der Tabelle dann muss der Treiber 27 V (Ug1eff) bereitstellen um Vollaussteuerung zu erreichen. Nehmen wir diesen Fall einmal bezogen auf eine Sinusschwingung an, dann wird das Gitter der einen EL 34 um -13,5 V negativer (unsere 38V negative Gittervorspannung steigen auf 51,5 V) und an der anderen EL 34 sinkt die negative Spannung (-38V - (+) 13,5 V) auf -24,5 V. Die eine Röhre ist in dem Moment "offen" die andere jedoch soweit gesperrt das kein Anodenstrom fliesst. Durch die Ausnutzung der gesamten Kennlinie steigt die Leistung die an den Lautsprecher abgegeben kann erheblich.

Die 27 V Ueff werden an den Gittern ermittelt. Das Potential der Spannung ist hier nicht die Masse, sondern das jeweils andere Gitter der EL 34. Gegen Masse (das ist der Bezugspunkt den die jeweilige EL 34 "sieht" ist es die Hälfte)

Das Problem hier sind die sogenannten "Übernahmeverzerrungen". Der Arbeitspunkt geht bei geringen Aussteuerung in den gekrümmten Bereich der Kennlinie. Wenn der Verstärker eine kleinere Lautstärke widergeben soll, werden bei Klasse B diese Verzerrungen eher hörbar als bei höhrerer Leistungsentnahme.

Klasse AB Betrieb

Der reine B-Betrieb ist zwar sehr effektiv, in der Praxis der Audio Röhrenverstärker versucht man jedoch auch einen Weg zu finden der zu niedrigeren Klirrfaktoren führt. Die Domaine der Klasse B Röhrenverstärker ist ihre Leistung - nicht Ihre Tonqualität. In der Folge hat man die für die Beschallung grosser Flächen (Saal, Sportarena) benutzt.

Zu Klasse AB jetzt hier unsere Daten der EL 34

Daten EL 34 Klasse AB

Klasse AB ist ein Zwitter. Die Tabelle sagt hier leider nicht aus wie hoch die negative Gittervorpspannung ist, aber andere wichtige Daten sind angegeben. 1. Die Höhe des Anodenstromes im Arbeitspunkt (75mA), 2. Die Höhe des Schirmgiterstroms (11,5mA) und 3. die Größe des von beiden genutzten Kathodenwiderstandes RK (130 Ohm). Die Angaben reichen. Durch jede Röhre (ohne Aussteuerung) fließen Anoden- und Schirmgitterstrom ( macht 86,5 mA). Da dieser Strom über einen gemeinsamen Rk (Kathodenwiderstand) fließt sind es 173 mA. Wie oft hilft das Ohmssche Gesetz, die Gittervorspannung errechnet sich zu ca. 22,5 V.

In der Folge liegt unterhalb des Arbeitspunktes noch ein Stück grade Kennlinie, das etwas grösser ist als Bei Klasse B-Betrieb. Hier stellen sich auch bei geringen Lautsärken die Übernahmeverzerrungen nicht in dem Mass ein wie bei Klasse B. Klasse AB braucht aber auf jeden Fall eine genaue Einstellung des Arbeitspunktes.


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