Die 6C33C im Gegentakt als Monoblock
Triodenklang mit Kraftreserven
von Ernst Rößler
Nachdem die erste Version meiner 6C33C-PP Monoblöcke vor etwa einem Jahr auf dieser Seite veröffentlicht wurde,
stelle ich nun eine weiterentwickelte Ausführung vor, welche sich von der ersten hauptsächlich in der Vor-,
Phasenumkehr- und Treiberstufe unterscheidet.
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Schaltungsbeschreibung:
Das NF-Eingangssignal von einer NF-Hochpegelquelle (CD-Player, Minidisk-Player oder Vorverstärker) gelangt über
das Lautstärkepoti, einen nachfolgenden biploaren Elko zur Gleichspannungstrennung und einen Gitterstopper auf das
Gitter des 1. Systems der 6SL7, welche das Signal auf ca. 20 Vss anhebt. Der Arbeitswiderstand im Anodenkreis ist aufgeteilt
in einen festen Teil von ca. 90 k (100 k und 1M parallel) und ein Trimmpoti von 10 k. An diesem wird ein Teil der in V(1/1)
verstärkten Wechselspannung abgegriffen und
über einen Koppelkondensator von 100 nF dem Gitter des 2. Systems der 6SL7 (V1/2) zugeführt. Der Arbeitswiderstand
des 2. Systems beträgt ebenfalls 100 k. Somit stehen an den beiden Anoden der 6SL7 zwei um 180 Grad verschobene
NF-Signale mit gleicher Impedanz zur Verfügung, die mit dem Poti P2 auf gleiche Amplitude eingepegelt werden können
(und müssen!).
Diese beiden Signale steuern nun über die Koppel-C's von 220 nF den Treiber an.
Zur Vollaussteuerung der 6C33C in AB-Betrieb ist eine Wechselspannung von ca. 220 Vss erforderlich. Um diese problemlos
und verzerrungsarm zu erreichen, kommt man mit Anodenspannungen von 250-300 V nicht mehr aus. Aus diesem Grund wurde die
6BL7 als Treiber ausgewählt. Sie ist erstens in der Lage, hohe Anodenspannungen zu verkraften, und zweitens stellt sie
das Ausgangssignal zur Ansteuerung der Endröhren recht niederohmig zur Verfügung. Ihr niedriges µ von 15 stellt
kein Hindernis dar, da sie im gewählten Arbeitspunkt bis ca. 27 Vss ohne Gitterstromeinsatz angesteuert werden kann und
im Betrieb eine Verstärkung von ca. 10-11fach erreicht. Mit einer Anodenspannung von 400 V lassen sich ca. 275 Vss
erzielen, also einiges mehr als das, was tatsächlich gebraucht wird. Die geforderten 220 Vss macht diese Röhre
quasi mit links, was den Vorteil hat, daß sie nicht im Grenzbereich betrieben wird, sondern in einem Arbeitspunkt, von
dem man erwarten kann, daß das Ausgangssignal mit nur geringen nichtlineraren Verzerrungen behaftet ist.
Vorstufe, Phasenumkehrstufe und Treiber sind auf einer Platine aufgebaut.
Die Endstufen mit den beiden 6C33C werden mit fester Gittervorspannung betrieben und über Koppelkondensatoren von
470 nF an den Treiber angekoppelt. Die Kathodenwiderstände von 1 Ohm dienen zur Messung des Anodenstromes und somit zur
Einstellung der Arbeitspunkte der Endröhren. Der korrekte Ruhestromstrom kann mit P2 und P3 auf der Platine NTP2 auf
jeweils ca. 110-130 mA / Röhre eingepegelt werden.
Eine sanfte "über alles Gegenkopplung" (Global NFB) kann über S1 zugeschaltet werden. Sie ist
aber zumindest bei kleinen bis mittleren Wiedergabelautstärken nicht zwingend erforderlich. Hier bleibt Raum für
eigene Experimente.
Die Stromversorgung besteht neben dem Netztrafo aus zwei Platinen. Hier werden 6,3 V Gleichspannung für die Heizung
der 6SL7 und der 6BL7 aufbereitet, die negative Gittervorspannung für die 6C33C (120 V), die Anodenspannung für
Vorstufe und Treiber (400 V) und die Anodenspannung für die Endstufe (250 V).
Alle Spannungen sind stabilisiert. Somit ergeben sich auch ohne den Einsatz aufwendiger Siebmittel und schwerer
Drosseln saubere Versorgungsspannungen, die für ein gutes S/N-Ratio unverzichtbar sind.
Zum Aufbau:
Die Monoblöcke sind in einem Gehäuse aus 3 mm starken eloxierten Aluminiumblechen untergebracht, welches bei
der Fa. Schaeffer-Apparatebau in Berlin CNC-gefräst wurde. Alle Bohrungen und Durchbrüche sind hier schon vorhanden,
so daß sich die Montage des Gehäuses auf das Eindrehen von 8 Schrauben beschränkt. Die Qualität ist
hervorragend, der Preis allerdings auch...
Es folgen die Layouts des Gehäuses als Schaeffer-typische CAD-Dateien :
Fassungsplatte
Bodenplatte
Deckplatte
Frontplatte
Rückplatte
Wichtiger Hinweis zu diesen Schaeffer - CAD-Dateien :
Wer sich den vom Ernst gebauten Verstärker nachbauen will und sich auch genau das gleiche Gehäuse nachbauen
möchte, für den stelle ich hier die Original-Dateien ein, die mit dem Frontplatten-Designer-Programm welches man
sich von Schaeffer-Apparatebau Berlin herunterladen kann, erstellt wurden.
Aber - Vorsicht ! Die Ausschnitte der Trafos sind für die im Artikel beschriebenen !
Werden andere Trafogrößen verwendet, so sind selbstverständlich die Dateien anzupassen!
Alle Bohrungen für Röhrenfassungen, Netzschalter etc. müssen ggflls. an die Maße der individuell
verwendeten Bauteile angepasst werden!
Die Fassungen für die Endröhren sind "unter Tage" montiert. Sie sitzen auf einem Fassungsträger,
der mit Metallabstandshülsen ca. 8 mm unter der Gehäusedeckplatte montiert ist. Wer hier Kunststoffhülsen
verwendet, wird auf Grund der nicht unerheblichen Hitzeentwicklung an dieser Stelle Lehrgeld bezahlen. Durch die
großzügige Öffnung in der Deckplatte und die an entsprechender Stelle in der Bodenplatte des Gehäuses
befindlichen Lüftungsschlitze entsteht ein Kamineffekt, der zur Kühlung der Röhren dient.
Das funktioniert natürlich nur, wenn durch die Gehäuse-Bodenplatte Frischluft angesaugt werden kann. Deshalb sind
zumindest unter den Röhrenfassungen im Gehäuseboden großzügige Lüftungsschlitze anzubringen.
Außerdem sind geeignete Gerätefüße zu verwenden, deren Höhe (mindestens 10 mm) eine ausreichende
Luftzirkulation unter dem Gehäuseboden ermöglicht.
Vorstufe, Phasenumkehr und Treiber sind auf einer Platine von 135 x 100 mm aufgebaut. Die Spannungsversorgung wurde aus
räumlichen Gründen auf zwei Platinen verteilt. NTP1 (soll heißen Netzteilplatine 1) beinhaltet die
Gleichspannungsheizung sowie die Betriebsspannung für Vorstufe und Treiber, NTP2 versorgt die Endstufe mit Anoden- und
Gittervorspannung.
Es folgen die JPG-Bilder der Vorstufen - Platinen und des -Layouts sowie des Bestückungsplans :
(Mit der Maustaste das Bild anklicken, es wird dann in voller Auflösung
dargestellt.)
Es folgt die Postscript-Datei des Vorstufen - Platinen-Layouts:
6C33C_PP_Vorstufen_Layout.PS
Es folgen Fotos der Netzteilplatinen, mit Layout und Bestückungsplan; zunächst die Platine für die komplette
Spannungsversorgung für Vorstufe & Treiber (Gleichstromheizung & Anodenspannung Vorstufen) :
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Es folgt die Postscript-Datei des Netzteil-Platine 1 - Layouts:
6C33C_PP_NTP1_Layout.PS
Als nächstes folgen die Dateien für die Platine für die komplette Spannungsversorgung der Endstufe
(Ua & -Ug) :
(Mit der Maustaste das Bild anklicken, es wird dann in voller Auflösung
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Es folgt die Postscript-Datei des Netzteil-Platine 1 - Layouts:
6C33C_PP_NTP2_Layout.PS
Wer die Platinen belichten will, muß die Postscript-Dateien (.ps) laden und verwenden. Nur diese sind
absolut randscharf und auch maßhaltig. - Für die .jpg-Dateien trifft dies nicht zu!
Netztrafo und Ausgangsübertrager sind liegend montiert und mit Hauben versehen. Sie sind um 90 Grad versetzt und
mit entsprechendem Abstand montiert, um Brummeinstreuung in den AÜ tunlichst zu vermeiden.
Der Netztrafo [Kern MD 102] und der AÜ stammen von Experience
Electronics (Gerhard Haas) und sind wie gewohnt von überragender Qualität.
Die Daten des AÜ's [Kern MD 85] :
Frequenzgang : 20 Hz....20 kHz (-0.2 dB) / 20 Hz (-0.2 dB).... > 100 kHz (-3 dB)
Primärinduktivität : > 180 H bei 100 mW
Streuinduktivität : 6 mH
maximal übertragbare Leistung : > 80 W
Der Aufbau ist weitgehend unkritisch und relativ schnell durchgeführt. Vor dem Einbau der Platinen wird auf deren
Lötseite ein isoliertes Kabel kräftigen Querschnitts auf der durchgehenden Massefläche aufgelötet.
Dieses wird dann bei der Verdrahtung mit einem gemeinsamen Massepunkt verbunden, wo dann auch unbedingt der Schutzleiter
anzuschließen ist!
Daß die Heizleitungen für die Endröhren verdrillt und nicht in einem Kabelbaum mit anderen, vielleicht
signalführenden Kabeln verlegt werden, muß sicher nicht ausdrücklich betont werden.
Der LT 1084 sowie die beiden IRFP 450 werden zur Kühlung nahe der Trafos mit Keramik-Isolierplättchen auf die
Gehäusedeckplatte montiert.
Den IRFP 450 gibt es in unterschiedlichen Gehäuseausführungen. Am besten eignet sich ein Typ mit
Ganzkunststoffgehäuse (Typ CP) und isolierter Befestigungsbohrung. Hier wird die Isolierhülse bei der Montage
überflüssig, welche bei der Ausführung mit Metall-Lasche unbedingt erforderlich ist. Der Einsatz
zusätzlicher Kühlkörper ist nicht erforderlich, da die Verlustleistung so gering wie möglich gehalten
wurde.
Der Abgleich beschränkt sich auf das Einpegeln der gewünschten Versorgungsspannungen für die
Gleichstromheizung (6,3 V unter Last), sowie der Arbeitspunkte der Endröhren und deren Symmetrie. Letztere Einstellung
sollte nach einer Aufwärmzeit von 30 Minuten nochmals überprüft werden.
Zusätzlich müssen die noch Signalwechselspannungen zur Ansteuerung der Endröhren symmetriert werden. Hierzu
mißt man mit Hilfe des Oszilloskops ( 10:1 Teiler ! ) an R20 die Amplitude eines am Eingang angelegten 1 KHz
Sinussignals und gleicht dann mit P2 (10 k) auf der Vorstufenplatine die an R23 gemessene Amplitude auf den gleichen Wert
ab. Bei diesen Messungen muß der Ausgangsübertrager sekundärseitig passend abgeschlossen sein!
(Lastwiderstand)
Weitere Anmerkungen zum Aufbau:
a) es ist sinnvoll, Leiterplatten aus Epoxy-Material mit 70µ Schichtdicke zu verwenden.
b) Schutz- und Überzugslack auf Platinen
Es empfiehlt sich, die bestückten und von Lötrückständen befreiten Platinen mit einem Plastikspray zu imprägnieren
(z. B. Uni Plast von Teslanol). Dieses schützt die Leiterbahnen dauerhaft vor Oxydation. Die getrocknete Sprühschicht
ist hitzebeständig bis 142 Grad und hat einen fast unendlichen Isolationswiderstand. Sie ist außerdem durchlötbar,
wenn nachträgliche Änderungen an den Platinen vorgenommen werden sollen.
c) Kabelverbindungen zur Platine
Beim Aufbau der beiden Monoblöcke wurden die Verbindungen zu den Platinen mit Lötnägeln und passenden Kontaktfedern
an den Kabelenden hergestellt (siehe Fotos). Dies ermöglicht ein einfaches und schnelles Ein- und Ausbauen der Platinen
im Experimentierstadium ohne Lötarbeiten.
Die endgültige Verdrahtung für den dauerhaften Betrieb muß jedoch unbedingt und ausschließlich per Lötverbindung erfolgen!
d) Ruhestromeinstellung
Wer sich das Öffnen des Gehäuses zur Einstellung des Ruhestromes beim Wechsel der Endröhren ersparen will,
kann in der Gehäuse-Rückplatte 3 Bananen-Meßbuchsen anbringen, von denen 2 mit den Meßpunkten an den Kathoden der 6C33C
verbunden, die dritte an Masse gelegt wird. Hier kann man dann den Anodenstrom im mV-Bereich eines Meßinstrumentes messen.
Bedingt durch den Wert der Kathodenwiderstände (1 Ohm) entspricht hier 1 mV = 1 mA.
Zusätzlich müssen in die Platine NPT 2 unter den beiden Trimmpotis sowie in die entsprechenden Stellen der
Gehäusedeckplatte 3,5 mm Öffnungen gebohrt werden, durch die man mittels einen kleinen Schraubendrehers die Einstellung
von außen vornehmen kann.
email des Verfassers :
e.roessler@antzoptik.de
Bitte unbedingt beachten: Der Verstärker
arbeitet mit Spannungen, die bei Nichteinhaltung der allgemein gültigen Vorsichtsmaßnahmen und Vorschriften
lebensbedrohlich sein können.
Der Verfasser übernimmt keine Verantwortung für Sach- oder Körperschäden, die beim Nachbau des hier
beschriebenen Gerätes entstehen.
