Selbstbau Gitarrenverstärker mit Hall und Gainstufe

Genau andersrum wird m.E. ein Schuh draus: ECC83 als Vorstufe, ECC81 zum Füttern des Klangregelungs- und Hallgerümpels.

MfG

DB

Hallo Tom,

mit ECC83 und 81 sehe ich das wie DB.

Die 81 ist niederohmiger und verstärkt nicht ganz so stark.

Das Parallelschalten der Wicklungen am Trafo müsstest du über zwei gleichgepolte Dioden machen. (Katoden verbinden (=+), Anoden jeweils auf eine Wicklung, Mittelanzapfung des Trafos ist Minus)

Die 250V sind gegeneinander 180° Phasenverschoben.

Daher misst du auch 500V über die beiden Aussenanschlüsse.

Das nur sicherheitshalber.

Den Plan habe ich mir noch nicht angesehen, das werde ich aber nachholen.

Gruss, Jens

Danke erstmal für die ersten Tipps. Insbesondere der Hinweis von Jens ging in Richtung einer Falle, in die ich hereingetappt wäre.
Ich habe jetzt das Netzteil bezüglich der Gleichrichtung angepasst, aber auch die Drossel noch eingezeichnet, die in der letzten Version noch nicht enthalten war. Die Änderungen natürlich auch in der Gesamtschaltung eingetragen:



Das Schaltbild - neue Version:



Änderung zusätzlich: die ECC81 in der Gainstufe wurde vorschlagsgemäß gegen eine halbe ECC83 getauscht. Die andere Hälfte der ECC83 lasse ich aber als Treiber für die Endstufe, weil ich damit einfach bei meinem ersten Projekt gute Erfahrung gemacht habe.

Im mechanischen Aufbau hatte ich mir überlegt, die Röhren innerhalb eines Gehäuses von einem ausgeschlachteten Computernetzteil mit Lüfter zu plazieren, der die warme Abluft der Röhren nach außen führt. Die Röhrenfassungen sollen nach rechts außen zeigen Richtung Hallspirale.



Die kompakte Montage innerhalb des Gehäuses ermöglicht mir den Einsatz innerhalb eines geschlossenen Combogehäuses, in das der Verstärker quasi wie eine Schublade hineingeschoben werden kann. Die angesaugte Zuluft würde zwischen der geschlossenen Oberkante des Lautsprechergehäuses und der Unterkante des Stahlblechgehäuse zugeführt werden können.

Die für die Lüftersteuerung benötigten 12 V liefern mir die beiden seriell geschalteten Trafo-Wicklungen von jeweils 3,1 V, wenn ich sie wie folgt beschalte (sagt zumindest das Simulationsprogramm, mit dem die Schaltung erstellt wurde):



Von einer galvanischen Trennung der Wicklung für die Lüftersteuerung von jener für die Röhrenheizung und völlig separat gehaltener Netzteilbeschaltung verspreche ich mir einen vernünftigen Geräuschspannungsabstand.
Sonst müßte ich wohl damit rechnen, daß mir der Lüfter die Heizleitung mit aller Störspitzen "volljaucht", die hinterher hörbar wären.
Im übrigen könnte man auch die Steuerspannungen für die Relais und die LED aus diesem nur grob gesiebten Netzteil ziehen, weil es dabei nicht auf Störungen ankommt.

Die Hallspirale werde ich auf einem zurechtgeschnittenen dick gummierten Mousepad festnieten, welches auf der "harten Seite" mittels Doppelklebeband rechts am Stahlblechgehäuse festgeklebt wird. Damit erreiche ich voraussichtlich kurze Leitungswege.
Ich befürchte sonst bei fester geschraubter Montage, daß die unvermeidlichen Vibrationen des Lüfters die Hallspiralen beeinflussen und damit nur schwer filterbare Störgeräusche erzeugen.

Die Trafos möchte ich links konzentrieren, um die Störfelder von den Signalwegen möglichst weit entfernt zu halten. Wenn die Trafokerne auch unsymmetrisch voneinander verdreht montiert werden, meine ich, müßte es klappen.

Hallo Tom,

die ECC83 sollte nicht in zwei voneinander so weit entfernten (Verstärkungstechnisch) Bereichen der Schaltung arbeiten.

Es kommt wahrscheinlich zu Verkopplungen zwischen den Systemen, die Schwingneigung entstehen lassen.


Die ECC81, da ein System ungenutzt bleibt, kannst du auch durch eine EC92 ersetzen. (etwa gleiche Daten einer halben ECC81)
Oder hattest du vor, die Systeme parallelzuschalten?

Die ECC81 eignet sich genausogut als Treiberröhre, sogar besser, weil niederohmiger.

Die ECC83 ist dafür meist rauschärmer.


Soll die Drossel nur für die Vostufensektion sein?

Sonst sollte sie (genügende Belastbarkeit vorausgesetzt) nach dem ersten Elko eingesetzt werden)

Auch die 12 kOhm deuten auf Vorstufennutzung hin, die sind für die Endstufe definitiv zu hoch.

Für Vorstufenschaltungen sind R-C Glieder völlig ausreichend. (also keine Drossel)


Dann ist im mechanischen Aufbau wieder darauf zu achten, dass alle Leitungen so kurz wie möglich werden.

Besonders gilt das für die Leitungen zum Ausgangsübertrager. (der bei mangelhafter Abschirmung der Hallspirale in diese einstreuen kann)

Die Röhren in ein eigenes Gehäuse zu setzen halte ich für nicht notwendig.

Die Eingangssektion sollte durch Schirmung der Röhren und abgeschirmte Kabel ausreichend geschützt sein.

Die Fehlersuche im Blechkasten dürfte ziemlich fummelig werden.

Besser beim Aufbau den Blechkasten als Option ansehen und notfalls hinterher über die Schaltung stülpen, wie eine Haube.
Die Endröhre evtl. auslassen.

Dazu Ausschnitte für die Kabel in den Blechkasten schneiden.

Ein Lüfter gibt selbst Störungen ab (induktiv), da entweder der Kollektor oder die Elektronik des bürstenlosen Motors Störkomponenten erzeugt.
Zu nahe an der Schaltung sollte er daher nicht sein.


Der Lüfter sollte an exponierter Stelle im Gehäuse sitzen und die Luft daraus absaugen.

Lüftungsöffnungen sind dann jeweils über den zu kühlenden Teilen zu bohren.

So bekommen diese "frische Luft".


Gruss, Jens

Hallo Jens,

das mit dem Gehäuse aus dem PC-Netzteil war eine Idee, um zum einen die Lüfterleistung darauf zu konzentrieren, wo sie gebraucht wird - da wo es heiß ist und zum anderen kann man den gesamten Röhrensatz nach Lösen zweier Schrauben entnehmen, weil sie an der Seite des abnehmbaren Deckels befestigt werden. Also ich glaube nicht daran, daß das wenig wartungsfreundlich ist.
Notfalls kann der ganze Block eingeschraubt und ggf. entnommen werden, wenn man ihn analog der Befestigung in einem Computergehäuse einbaut.

Ich erreiche mit dieser Bauweise vor allem auch eine thermische Entkopplung zwischen den möglicherweise noch einzuplanenden Halbleitern (... ich denke zum Beispiel gerade darüber nach, ob man die "altdeutsche Wechselschaltung" für die Relais nicht adersparender über den Einsatz von NAND-Bausteinen realisiert, weil man so pro Schalter nur eine Ader zzgl. einer Spannungszuführung bräuchte. Junior hat in seiner Bastelkiste noch zwei 4011er zu liegen, die darum betteln, verbastelt zu werden...)

Zum anderen gestaltet sich das Ganze mechanisch einfacher, weil ich letztlich aus dem Stahlblechgehäuse nur einen Ausschnitt herausschneiden muß für die Befestigung des Blechkastens und alle anderen erforderlichen Ausschnitte von dem Netzteil schon mitgebracht werden - bis hin zu dem passenden Ausschnitt für den den Kaltgeräteanschluß des Anschlußkabels (...das natürlich innen aus thermischen Gründen eine Silikonisolierung bekommt.)
Für die waagerecht zu montierende EL34-Flasche muß ich noch eine gefederte Sicherung beschaffen. Mal schaun, ob einer der Anbieter (TUBE-TOWN o.ä.) auf dem Markt was Passendes hat. Sonst denke ich an eine passende Spiralfeder, die über die EL34 gestülpt wird und am oberen Ende der Röhre einen Steg bekommt, der gegen die EL 34 drückt und sie in der Fassung fixiert. Die Spiralfeder könnte man gut an der gegenüberliegenden Gehäuseinnenseite befestigen. Mal schaun, was sich da so an Beschaffungsmöglichkeiten auftut.

Da das Gehäuse des Lüfternetzteils aus Metall ist, müßte ich auch eine gewisse Abschirmung der Störstrahlung vom Lüfter nach außen erzielen. Die nach innen zeigenden Vorstufenröhren würden wiederum durch Metallkappen gegen Störstrahlung abgeschirmt. Die restliche Beschaltung der Röhre kommt entweder auf den Kasten seitlich huckepack mit rauf oder ich baue einen Steckverbinder dran.
So weit bin ich gedanklich noch nicht.
Also Du siehst, daß der Einsatz von dem Gehäuse des Computernetzteils schon durchdacht ist.

Da die Hallspirale ein Gehäuse aus Metall hat, das einseitig an Masse gelegt werden kann (...und wird) und das Metallgehäuse zum Ausgangsübertrager zeigt, dürfte die Abschirmung durch das Gehäuse der Hallspirale selber gemährleistet sein. Die Verkabelung dahin wollte ich ohnehin mit abgeschirmten Kabeln vornehmen, um an der Stelle nichts anbrennen zu lassen.

Da ich hier auch noch einseitig tote ECC83 aus dem ECC83-Sterben des letzten Projektes habe, ließe sich auch eine einseitig tote ECC83 verbasteln. Dann brauche ich keine neue Röhre zu beschaffen. Ich wollte ja erstmal das vorhandene Material aufbrauchen.

Im übrigen ist der Einsatz der ECC81 auch nicht Pflicht. Es ließe sich auch eine ECC83 einsetzen. Aber vielleicht macht der Einsatz der ECC81 sogar schaltungstechnisch Sinn. Dafür habe ich ja hier die Diskussion angezettelt, um den Sinn oder unsinn zu ergründen.
In der von Kockmann veröffentlichen Hallschaltung von MARSHALL sind im übrigen die beiden Triodensysteme der ECC81 als Vorstufe für die Hallschaltung vorgesehen. Mir hatte die FENDER-Schaltung mit einer ECC83 aber besser gefallen, deswegen hatte ich die ausgewählt.
So habe ich noch ein Triodensystem für eine vielleicht noch kommende pfiffige Idee über.

R1 der Netzteilschaltung (= R16) hat 2,2 K und nicht 12 K. Die "1" hast Du vermutlich aus der Bezeichnung versehentlich entnommen.

Zu den Daten der Drossel kann ich überhaupt nichts sagen, außer, daß sie gemessene 3 Ohm Widerstand hat und die Litzenkabel mit 1 mm Stärke doch schon ganz schön stramm sind.
Bezeichnungen stehen jedenfalls auf der Drossel nicht drauf.
In der Datenbank der (kostenlosen) Simulationssoftware LTSpice ist ein Drosseltyp mit 3 Ohm aufgeführt. Die hat 0,1H.
Dolle Effekte erwarte ich mir von dem Ding nicht. In der Gainstufe setzte ich sie vor allem aus dem Gedanken heraus ein, daß dort aufgrund der niedrigen Signalstärke in bezug auf Brummbekämpfung der größte Effekt erzielt werden könnte und weil ja noch die Frage in der Diskussion steht, ob die parallel geschalteten C22 und C6 nicht voneinander entkoppelt werden sollten.
Diese Entkopplung könnte natürlich anstelle eines Widerstandes auch mit der Drossel erfolgen.
Wenn der Gedanke nichts taugt, kann man die vielleicht auch völlig weglassen. Die Drossel ist eine Option, weil Junior sie halt ausgebraut hat und sie herumliegend die Luft schlecht macht...

Hallo Tom,

das mit dem Netzteilgehäuse ist dann schon etwas verständlicher für mich.

Die Drossel kannst du da lieber weglassen und durch einen Widerstand ersetzen.

Der Platz lässt sich bestimmt sinnvoller nutzen.

Wobei die Siebung auch so schon ausreichen dürfte.

OK, die 1 ist mir wohl irgendwie so ins Gehirn gerutscht.

Dann ist der 2,2kOhm für die Vorstufen- Treibersektion zuständig?

Eine Sicherung der EL34 lässt sich evtl. realisieren, wenn man sich eine Klammer baut, die den Bakelitsockel festhält. (siehe Fender Amps, hatte neulich so ein Ding da)

Sonst einen Draht so biegen, dass er nicht vom Dom der Röhre rutscht und diesen mit Federn und Lötösen an den Schrauben der Fassung befestigen.

Herausfallen dürfte sie aber eigentlich auch so nicht, egal wie mit dem Amp herumgeworfen wird.

Die Idee mit den halbtoten ECC ist natürlich gut, wenn diese auf dem selben System tot sind.

Sonst geht die Umbauerei los, wenn du die Röhre später mal wechseln möchtest.

Zum Treiben der Hallspirale wird üblicherweise ein Übertrager verwendet.

Kommt aber auf den Eingangswiderstand der Spule an.
(notfalls Katodenfolger ausprobieren oder Transistor zwischenschalten, klanglich wohl egal)

Dein "Hall ein aus" könnte evtl. die Lautstärke sehr verändern.

Vielleicht den Optokoppler in Reihe zum Signal legen und entsprechend anders beschalten. (Vorspannung, oder Reed Relais verwenden)

Ich habe aber nicht die ganze Schaltung im Überblick, das sind nur Dinge die mir auffallen.

Gruss, Jens

Hallo Jens,

das mit dem Halltrafo weiß ich. Der wird für kleines Geld bei Tube-Town angeboten und schon auf meiner Bestellliste für die kommende Woche. Eingezeichnet ist er ja bereits.

Soweit ich die Hall-Schaltung von Kockmann begreife(ist ja eigentlich die von Marshall - mein Fehler vorhin - die mit den beiden ECC81-Systemen ist die von Fender...), wird durch den Transistor das Signal schlicht nach Masse kurzgeschlossen, wenn es nicht gebraucht wird und ist damit weg. (Wenn Hall gewünscht wird, wird der Transistor gesperrt und das Signal wird hinter R19 vor dem Lautstärkepoti zugemischt.)
Damit bleibt dann wirklich nur noch das Signal der Vorstufe, das zur Verstärkung geht - das ist dann der cleane Ton. Zu funktionieren scheint es ja, denn folgt man der Website von Herrn Kockmann, hat er mit diesem Konzept bereits mehrere Amps gebaut.
Mechanische Schalter möchte ich an dieser Stelle eher nicht, weil ich bösartige Prellgeräusche befürchte, die durch die Verstärkungskette einem regelrecht die Ohren abfallen lassen.
Ob es da Lautstärkeunterschiede gibt - durchaus denkbar -, weiß ich nicht - ist ja gerade einer der Erfahrungswerte, die ich in diesem Projekt machen möchte.
Welche Lösungsansätze es gibt, das zu vermeiden.


Genauso wie mit der Gainstufe übrigens auch. Was passiert, wenn der Gain ausgeschaltet ist?
Ganz offenbar soll durch den Spannungsteiler R31 und R32 die Verstärkung der ersten Gainstufe wieder heruntergespannt werden, wenn Gain ausgeschaltet ist. (Deswegen ja auch meine erste Idee, die nicht ganz so stark Verstärkende ECC81 in die Gainstufe zu packen).

So, die erste Baugruppe ist fertig. Aus den seriell geschalteten 3,1 V-Wicklungen des Trafos (damit 6,2 V AC) habe ich jetzt mittels der bereits in den Thread zur Diskussion gestellten Schaltung (...mit veränderter Dimensionierung allerdings, um im Rahmen der Bastelkiste zu bleiben) zwei Arbeitsspannungen von gemessenen 16,3 V und 12,3 V (stabilisiert mittels LM317 aus der Bastelkiste) gemacht.

Die Bauguppe liefert die Versorgungsspannung für den mittels einer herumliegenden ausrangierten und funktionsfähigen CONRAD-Bausatzes arbeitenden geregelten Lüfters (geringere Siebung) und die ungeregelte Versorgungsspannung für die Logik-Schaltung auf Basis eines 4070 (XOR-Gatter)mit höherer Siebung. Aus den gesiebten 16,3 V werde ich nahe an der Logik plaziert mittels eines zweiten vorhandenen LM317 etwa 13V oder 14V machen, um angesichts der zu überbrückenden Leitungswege der Fernbedienung eine höhere Betriebssicherheit zu erreichen.

Das von mir ursprünglich angedacht NAND-Gatter hätte nach der Logiktabelle dann einen "Deadpoint" erzeugt, wenn beide Schalter (Fernbedienung und Amp) parallel ausgeschaltet wären. Man könnte schalten, wie man will, es passiert Nichts.
Das nunmehr ausgewählte XOR-Gatter schaltet den Ausgang immer bei ungleichen Zuständen der Eingänge ein und das ist genau das, was ich brauche. Jede Umschaltung bringt eine Änderung.

Mit 9 ct bei Reichelt, braucht man den unverbastelt bleibenden 4011ern wohl nicht nachzutrauern.
Der Baugruppe mit der Logik wird nach meinen aktuellen Vorstellungen auch die Mini-Relais, bzw. Opto-Koppler aufnehmen und unmittelbar an der (äußeren nicht thermisch belasteten) Röhrenbeschaltung platziert werden.

Die von Jens zurecht aufgeworfene Frage der Pegelunterschiede beim Wegschalten des Halls macht mir noch Kopfzerbrechen. So langsam verstehe ich den Sinn einer zweiten Vorstufe in den besseren Industrie-Gitarrenamps.

Weil das Problem womöglich nicht zu lösen ist, behilft man sich mit einem zweiten Vorstufenkanal, der "zu Fuß" eingestellt wird. Das nicht gebrauchte zuvor parallel geschaltete Eingangssignal des nicht gebrauchten Amps wird nach Masse entsorgt und es bleibt nur der gewünschte Kanal über.
Das würde bedeuten, daß ich einen zweiten Vorstufenkanal auf die Beine stellen müßte.
Gibt´s alternative Vorschläge? Pfiffige Ideen?

Bisher bin ich noch am Fummeln mit dem Gehäuse und mit der Digitalschaltung - es gibt also noch nicht viel Neues zu berichten, aber ich habe noch mal eine Frage an das Forum:

Herbert (Pragmatiker) schrieb in einem Thread im Oktober 2005 in einer Diskussion zum Impedanzverhalten von Ausgangsübertragern in Röhernverstärkern:

"...Als ultravereinfachtes und simplifiziertes Gedankenmodell für diese Impdedanzbetrachtung eines Übertragers kann man sich hierbei vielleicht vorstellen, daß die elektrischen Eigenschaften der Primärwicklung zwar frequenzabhängig sind - dieselbe elektrische Frequenzabhängigkeit wird jedoch proportional ebenfalls von der (ohmisch abgeschlossenen) Sekundärwicklung an den Tag gelegt. Das numerische Verhältnis (der Quotient) dieser elektrischen Eigenschaften zwischen Primär- und Sekundärwicklung bleibt hierdurch im Übertragungsfrequenzbereich konstant - und damit auch die Impedanzen an diesem Übertrager. Dies gilt, wie gesagt, nur bei einem ohmisch auf der Sekundärseite mit seiner Nennimpedanz abgeschlossenem Übertrager.

Diese Leistungsanpassung über die Impdedanzverhältnisse bei Röhrenverstärkern ist übrigens auch der Grund dafür, daß es bei diesen Dingern (anders als bei Transistorverstärkern) meistens mehrere Anzapfungen auf der Sekundärseite gibt, um den Lautsprecher punktgenau am Wert seiner Nennimpedanz anschließen zu können. Folgendes Beispiel möge das verdeutlichen:

Die Nennimpedanzen des AÜ seien 600[Ohm] zu 8[Ohm], das Impedanzuntersetzungsverhältnis beträgt also 75:1. Würde jetzt an diesen 8[Ohm] Nominalausgang eine 4[Ohm] Last angeschlossen werden, dann würde die Endröhre auf der Primärseite nur noch 300[Ohm] Impedanz (mithin also eine Fehlanpassung) "sehen" (da ja das Impedanzuntersetzungsverhältnis des AÜ gleich - also 75:1 bleibt)....Diese direkte "Abbildung" der sekundären Lastimpedanz auf die Primärimpedanz des Ausgangsübertragers mit dem Impedanzübersetzungsverhältnis ist übrigens auch der Grund dafür, daß man bei Lautsprechern, die über ihren Frequenzgang erhebliche Impedanzverwerfungen aufweisen, beim Einsatz mit Röhrenverstärkern häufig Impedanzlinearisierungsglieder im Lautsprecher verwendet (um Fehlanpassungen auf der Primärseite zu minimieren) - etwas, was man bei Transistorverstärkern nicht braucht.

Diese (im Idealfall genau vorhandene) Leistungsanpassung ist weiterhin der Grund dafür, daß bei nicht gegengekoppelten Röhrenverstärkern der Dämpfungsfaktor "1" ist, da ja Quell- und Lastimpedanz identisch sind (Transistorverstärker dagegen sind in ihrem Ausgang in der Regel sehr viel niederohmiger, wie der Lastwiderstand, den sie antreiben, woraus die z.T. recht hohen Werte für den Dämpfungsfaktor resultieren..."

Ich bin nun kein Mathematiker und habe so meine lieben Problemchen mit der mathematischen Theorie der Schaltungstechnik, aber das bedeutet doch nach meinem Laienverständnis, daß ich nur eine 4 Ohm-Last am 8-Ohm-Anschluß eines Ausgangsübertragers anzuhängen brauche, um so die Primärimpedanz zu halbieren.
Folglich könnte ich doch so durch Parallelschaltung eines zweiten 8-Ohm-Lautsprechers an den bereits für den geplanten Combo vorgesehen und bereits vorhandenen 8-Ohm-Lautsprecher durch Ankopplung dieser nun halbierten Last an die 8 Ohm-Sekundärwicklung den bisher nicht passenden und vorhandenen Ausgangsübertrager mit Primärimpedanzen von 4KOhm, bzw. 5,2 KOhm wunderbar an die als Endröhre vorgesehene EL 34 anpassen.
Oder nicht???
Ich bitte um Kommentare.

Hallo Tom,

das funktioniert.

Lediglich durch die Gleichstromwiderstände der Wicklungen stimmt das Ergebnis hinterher wohl nicht immer ganz.

Für den Dämpfungsfaktor wäre es evtl. bestimmend, dass die Lautsprecherwicklung einen Gleichstromwiderstand nahe der LS Impedanz bekommt, je weiter man so ein Spiel treibt.

Ebenso ist der Gleichstromwiderstand der Primärwicklung durch die abfallende Gleichspannung auch irgendwann interessant.

Bei 4 auf 8 Ohm sollte es da aber keine Probleme geben.
(kenne es nur aus der Praxis, Rechnen ist mir fremd)

Bei Pentoden scheint aber selbst eine Unteranpassung nur unwesentliche Probleme zu bereiten.

Ich habe hier Verstäeker (für "HiFi") gebaut, bei denen eine EL84 auf ca 1,6 kOhm Last arbeitete.

Lediglich im Bass waren deutliche Einbussen zu spüren.(Induktivität der Primärwicklung plus Gleichstromwiderstand?)

Die Leistung blieb aber erstaunlich hoch.

Solange die Röhre Leistungsmässig nicht uberlastet wird, würde sich soetwas lediglich auf den Sound auswirken.

Da macht einfach das Experimentieren Spass.

Gruss, Jens