Hallo zusammen,
ich habe mich als erstes Röhrenprojekt nach langer Abstinenz des nicht gerade neuen Themas verschieben einen weniger brachial lauten Marshall JCM800 zu bauen. Wie oftmals gesehen habe ich vor für die Endstufe 2xEL84 zu verwenden, nur soll sich die Endstufe möglichst so verhalten wie die des Vorbildes. Bei vielen Projekten habe ich gelesen dass die Vorstufe 1:1 übernommen, und dann die Endstufe aus einem anderen Projekt übernommen oder nach Standardschaltungen aufgebaut wurde, was ich bei einem Verstärker, den man in die Endstufenzerre treiben will, nicht ganz optimal fand. Und so habe ich auch oft gelesen dass EL84 "halt anders klingen" als EL34, möchte aber versuchen die klanglichen Unterschiede schaltungstechnisch so weit wie möglich zu reduzieren. Daher habe ich mich mit Merlin Blencowes Buch und LTspice bewaffnet daran gemacht ein ähnliches Verhalten zu erzeugen, schließlich sind beides nach Datenblatt nicht all zu verschiedene Pentoden.
Der erste Unterschied zwischen de Röhren ist dass die EL84 für weniger Spannung ausgelegt ist, auch wenn sie laut vielen Aussagen mehr aushält. Da es im Shop mit dem Ringkerntrafo 47VA einen feinen Netztrafo gibt der mit 250VAC sekundärseitig etwas weniger Spannung bietet als die üblichen 300VAC, möchte ich den verwenden und stelle mich auf eine Anodenspannung um 320V ein. Damit die Schirmgitter auf einem ähnlichen Potential liegen ist dazwischen eine Drossel geplant, damit der Phaseninverter und die Vorstufe allerdings wieder Anodenspannungen wie im Marshall sieht habe ich vor die Längswiderstände in der Spannungsversorgung zu reduzieren. Die Filterung durch eine 7H Drossel sollte bei dem wesentlich geringeren Anodenstrom den meisten Lärm von der Vorstufe fernhalten. Zusätzlich sollen die EL84 mit fixed Bias betrieben werden.
Dann möchte ich dass die Phasenumkehrstufe ab dem gleichen Pegel aus der Vorstufe übersteuert, was bedeutet dass das Signal davor nicht abgeschwächt werden darf und das Verhältnis Eingangssignal zu Feedbacksignal gleich sein muss. Die EL84 sollen nun auch ab dem selben Eingangspegel begrenzen wie die EL34, wozu das Signal nach dem PI abgeschwächt werden muss. Da das bei einer PP Endstufe vor allem durch das Einsetzen vom Gitterstrom geschieht, ist der Pegel ab dem Begrenzung einsetzt ziemlich genau die Gittervorspannung. Da ich ca. 15V Vorspannung erwarte und die 2204 Endstufe laut Datenblatt 42V hat, muss das Signal auf etwas das 0,4fache reduziert werden. Dazu bieten sich getrennte Anodenwiderstände an, die jedoch die Ausgangsimpedanz des PI verändern, oder aber ein Spannungsteiler nach dem Koppelkondensator, der den DC-Shift bei Übersteuerung massiv reduziert. Ich habe mich für erstere Variante entschieden, da der geringere Ausgangswiderstand besser kompensiert werden kann. Da er nur noch das 0,75fache des ursprünglichen Widerstands ist wurden die Bias-Zuleitwiderstände um den selben Wert gesenkt um den Widerstand beim Laden und Entladen der Koppelkondensatoren möglichst gleichmäßig zu reduzieren und der Koppelkondensator um den Faktor erhöht damit der Shift nach dem Ende der Übersteuerung gleich lange erhalten bleibt. Die Rückkopplung wurde dann an die geringere Verstärkung des PI und die höhere Spannungsverstärkung der Leistungsstufe (v.a. wegen der höheren Ausgangsimpedanz von 8kOhm) angepasst. Als nächstes mussten noch die Schirmgitterwiderstände angepasst werden damit die Schirmgitterspannung bei Übersteuerung im selben Maße einbricht und damit die Verzerrung beeinflusst. Lauf Blencowe ist das Verhältnis zwischen Schirmgitterstrom und Anodenstrom im Arbeitspunkt bei einer Röhre immer in etwa gleich. Da das Verhältnis bei der EL84 geringer ist und auch weniger Anodenstrom zu erwarten ist bin ich hier auf 3k3 gekommen.
Da ich mir nicht wirklich sicher war ob diese analytischen Ergebnisse passen, habe ich die geplante Endstufe dann neben einer 2204 Endstufe in LTspice aufgebaut und mit dem selben Eingangssignal versorgt. Und siehe da, die Übersteuerung beginn sowohl von PI als auch von Endstufe in etwa bei den selben Pegeln und die Wellenform ist auch in etwa gleich, was mir die Hoffnung gibt dass ich nicht ganz auf dem falschen Dampfer sein könnte. Unsicher bin ich mir noch bei den Steuergitterwiderständen, ich finde kaum Infos zu den zu erwartenden Strömen und dem Simulationsmodell ist der Widertand vor den EL84 ziemlich schnuppe, was für mich arg seltsam erscheint.
Meint ihr dass mein Ansatz halbwegs Sinn ergibt, oder habe ich etwas Essentielles vergessen? Ich kann auch gerne noch weitere Infos über mein Vorgehen geben und die Berechnungen genauer schildern, ich dachte nur dass der so schon lange Post dann gar kein Ende mehr nimmt. Ich wäre auch sehr dankbar für Tipps bei der Auslegung der Steuergitterwiderstände
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Viele Grüße,
Tobi
