Verdrahtung bei Röhrenverstärker

Richtig und sicher geerdet

Natürlich muss ein Röhrenverstärker geerdet werden. Nicht wegen des zu erwarteten Brumms, sondern einzig und allein aus Sicherheitsgründen. Früher hat man auch deswegen geerdet, weil der Verstärker noch übermässig brummte. Wenn man heute einen brummenden Röhrenverstärker einzig und allein durch eine harte Erdung ruhig bekommt, dann stimmt am Aufbau grundsätzliches nicht. Ein guter Röhrenverstärker brummt und rauscht auch ohne Erdung nicht (Gitarrenverstärker ausgenommen). Eine harte Erdung verbietet sich aber, wenn zwei geerdete Geräte verbunden werden sollen, z.B. Röhrenvorverstärker und Röhrenendstufe (wobei es hier noch die Möglichkeit von XLR-Verbindung bzw. 1:1 Eingangsübertrager gibt). Siehe auch Thema Brummschleife.

Wo und wie geerdet wird, ist Gegenstand vieler Diskussionen, die meist darin münden, den alten Sicherheitsvorschriften zu befolgen: Masse an Erde geknallt - fertig (prinzipiell ja richtig). Auch in modernen Schaltungsbüchern macht man einen regelrechten Eiertanz um dieses Thema, ohne jedoch auf den Punkt zu kommen, denn auch ein CD-Player kann an einem Röhrenverstärker zu einem Brumm führen. Deshalb gleich einmal vorweg: Die Schaltungsmasse hat nichts mit der Erde bzw. dem Schutzleiter zu schaffen! Das gilt auch für geerdete Verstärker-Boliden aus der Halbleiter-Fraktion mit Schaltnetzteil.

Da man mit der Masseschiene die Sternpunktmasse ad adcata legen kann, gilt es nun, den Massedraht richtig abzuschliessen, sprich indirekt auf Erde zu legen. Da der Röhrenverstärker meist in einem Metallchassis untergebracht ist, wird das Chassis natürlich direkt mit dem Schutzleiter verbunden - und zwar am brummärmsten Punkt. Eine Befestigungsschraube des liegend eingebauten Trafos ist eine gute Wahl. In einem Vor- oder Vollverstärker müssen wir allerdings etwas umdenken. Hier kann der brummärmste Punkt direkt am NF-Eingang des empfindlichsten Eingangs liegen (also z.B. Phono). Eine pauschale Empfehlung kann man also so nicht geben, da hilft nur ausprobieren, wenn man klassisch aufbaut. Als Pragmatiker (erwähnte ich das bereits?) setze ich auch in Vorverstärkern auf einen dicken Massedraht. (Der Hinweis, dass der zentrale Massepunkt, an dem auch geerdet wird, am niederohmigsten Punkt zu erfolgen hat - meist der erste Siebelko nach dem Gleichrichter - hat sich entsprechend auch überholt). Jetzt gibt es zwei Varianten diesen Erdungspunkt mit der Schaltungsmasse zu verbinden:

1.  Über zwei antiparallel geschaltete Dioden oder
2.  Über einen 100Ω-Widerstand, dem ein Kondensator parallel geschaltet ist.

Nun kann man ja wunderbar darüber philosophieren, warum die Erdung aus früheren Zeiten eben nicht mehr zeitgemäss ist. Das soll jedem selber überlassen bleiben, sicher ist, das sich die Sicherheitsvorschriften stark gewandelt haben (Stichwort EU-Harmonisierung). Also, kein Eiertanz, sondern Fakten.

Schon immer habe ich die Erdung über einen 100Ω-Widerstand, dem ein Kondensator parallel geschaltet wurde, empfohlen. Der Widerstand verhindert nicht nur eine externe Brummschleife, sondern leitet umhervagabundierde Spannung (genauer Fehlerströme), die sich auch auf der Schaltungsmasse(!) befinden kann, sicher zur Erde ab. Der parallel geschaltete Kondensator sorgt dafür, dass auch HF-mässige Ströme sicher den Schutzleiter erreichen. Dieser Fehlerstrom reicht aus, um den empfindlichen FI im Sicherungskasten ansprechen zu lassen (sollte). Der Knackpunkt ist: sowohl Widerstand als auch Kondensator dürfen auch im Havariefall nicht abrauchen! Der Widerstand ist also mit 5W zu dimensionieren (Drahtwiderstand ist aufgrund der Robustheit zu bevorzugen - auch ein Metalloxyd kann durchschlagen). Als Kondensator (auf den man nicht verzichten sollte) wird statt eines einfachen KP-Kondensators ein Y Scheibenkondensator verwendet mit mindestens 1000V Spannungsfestigkeit.

Erdung mit zwei antiparallelen Dioden

Um es sofort vorweg zu nehmen: hier sind nicht die üblichen Verdächtigen (1N4-irgendwas oder 1N5-irgendwas) einzusetzen, da diese im Fehlerfall - Ruckzuck - durchschlagen und dem FI im Haussicherungskasten keine Chance mehr lassen, anzusprechen. Da müssen schon andere Kaliber verwendet werden: Es gibt hierfür spezielle Dioden oder man verwendet 10A-, besser jedoch 25A-Typen. Gute Dioden (man benötigt ja zwei Stück) sind nicht billig und ein Kostenaufwand von etwa 10 Euro sind da schon normal. Aus Kostengründen kann daher auch einen Brückengleichrichter (>=6A) verwendet werden, der wie abgebildet beschaltet wird. Auch mit solcherart geschalteten Diodenstrecken wird der Stromfluss (Brummschleife) von Schaltungsmasse und Schutzerde unterbrochen, solange diese unter 1,2V liegt. Steigt die Spannung darüber hinaus an (Fehlerstrom), leiten die Dioden. Fehlerspannungen werden damit auf etwa 2V(!) begrenzt. Geeignete Brückengleichrichter sind z.B. KBPC 608 oder KBPC 2504W.

Je nach Verstärkerart hat man also die Wahl zwischen Diodenstrecke oder Widerstand. Welcher Schutzmassnahmen man trifft, hängt von Einsatzart ab und muss ggf. experimentell ermittelt werden, denn für einige Anwendungen kommt man um einen Widerstand nicht drumherum.