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04.07.2008. - 00:26

Ruhestrom, BIAS, Arbeitspunkt & Abgleich


dynamische Röhrenverstärker-Ruhestromeinstellung (4)

12.03.2008


Der NF-Eingang des Röhrenverstärkers wird nun auf Masse gelegt und die Trimmpotis wieder auf maximale negative Vorspannung eingestellt. Nach dem Einschalten des Röhrenverstärkers wird nochmals die Anodenspannung der Endröhren gemessen. Je nach Schaltungsart und Netzteilqualität dürfte nun eine (leichte) Differenz zu der zuvor gemessenen Anodenspannung messbar sein. Auch dieser Wert wird notiert und für künftige Abgleicharbeiten bzw. Berechnungen herangezogen.

Mit der zuvor genannten Kurzformel wird nun ebenfalls der minimale und maximale zulässige Ruhestrom ermittelt. Das Trimmpoti wird dann so eingestellt, dass die Leistung der Endröhren etwa 65% entspricht. Wenn eine Röhre 2 bis 4mA mehr Strom zieht, als die andere Röhre, ist das nicht weiter tragisch. Exakte Werte lassen sich selten erreichen. Ist der Ruhestrom je Endröhre separat einstellbar (also je Röhre ein Poti), dürfte eine Differenz von lediglich 1mA machbar sein, wobei die 65% nicht als Datum zu verstehen ist: 63% können ebenso richtig sein, wie 68%.

Gerade bei neuen Röhren muss die Ruhestromeinstellung des öfteren nachjustiert werden. Erst wenn die Ruheströme stabil sind, kann das Feintuning erfolgen. Bei einem Vergleich der (zuvor und jetzt ermittelten) Ruhestromwerte dürften sich eigentlich keine nenneswerte Unterschiede ergeben.


Eigentlich überflüssig zu erwähnen: während des ganzen Abgleichvorgangs lassen wir die Ruhestromwerte der einzelnen Endröhren nicht aus den Augen.

Wer über kein Oszilloskop verfügt, muss hören, rechnen, raten und darauf vertrauen, dass alles korrekt läuft. Im Zweifelsfall wird die Leistung der Endröhren bei etwa 60% eingestellt. Damit dürfte man gut im Rennen liegen. Das heisst für einen EL34 bestückten Gegentaktverstärker (je nach Röhre und Schaltungsart): zwischen 35mA und etwa 40mA für eine »HiFi-Ausgangsleistung« bis etwa 35W in Class-AB. Bei Leistungen jenseits von 40W mit nur zwei EL34 kann man von HiFi Class-AB nicht mehr wirklich reden. Achtung: einige mit EL34 bestückte China-Verstärker lassen maximal 25 - 30mA je China-EL34 zu. Das sollte man akzeptieren und keinesfalls höher drehen (der Hersteller war wenigstens so nett und hat diesen Wert auf ein kleines Etikett geschrieben, der normalerweise am Röhresockel klebt).

Wer über ein (preiswertes) Oszilloskop verfügt, kann den Verstärker wesentlich exakter einstellen. Zunächst wird festgestellt, ob überhaupt die maximale Leistung erzielt werden kann. Das macht man sinnigerweise nicht über einen Lautsprecher sondern über einen Dummy-Load. Dieser sollte hinreichend belastbar sein. Mit einem 10W-Widerstand kommt man bei einem 40W-Röhrenverstärker nicht sehr weit…

Parallel zum Dummy-Load wird ein Voltmeter angeschlossen. Am Verstärkereingang wird ein 1kHz-Sinus in Höhe der maximalen Verstärker-Eingangsspannung angelegt (beispielweise 775mV, wenn der Verstärkereingang auf diese Spannung ausgelegt ist, um die maximale Leistung zu erreichen).

Der Lautstärkeregler wird nun langsam bis auf Maximum gedreht. Treten auf den Weg dahin Rauchzeichen auf oder wird da etwas über Gebühr heiss, sollte der Verstärker ausgeschaltet werden und auf Fehler überprüft werden. Das Oszilloskopbild interessiert uns jetzt erst einmal weniger, der Messwert der Ausgangsspannung ist zunächst wichtiger.

Mit der (überschlägigen) Formel

              P = Ueff2 / 8Ω

wird die maximale Leistung des Verstärkers an 8Ω (Dummy Load Wert) ermittelt. Je nach Endröhren und Verstärkerart dürfte das Ergebnis dem Wunschwert oder die Vorgabe recht nahe kommen bzw. in diesem Fall sogar übertreffen. Das betreffende Voltmeter sollte die Wechselspannung auch tatsächlich als Effektivwert (neudeutsch True-RMS) ermitteln.

Am Oszilloskopbild dürfte nun auch ein Bild sichtbar sein, welches kaum noch Ähnlichkeiten mit einem Sinus hat. Der Lautstärkeregler wird nun soweit zurückgedreht, bis auf dem Oszilloskop ein schöner Sinus erscheint. Das dürfte bei etwa bei der Schleiferposition zwischen 2:00 und 3:00 Uhr sein und markiert hier die Clippinggrenze. An den Ruhestromreglern kann nun noch soweit nachjustiert werden, bis das Clipping bei etwas über 3:00 Uhr Schleiferposition eintritt.

Ab diesem Punkt wird nochmals die Ausgangsspannung abgelesen und daraus die Leistung ermittelt. Dieser Wert dürfte sich nun einigermassen genau mit den Herstellerangaben decken. Wichtig: wir messen hier mit Sinus und nicht mit rosa Rauschen (RMS-Wert). Genauigkeitsfanatiker, ermittelt den Spannungswert anhand des Oszilloskopbildes (Spitze-Spitze Wert).

Diese Abgleicharbeit (Ruhestromeinstellung) kann u.U. langwierig werden, da hier die Endröhren wirklich belastet werden und sich der BIAS entsprechend ändern kann. Zeit ist hier also ein wichtiger Faktor. Und wer schreibt - der bleibt, soll heissen, dass später, wenn die Endröhren in die Jahre kommen, das Trimmpoti nur noch entsprechend des notierten IRuhe rat-Wertes nachjustiert werden müssen und man sich dieses ganze Prozedere sparen kann.

Im folgenden einige Oszilloskopbilder anhand dessen etwaige Fehler ermittelt werden können. Die Diagramme sollten für sich sprechen.

Ruhestrom Null Arbeitspunkt falsch Ruhestrom zu gering





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Letzte Aktualisierung am 14.03.2008 - 07:07
 
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