HiFi & HighEnd Röhrenverstärker, Audio-Röhrentechnik

1. Verstärkung berechnen

Das Blöde ist, dass man die Miller-Kapazität nicht ohne einen kleinen Umweg ermitteln kann. Man benötigt zwingend die Verstärkung der betreffenden Röhrenstufe. Diese Berechnung ist keine Hexerei:

Ra = Anodenwiderstand, Rk = Kathodenwiderstand, Ri = Röhreninnenwiderstand, µ= Verstärkungsfaktor. Ri und µ stehen im Datenblatt. Das ist übrigens eine typische »amerikanische« Formel.

Es geht natürlich auch einfacher (die »deutsche« Formel)

Ist dem Kathodenwiderstand ein Kondensator parallel geschaltet, wird die Verstärkung, so grob über die Kimme gepeilt, nahezu verdoppelt. Für diese Zwecke hier, reicht eine solche Schätzung.

Den parallel geschalteten Kondensator nenne ich im Folgenden einfach nur »Kathoden-Kondensator«. Der Kapazitätswert des Kondensators spielt für die Verstärkung an sich kaum eine Rolle, wird aber wichtig, wenn man die untere Grenzfrequenz beeinflussen möchte.

2. Miller-Kapazität berechnen

Die Miller-Kapazitäten sind parasitäre Kapazitäten die hier zwischen Anode – Steuergitter und Steuergitter – Kathode auftreten. Ihre Kapazität beträgt lt. Datenblatt nur wenige Pikofarad (pF). Derartig niedrigere Werte machen sich in in der NF-Technik kaum bemerkbar.

Je höher die Triode aber verstärken muss, desto »stärker« werden diese Kapazitäten. Aus beispielsweise 3pF werden ganz schnell 100pF und mehr.

Cges ist die Gesamtkapazität, Cgk die Kapazität von Steuergitter und Kathode und korrepondierend hierzu Cga – Kapazität von Steuergitter und Anode. Achtung: Ein gewisser Anteil an Streukapazitäten ist den Kapazitäten hinzuzurechnen. Mit etwa 0,4pF (je Cgk und Cga) liegt man gut im Rennen, wenn das Datenblatt nichts hergibt. Das V steht für den Verstärkung der Röhrenstufe.

Diese parasitären Kapazitäten entsprechen dann dem folgenden Ersatzschaltbild (hier mit Gridstopper und Gitterwiderstand)

Eingangsseitig wurde die Impedanz-Fehlanpassung (Eingangswiderstand, Ausgangswiderstand) erwähnt. Der Millereffekt »beinhaltet« nämlich noch den Nachteil, dass er sich auf die Ausgangsimpedanz der Röhrenstufe auswirkt. Das kann nicht nur, das wird sich klanglich bemerkbar machen.

Und jetzt wird es interessant!

3. Grenzfrequenzen ermitteln

Die Grenzfrequenz sagt aus, ab wieviel Hertz (Hz) ein Signal um den Faktor von rund 0,7 abgeschwächt ist. Das entspricht -3dB (Dezibel).

Alles darüber hinaus (oder darunter) wird immer mehr und stärker abgeschwächt. Es ist egal, ob man die untere oder die obere Grenzfrequenz berechnen will. Die Formel bleibt die Gleiche:

R in Ohm, C in Farad.