MacGyver Röhrenverstärker

Das Ziel bei der Entwicklung dieses Röhrenverstärkers war, einen möglichst linearen (verzerrungsarmen) Verstärker zu realisieren. Die grundlegende Schaltung war durch die Pye 25 Endstufen inspiriert, wurde aber an entscheidenden Stellen mit modernen Mitteln verbessert, die in der Röhren-Ära noch nicht zur Verfügung standen. Zudem sollte der Verstärker möglichst mit bereits vorhandenen Bauteilen realisiert werden (daher der Name «MacGyver»).

Die technischen Details und der Werdegang des MacGyver-Verstärkers sind im Blog dokumentiert.

«MacGyver»-Röhrenverstärker mit KT66 und 6SN7

Der MacGyver Verstärker ist fertig aufgebaut

MacGyver? Nun ja, die Entwicklung und der ursprüngliche Aufbau des neuen KT66-Verstärkers folgte zunächst dem sogenannten MacGyver-Prinzip: man nehme das gerade verfügbare Material, ein paar gute Ideen, und baue daraus etwas tolles.

Damit der MacGyver-Verstärker aber auch optisch und haptisch etwas zu bieten hat, musste der mechanische Aufbau von Grund auf neu gestaltet werden. Dazu wurde ein Chassis aus CNC-gefrästen Aluminiumteilen aufgebaut. Das Gehäuse besteht aus lackiertem Schichtholz und wird oben von einer massiven Aluminiumplatte abgeschlossen.

«MacGyver»-Röhrenverstärker mit KT66 und 6SN7

Chassis-Konstruktion des «MacGyver»-Röhrenverstärkers

«MacGyver»-Röhrenverstärker beim Funktionstest

Ein neuer Röhrenverstärker

Versuchsaufbau eines modernen Röhrenverstärkers mit KT66 und 6SN7-Röhren

Nach meiner schönen Erfahrung mit den Pye HF25 Monoblocks konnte ich es nicht lassen… im Keller lagen ein paar KT66 Röhren und einige andere Bauteile, die sich ganz gut zu einem Verstärker vom Konzept der Pye HT25 zusammenfügen. Aber eine plumpe Kopie wäre nicht besonders interessant gewesen. Zudem ist während den letzten 60 Jahren die Zeit auch bei der Röhrentechnik nicht ganz still gestanden. Ich liess mich also vom Konzept der Pye HF25 und ähnlichen Verstärkern inspirieren (z.B. Leak TL 12, Byrith 4-30, etc.) und habe daraus eine Schaltung für einen kleinen aber feinen Röhrenverstärker entwickelt.

Das übergeordnete Ziel war, einen möglichst linearen (verzerrungsarmen) Verstärker zu realisieren. Ich wollte dazu aber nicht auf ein starkes über-alles negativ-Feedback als Allerheilmittel für geringe Verzerrungen zurückzugreifen, weil sich dies klanglich negativ auswirkt. So habe ich mich bei der Entwicklung der Schaltung einiger moderner Möglichkeiten bedient, die früher nicht zur Verfügung standen:

  • Die Eingangsstufe besteht aus einer sehr linearen 6SN7 Doppeltriode. Die beiden Triodeneinheiten sind parallel geschaltet, um die nachfolgende Stufe auch bei hohen Frequenzen bis weit über 100 kHz verlustfrei anzutreiben. Zudem habe ich anstelle des üblichen Lastwiderstands eine Induktivität eingesetzt, was die Linearität der Eingangsstufe weiter optimiert. Der Arbeitspunkt der Eingangsröhre wird mit einer äusserst niederohmigen NiMH-Batterie eingestellt. So wird an dieser Stelle kein Elektrolytkondensator im Signalweg benötigt.
  • Der Phasensplitter ist ebenfalls mit einer 6SN7-Röhre aufgebaut. Diese ist als «Long Tailed Pair» (LTP) mit einer Konstantstromsenke (CCS) geschaltet, was wiederum der Linearität zugute kommt. Der Phasensplitter ist zudem ohne Kondensator im Signalweg direkt an die Eingangsstufe gekoppelt.
  • Die Ausgangsstufe besteht aus zwei ebenfalls sehr linearen KT66-Leistungsröhren, die als Triode geschaltet im Gegentakt arbeiten. Der Arbeitspunkt wird mit einer festen Biasspannung so eingestellt, dass die Ausgangsstufe vollständig in Class-A verstärkt. Die Ruheströme der beiden KT66-Röhren werden von einer Tent Servo-Schaltung automatisch auf exakt gleiche Werte eingestellt, um eine konstante Magnetisierung des Ausgangsübertragers zu verhindern. So wird der dynamisch nutzbare Bereich des Trafos voll ausgenützt, und Verzerrungen bleiben minimal.

Entwicklung des KT66-Verstärkers

Ich habe die Verstärkerschaltung bereits in einem ersten Testaufbau umgesetzt. Schon beim erstmaligen Einschalten des Testaufbaus haben sich alle Arbeitspunkte und Signalspannungen genau wie geplant eingestellt. Der Verstärker funktioniert seither sehr zuverlässig und klingt bereits sehr gut (zumindest soweit ich das in der Werkstatt beurteilen kann). Bei einer Eingangssignalspannung von 1.95 V beginnt der Verstärker zu clippen und liefert dann eine Ausgangeistung von ungefähr 12 W (8 Ohm). Der Frequenzgang (-3 dB) reicht trotz des noch sehr experimentellen Aufbaus von ca. 4 Hz bis über 150 kHz!

Versuchsaufbau des KT66-Verstärkers auf der Testbank