Gitarren-Vorverstärker mit russischen Batterieröhren 1SH29B

Foto 1: Gitarren-Vorverstärker mit russischen Batterie- oder Bleistiftröhren 1SH29B

Foto 1 zeigt einen kleinen Gitarren-Vorverstärker, den ich mit den russischen Batterie- oder Bleistiftröhren 1SH29B aufgebaut habe.

Bild 1: Schaltbild des Vorverstärkers

Bild 1 zeigt das Schaltbild des Gitarren-Vorverstärkers. Die vier Verstärkerstufen sind fast identisch aufgebaut und arbeiten mit jeweils einer 1SH29B in Kathodenschaltung. Da die Röhre direkt geheizt wird, kann der Arbeitspunkt nicht über einen Kathodenwiderstand eingestellt werden. Der Kathodenanschluss und der negative Heizspannungsanschluss (Anschlüsse 4 und 6) werden daher gemeinsam direkt an Masse gelegt. Der Anodenwiderstand ist in allen Stufen einheitlich 39 kOhm. Die 1SH29B ist eine Pentode; sie wird in dieser Schaltung allerdings ausschließlich als Pseudotriode verwendet. Daher sind die Schirmgitteranschlüsse G2 über 22 kOhm auf das Anodenpotential gelegt. Alle Verstärkerstufen sind über 2,2 kOhm Widerständen und 10 µF Elkos entkoppelt. Die HV-Versorgungsspannung ist auf der Platine zusätzlich über einen 220 µF Elko abgeblockt. Alle Elkos müssen eine Spannungfestigkeit von 385 Volt aufweisen. Die Heizanschlüsse der Röhren werden über je einen 56 Ohm Widerstand an 5 Volt gelegt.

Am Eingang sorgt ein Netzwerk aus der Induktivität L1, R1 und C3 dafür, dass möglichst wenig hochfrequente Störsignale in den relativ hochohmig ausgelegten Verstärker gelangen. Hinter der ersten Stufe wird mit Poti P1 die Gesamtverstärkung (Gain) eingestellt. Zwischen den Verstärkerstufen 2 und 3 liegt ein passives Klangregelnetzwerk mit den Potis P2 (Bass) und P3 (Treble). Zur Lautstärkeeinstellung (Volume) dient P4 im Anschluss an die dritte Verstärkerstufe. V4 ist als Ausgangsverstärker geschaltet. Auf der Platine sind die Potis P1, P2 und P3 als Stereopotis mit dem jeweils doppelten Widerstandswert vorgesehen. Die beiden Widerstandsbahnen sind parallel geschaltet; das ergibt eine größere mechanische Stabilität. Poti P4 hat einen integrierten Schalter, mit dem sich eine 5V-Steuerspannung schalten lässt, die z.B. dazu dienen kann, die nachfolgende Endstufe einzuschalten. Aus der Heizspannung wird auch eine LED als Betriebsanzeige versorgt.

Bild 2: Platinen-Layout

Bild 2 zeigt mein Platinen-Layout. Die Platine ist 250mm x 100 mm groß und mit dem ABACOM-Programm Sprint Layout 3.0 erzeugt. Das Layout steht zum Download bereit. ABACOM stellt einen kostenfreien Viewer für die Layouts zur Verfügung.

 

Foto 2: Lötung der Röhre

Foto 2 zeigt im Detail, wie die kleine Röhre in die Platine eingelötet wird. Anschluss 1 (+Heizung, Mittelanschluss) ist der dritte Anschluss von rechts; dieser Draht ist auf der Röhre mit einem kleinen schwarzen Punkt gekennzeichnet. Vor dem Einlöten misst man sicherheitshalber mit einem Ohmmeter gegen die Anschlüsse 4 und 6 (-Heizung und Kathode, ganz links und ganz rechts), ob man den Heizdraht erwischt hat, da die Markierungen nicht immer ganz korrekt platziert sind.

Zum Abschluss noch einige Fotos des fertigen Geräts. Das Gehäuse habe ich aus 12 mm starken Birkenmultiplex gemacht. Frontplatte und Rückwand sind aus 3 mm starkem schwarz eloxiertem Aluminium – Zuschnitt, Bohrungen und Gravur von Schaeffer-Apparatebau in Berlin. Schaeffer stellt ein CAD-Programm zum Download zur Verfügung, mit dem der Entwurf der Frontplatte komfortabel von der Hand geht.

Die Fotos vom Innenaufbau zeigen die Verdrahtung und das Netzteil. Das Gerät wird von einem externen Trafo versorgt, der auch die Heizspannung liefert. Die Heizspannung wird auf der Netzteilplatine gleichgerichtet, geglättet und auf 5 Volt stabilisiert. Die Anodenspannung wird mit einem umgekehrt betriebenen 10 VA Ringkerntrafo (gibt’s bei Reichelt) erzeugt.

Röhrenschaltungen sind häufig sehr hochohmig – erheblich hochohmiger jedenfalls als typische Transistorschaltungen. In solche Schaltungen können relativ leicht elektrostatische Störsignale eingestrahlt werden. Diese Felder sind praktisch allgegenwärtig: sie werden zum Beispiel durch Leuchtstofflampen, Elektromotoren, Schaltvorgänge, HF-Sender und Transformatoren verursacht. Wenn ein Metallgehäuse verwendet wird, dann kann man Brumm- und Hochfrequenzstörungen durch elektrostatische Einstrahlungen gut im Griff behalten. Solche Gehäuse können geerdet werden, was elektrostatische Einstrahlungen stark reduziert. Magnetische Felder werden allerdings nur dann abgeschirmt, wenn ein ferromagnetische Material wie Eisen oder das spezielle Mumetall verwendet wird.

Holz ist wasserhaltig und leider auch ein relativ gutes Leitmedium für elektrostatische Felder. Deshalb ist es bei Holz- und Kunststoffgehäusen generell besser, wenn man direkt unter der Platine eine geerdete leitfähige Abschirmfläche anbringt, die mit der zentralen Masse des Netzgerätes verbunden wird. Das ist vor allem dann sinnvoll, wenn man Schaltungen mit hoher Verstärkung wie zum Beispiel Gitarrenverstärker baut. Es reicht, wenn man eine Abschirmung aus der üblichen Haushalts-Aluminiumfolie einige Millimeter unter der Platine installiert und mit Masse verbindet. Die Folie lässt sich gut mit doppelseitiger Klebefolie aus dem Schreibwarenladen befestigen. Eine niederohmige Verbindung zur Masse kann über eine Ringlötöse hergestellt werden, die mit einer Schraube festgegen die Aluminiumschicht gedrückt wird. Natürlich muss man darauf achten, dass die Gefahr eines Kurzschlusses zwischen den Spannungen auf der Platine und der Abschirmfläche vermieden wird. Dazu kann zum Beispiel eine Isolationsschicht aus dünnem Karton oder aus selbstklebender Kunststofffolie verwendet werden. Ein metallisches Gehäuse muss selbstverständlich mit der Schutzerde des Netzanschlusses verbunden werden, wenn sich netzspannungsführende Baugruppen (Netztrafo, Netzschalter u.ä.) im Gehäuse befinden! Das kann lebenswichtig sein.

Besonders stabil ist die gesamte Einheit, wenn man von vornherein vorsieht, dass unterhalb der Platine eine gleichgrosse Leiterplatte als Abschirmung montiert wird, die gemeinsam mit der Platine im Holzgehäuse verschraubt wird.