Duetto, Stereoendstufe mit Röhren und Feldeffekttransistoren Stereoendstufe Duetto

Dieser Verstärker ist ein Gerät das allerhöchsten Ansprüchen gerecht wird. Das bezieht sich auf das ausgefuchste Gesamtkonzept und dessen aufwendige Realisierung in Bezug auf Signal, Masse und Netzteilführung ebenso wie die kompromisslose Verwendung allerbester Bauteile wie zum Beispiel einem Netzteil, das mit vier einzelnen Transformatoren aufgebaut ist. Und vor allem natürlich auf das musikalische Endergebnis.

Die Grundidee

Ein Endverstärker sollte so einfach wie möglich sein, um der Musik nicht mehr als nötig im Wege zu stehen. Und so komplex wie nötig, um seine Aufgabe einen Lautsprecher anzutreiben perfekt meistern zu können.

Eine Röhre ist in Sachen Spannungsverstärkung ein dem Ideal recht nahe kommendes Bauteil, hat aber ihre Grenzen, wenn es darum geht, hohe Ströme zu liefern. Umgekehrt sieht es mit Halbleitern aus: Diese können problemlos hohe Ströme zum kontrollierten Betrieb eines Lautsprechers bereitstellen, verhalten sich als Spannungsverstärker aber weniger linear.

In einem Endverstärker sind beide Eigenschaften gefragt: Die Erhöhung des Spannungsniveaus auf ein Maß, das geeignet ist genügend Leistung an der Last eines Lautsprechers zu erzeugen, und eine stabile Ausgangsstufe, die dann in der Lage ist, klaglos einen entsprechenden Strom an den Lautsprecher zu liefern. Was liegt also näher, als eine Kombination aus Röhre und Transistor? Deshalb der Name ,Duetto'.

Die Realisierung

Duetto ist eine kompakte Stereoendstufe, ausgelegt für 2*50 Watt Ausgangsleistung an 8 Ohm. Das Netzteil ist mit Ausnahme der Netztransformatoren komplett auf der Platine untergebracht. Die Netztransformatoren werden an Schraubklemmen auf der Platine verdrahtet. Somit hat man klar definierte Signal-, Strom- und Masseführungen, und die Verdrahtung nach Plan sollte auch für weniger Geübte kein Problem darstellen. Um sicher zu gehen dass alles perfekt bestückt, verlötet und abgeglichen ist, gibt es Duetto als fertig aufgebautes und geprüftes Modul.

Die Schaltung im Detail

Die Schaltung der Duetto Endstufe ist äußerst geradlinig aufgebaut und besteht aus nur drei Stufen: Der Eingangstufe, einer direktgekoppelten Treiberstufe, und der Ausgangsstufe.

Als erstes gelangt das Eingangssignal an eine Doppeltriode des Typs JAN 6922 einer Langlebensdauer Militärröhre aus amerikanischer Fertigung, die wir ihrer besonderen klanglichen Eigenschaften wegen gerne verwenden. Ein Schirm zwischen ihren beiden Systemen sorgt für eine optimale Kanaltrennung. Hier wird bereits die gesamte Spannungsverstärkung der Endstufe aufgebracht. Als nächstes kommt ein direkt gekoppelter Sourcefolger, der ebenso wie die Eingangsstufe im Klasse A Betrieb läuft. Dieser Sourcefolger ist durch seinen niederohmigen Ausgang ideal geeignet die Endstufe zu treiben, und so ein ideales Bindeglied zwischen der Ein- und der Ausgangsstufe.

Die Ausgangsstufe selbst arbeitet im Gegentakt mit Feldeffekttransistoren. Das ist alles soweit ganz einfach. Damit dieser Verstärker aber klanglich optimal und technisch stabil läuft, gab es jede Menge Feinheiten zu optimieren. Eingangsröhre und Treiberstufe sind ohne einen Koppelkondensator direkt gekoppelt. Der Feldeffekt Treibertransistor arbeitet auf eine thermisch gekoppelte Stromquelle, die ebenfalls mit einem FET aufgebaut ist. Die Endstufe selbst besitzt ein Netzwerk aus Strom- und Referenzspannungsquellen, die für stabile Arbeitspunkte sorgen. Die Temperaturkompensation haben wir mit NTC's realisiert, was klanglich gegenüber einer als Zenerdiode geschalteten Transistor deutliche Vorteile mit sich bringt.

Eine Einschaltverzögerung schaltet die Endstufen erst dann zu, wenn sich alle Betriebsspannungen stabilisiert haben, und die Röhre ihre Betriebstemperatur erreicht hat. Dies ist ohne einen klangbeeinflussenden Schaltkontakt im Signalweg realisiert. Der aktuelle Betriebszustand wird über eine zweifarbige Leuchtdiode angezeigt. Duetto arbeitet übrigens ohne jegliche über alles Gegenkopplung. Das ist eine fast überall verwendete Technik, bei der vom Ausgangssignal ein Teil zurück auf den Eingang geführt wird, um durch Vergleich beider Signale den Klirrfaktor zu minimieren. Leider kommt diese Korrektur prinzipbedingt immer zu spät.

Stromversorgung

Eine gute Stromversorgung ist absolut grundlegend für jeden Verstärker. Und aus diesem Grund haben wir auch hier alle Register gezogen. Gleichspannung für vier verschiedene Baugruppen müssen zur Verfügung stehen: +/- Ub der Endstufe, Anodenspannung der Eingangs- und Treiberstufe, die Heizspannung für die Röhre sowie die Betriebsspannung für die Einschaltverzögerung. Diese hat bewusst nur kleine Kapazitäten, damit die Einschaltverzögerung auch bei kurzzeitigem Ausschalten des Gerätes wieder auf Null geht. Alle anderen Betriebsspannungen werden mit schnellen, störarmen und nach klanglichen Gesichtspunkten ausgesuchten Dioden erzeugt.

Die Eingangsstufe wird über eine pro Kanal getrennt laufende dreistufige Siebkette mit Strom versorgt, die Treiberstufe ist für jeden Kanal über eine weitere Spule und einen Kondensator entkoppelt. Für die Endstufe stehen neben den 2x 10000µF Kondensatoren noch 4 schnellere mit je 3300µF zur Verfügung, und die langsam hochlaufende und dadurch röhrenschonende Heizspannung ist geregelt und mit über 10000µF gesiebt.

Transformatoren

Zwei gleiche Transformatoren erzeugen die Wechselspannungen für positive und negative Betriebsspannung der Endstufen. Eine Wicklung zur Versorgung der Eingangsstufe befindet sich auch auf diesen Transformatoren. Da in der Eingangstufe mit vergleichsweise niedrigen Pegeln gearbeitet wird, ist diese Röhrenstufe auch am ehesten empfänglich für Störungen aus dem Netz. Aus diesem Grunde betreiben wir sie nicht direkt an den Haupttransformatoren, sondern haben einen weiteren Trenntransformator eingefügt, durch den das Klangbild enorm an Luftigkeit gewinnt. Heizung und Einschaltverzögerung teilen sich einen weiteren Trafo.

Mechanik

Elektronik die klingen soll muss Top gemacht sein. Aber auch die Mechanik spielt eine nicht zu unterschätzende Rolle zum guten Ton. Hauptübeltäter sind oftmals die Kühlkörper, deren Rippen üble Resonanzen erzeugen. Diese sind beim Duetto äußerst kompakt und stabil gewählt, und haben so von Haus aus schon einen guten Ton. Zudem sind alle Endtransistoren nicht direkt auf die Aluminium Kühlkörper geschraubt, sondern auf eine als Dreiecksprofil gegossene Bronzeschiene.

Bronze ist ein klanglich optimales Material, und dieser Schiene kommt in Sachen Mechanik eine zentrale Bedeutung zu: Sie ist das Bindeglied zwischen Platine und Kühlkörper, und kann da sie mit beiden großflächig fest verschraubt ist Ihren positiven Einfluss optimal entfalten. Da die Endtransistoren mit Isolierscheiben direkt darauf geschraubt sind, profitieren gerade sie am meisten von der Montage. Zudem ist die Dreiecksform äußerst servicefreundlich, da die Transistoren ohne eine Demontage des gesamten Kühlkörpers von oben zu erreichen sind.

Bauteile

Mit der Auswahl der Bauteile entscheidet sich, ob ein Verstärkerprojekt wirklich rundum gelungen sein wird, oder im Mittelmass hängen bleibt. Für ein gelungenes Gesamtkonzept zählt das passende Bauteil an der richtigen Stelle. Einfach nur gute und teure Bauteile zu verwenden, und dann davon auszugehen, dass es dann schon entsprechend klingen wird, ergibt vielfach Resultate die alles Schöne in der Musik zunichte machen. Hier zeigt die Erfahrung, dass es viel wichtiger ist, die Bauteileauswahl als Teil eines Gesamtkonzeptes zu sehen, in dem jedes Teil zum Ergebnis beiträgt. Die Aufgabenstellung ist es dann, innerhalb dieses Gesamtkonzepts für jede Aufgabe das optimale Bauteil zu finden. Das ist ein Prozess des Änderns und Hörens, der durch die Vielzahl an Bauteilen und deren gegenseitigen Beeinflussung nicht an einem Wochenende zu erledigen ist, sondern Monate braucht. Ohne den man aber nie wissen wird, welches Potential in einem Schaltungskonzept steckt. Und wo die Grenzen einer Schaltung liegen.

Das Ergebnis dieses Prozesses manifestiert sich in einem sehr differenzierten Einsatz unterschiedlichster Bauteile. Alleine in Sachen Widerstände, einem Thema dem allgemein entweder wenig Beachtung geschenkt wird oder global ein Typ als gut favorisiert, kommen neben den 1%igen Standard Metallfilmwiderständen noch vier weitere extrem teure und schwer beschaffbare Sorten dort zum Einsatz, wo sie ideal sind. Eingangswiderstände, Gate und Grid Stopper sind auf eine Toleranz kleiner 1% ausgemessene Kohlemassewiderstände, als Source Widerstände kommen paarweise 0,5%ige Manganin Folien zum Einsatz, und im Ausgang verwenden wir Dale WSC-2 SMD Typen.

Bei Elektrolytkondensatoren fiel die Wahl auf Typen von Elna, Nichicon und Rubycon MBZ. Die Koppelkondensatoren sind MKP Typen von Siemens. Alle klanglich relevanten Kondensatoren sind nochmals mit KP und zum Teil auch NSF Typen gebrückt. Alle Betriebsspannungen werden mit schnellen, störarmen und nach klanglichen Gesichtspunkten ausgesuchten Dioden erzeugt. Es wird nur ein Paar Endtransistoren pro Kanal verwendet, da bei Parallelschaltung mehrerer nie alle dynamisch gleich sind. Keine Ahnung warum, aber die Typen im kleineren TO220 Gehäuse hatten klangliche Vorteile gegenüber den großen TO247 Gehäusen, in denen der gleiche Chip arbeitet.

Aufrüstbarkeit

Am Duetto Endstufenmodul selbst gibt es kaum noch Möglichkeiten der weiteren Optimierung: Hier ist alles auf dem Punkt. Was aber immer wieder hilft, ist die Erhöhung der Netzteilkapazitäten. Aus diesem Grund haben wir für alle Betriebsspannungen Schraubklemmen auf der Platine montiert, an die Zusatzkapazitäten sowie bei der Anodenspannung außerdem weitere Siebdrosseln zugeschaltet werden können.

Durch die einfache Grundschaltung der Duetto Endstufe steht der Musikwiedergabe wenig im Weg, und gerade ein solches offenes und durchlässiges Konzept profitiert enorm von einem Netzteil der Größe XXL. Ein Netzteil upgrade lässt sich in verschiedenen Ausbaustufen realisieren, von einzelnen Zusatzkondensatoren bis hin zu einem Block verschiedener exakt aufeinander abgestimmter Kapazitäten allerbester Qualität. Der reine Materialaufwand übersteigt in der Vollausbaustufe die 1000 Euro Marke deutlich, ist aber vom Ergebnis her jeden Euro Wert. Hier kommen dann nur allerfeinste Bauteile wie Glimmer Kondensatoren, Oscons, Sprague und Gold Caps zum Einsatz.

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