Freiburg Automatic 3DS Restaurationsbericht

Das Problem kenne ich noch aus der TV-Frühzeit bei Nordmende. Die hatten sehr große Lötösen mit scharfen Kanten an ihren Lötleisten, wenn so ein Auge mit Drähten vollgepfercht war, die auch noch umgewickelt und verkantet waren, hatte man keine Chance, das ganze sauber zu trennen. Am Ende
war alles Zinn weg, alle Drähte verbrannt, die Finger verbrannt und alles saß immer noch bombenfest

Hallo Udo,

beim Freiburg WII und WIII, wie auch bei vielen anderen Modellen, war es bei Saba üblich, eine sogenannte halbautomatische Gittervorspannungserzeugung einzusetzen. Sie wird realisiert, indem ein (niederohmiger) Widerstand zwischen Anodenspannungsminus und Schaltungsmasse geschaltet wird. Über diesem Widerstand fällt eine (kleine) Gleichspannung ab, die gegen das Massepotential negativ ist. Diese Spannung hat man dann als negative Gittervorspannung für Röhrensysteme in verschiedenen Schaltungsstufen herangezogen.
Der entscheidende Punkt ist nun, dass die Spannung, die über dem Widerstand abfällt und damit die Gittevorspannung der Röhren vom Anodenstrom der gesamten Schaltung abhängig ist.
Altert z.B. eine Röhre, sinkt ihr Anodenstrom und damit auch die Gittervorspannung an allen anderen Röhren, da im Anodenkreis eine höhere Spannung abfällt, über dem Widerstand mithin eine niedrigere. Beispiel: Mit 0mA Anodenstrom fällt gar keine Spannung über dem Widerstand ab.
Umgekehrt führt ein Anstieg des Anodenstroms z.B. durch sich verschlechternde Isolationswiederstände von Kondensatoren des Anodenkreises gegen Masse zu einem Anstieg der Gittervorspannung aller beteiligten Stufen.

Dieser Einfluss einzelner Anodenstöme ist zwar relativ niedrig, könnte aber offensichtlich die NF Schaltung des 3DS mit ihren 2 kaskadierten 1) Trioden in der Vorstufe (=hohe Verstärkung) instabil machen.
Aus diesem Grund hat man eine feste negative Richtspannung im Netzteil aus einer separaten Wicklung gewonnen. Dies geschieht mit dem E25C2, einem Seleneinweggleichrichter. Ersetzt wird er zweckmässigerweise durch eine 1N400x.

Wie wird nun diese negative Spannung verwendet?
Nun, man hat die einzelnen Stufen der NF-Schaltung differenziert behandelt.
Die beiden Endpentoden verfügen mit gemeinsamem Kathodenwiderstand plus Überbrückungskondensator einerseits über eine eigene automatische Gittervorspannungserzeugung, die jedoch zusätzlich von der neg. Spannung aus dem Netzteil (-V2) überlagert wird. Andere Stufen werden so nicht beeinflusst.
Die Phasendreher EAB"C"80 erhält ausschließlich die unabhängige -V2, die erste Triode der Vorstufe hat eine "Gittervorspannungserzeugung durch Gitteranlaufstrom" = hoher Rg von 10 MOhm, wobei ihre Verstärkung bei Bedarf = Kristalltonabnehmer noch mit einem 10KOhm Kathodenwiderstand herabgesetzt werden kann, die zweite Triode hat eine eigene automatische Gittervorspannungserzeugung mit überbrücktem Kathodenwiderstand 1,6 KOhm.

Die -V2 Spannung wird, wie man später sehen wird, auch noch in anderen Stufen eingesetzt (So zum Beispiel bei AM für die ZF Stufe mit der EB"F"80 und in den Stufen der Automatic).

Es wird deutlich, dass hier eine sehr differenzierte und aufwendige Lösung realisiert wurde.
Zusätzlich hat die negative Gleichspannung (in voller Höhe = -V1) noch eine Funktion zum Sperren der NF-Vorstufe bei Such- und Schnellauf (Muting).

1) Kaskade hier nicht mit Kaskode verwechseln. Die Kaskade im Beispiel besteht aus einer Triode in Kathodenbasisschaltung, die von einer weiteren Triode in Kathodenbasisschaltung gefolgt wird, während sie bei einer Kaskode von einer Triode in Gitterbasisschaltung gefolgt würde.

Hier im Schaltbild sieht man das alles,
rot = Signalverlauf
türkis = Schirmgittergegenkopplung
blau = automatische Gittervorspannungserzeugung
gelb = Gittervorspannungserzeugung durch Gitteranlaufstrom
grün = Gittervorspannungserzeugung mit Richtspannung aus dem Netzteil



Noch ein Detail fällt in der Vorstufe auf:
Am Lautstärkeregler sieht man an den beiden Anzapfungen die Höhenanhebung (gelb) und die RC-Glieder für die Bassanhebung (rot) Damit die Bassanhebung im Tiefbassbereich nicht so stark ausfällt, dass es zu einem Anschlagen der Lautsprecher kommt oder die Endstufe mit diesen Frequenzen unnötig belastet wird, hat man in der ersten Triodenstufe eine lokale Gegenkopplung (türkis) vorgesehen, die zu einer Schwächung der Bassanhebung bei tiefen Frequenzen führt. Der 5 MOhm Widerstand bildet dabei mit dem 10nF Kondensator an der 2. Anzapfung des Lautstärkereglers einen Tiefpass, der bewirkt, dass nur tiefe Frequenzen gegengekoppelt, also geschwächt werden.
Der 5000 pF Kondensator dient m.E. nur der galvanischen Trennung und hat keine frequenzbestimmende Funktion.



In einem anderen Thread von Franz hatten wir gerade das Phänomen, dass bei seinem Chassis diese lokale Gegenkopplung fehlte, was dazu führte dass das Gerät zu einem 50Hz Brumm neigte, da dieser Bereich zu sehr angehoben wurde. Nach Einbau der GK war das Problem behoben:

http://saba.magnetofon.de/showtopic.php?threadid=3715

Weiterhin sieht man im Schaltbild, dass die ECC83 über "H3" geheizt wird. Diese Heizwicklung ist exklusiv(!) für die ECC83 und symmetrisch, d.h. zentral an Masse gelegt, um Brummen zu minimieren.

Die gesamte NF-Verstärkerschaltung ist sehr sorgfältig ausgeführt und erinnert, wenn sie doppelt wäre, an einen richtig schönen HiFi Verstärker mit 2 x 18W!
Es ist eine der (wenn nicht die) elegantesten und überzeugendsten NF-Schaltungen, die ich bislang in Röhrenradios gesehen habe.
All die Holzkrücken der anderen Freiburg Endstufen wie GK-Trafo, über alles GK, extreme Frequenzverbiegungen in der GK usw. fehlen hier.

Thanks JimMac! I´m glad you´re enjoying it. And there´s still more to come...so stay tuned

Zum Klang des Verstärkers - es ist interessant, dass Du gerade fragst, ob er einen typischen Röhrensound oder einen neutraleren Klang hat! Ich wollte genau das im letzten Post noch schreiben, hab es mir dann aber verkniffen.
Ich habe das Chassis bislang mur an 2 verschiedenen Lautsprecherboxen gehabt, an denen aber schon viele Röhrenradios und Verstärker liefen aber beim ersten Einschalten auf UKW habe ich sofort gemerkt, dass hier etwas anders läuft! Ein unaufdinglicher neutraler Klang, ganz selbstverständlich, eher wie ein ausgewogen klingender guter Transistorverstärker, sauber und brillant. Dazu kommt noch die praktisch völlige Abwesenheit von Rauschen und Brummen - für ein Röhrenradio bemerkenswert!
Die Schaltung wäre für einen Gitarrenverstärker, wo man ordentlich "Harmonische" produzieren will denkbar ungeeignet. Daher auch meine Assotiation mit guten Röhrenverstärkern aus der HiFi Frühzeit, als man sich bereits um niedrige Verzerrungen und einen neutralen, unverfärbten Klang bemüht hat.

Diese Schaltung könnte man heute sicher sehr erfolgreich in Stereo nachbauen, Ultralinear AÜs für 2xEL84, die Röhren EL84 und ECC83 gibt es ja aus aktueller (JJ, Sovtek) Produktion für wenig Geld, die EABC würde man dann durch eine Doppeltriode (ECCxx) für beide Kanäle ersetzen. Ein stabiles Netzteil dazu - mehr Verstärker braucht kein Mensch.

Noch ein Nachtrag für Udo:
Der original Seleneinweggleichrichter ist winzig (ca3x10mm) und freitragend am AÜ eingelötet.



Hier siehst Du bei meinem Gerät die 1N4007 als Ersatz:

Eine zeitlang waren die Schaltungen sehr populär, nach dem Erscheinen einer Publikation von Hafler und Keroes 1951 (erfunden wurde die Schaltung schon früher)

http://www.dc-daylight.ltd.uk/Valve-Audio-Interest/Articles-for-the-Web/Ultra-linear-Hafler&Keroes/UL-H&K-Nov1951.html

Die Vorteile bei Klang bzw. Verzerrungen liegen auch klar auf der Hand: Die Verzerrungsarmut der Triode wird mit der Leistung der Pentode verbunden.

Warum das Konzept wieder aus der Mode kam, weiss ich nicht. Ich vermute aber, dass es doch in der Produktion der AÜs teurer war, ausserdem ließen sich die üblichen Spielereien zur Klangbeeinflussung, die mit einer sekundären GK-Wicklung möglich sind, nicht realisieren. Einen AÜ mit sekundärer Wicklung kann man möglicherweise durch die Ausgestaltung der GK-Schaltung universeller an verschiedene Lautsprecher oder Gehäuse anpassen, eine Ultralinearschaltung nicht, es sei denn, man packt zusätzlich wie beim Freiburg 7 die sek. Wicklung auch noch dazu - aber dann wird es wirklich zu teuer.

Ich bin auch gespannt, das zu hören ABER dazu fehlt mir immer noch einer der Basslautsprecher.
Als ich noch keinen gebraucht habe, waren diese Chassis alle paar Tage in der Bucht - seit ich einen suche, ist dort keiner mehr aufgetaucht. (Gesetz der konstanten Bosheit...)

Sollte jemand der Mitleser so ein 26cm Chassis haben (Typenbezeichnung 1674 CU 40) und verkaufen wollen - hier wäre ein Abnehmer!
Diese Chassis könnten auch in Truhen dieser Zeit gewesen sein, vielleicht weiss jemand Genaueres.

doppelpost

Beim Grundig 5050W ist mir aufgefallen, dass er, obwohl er eine klassische Gegentaktschaltung in der Endstufe hat, einen Ausgangsübertrager mit Mehrkammerwicklung hat.

Hans hatte schon mal geschrieben, dass das eigentlich Pflicht ist, wenn man einen AÜ mit höchster Qualität bauen möchte. Vielleicht lest er hier mit?!

http://saba.magnetofon.de/showtopic.php?threadid=3453


Dem Trafo bei Grundig sieht man es von außen jedoch nicht an:

http://www.antikradio-restored.de/5050w/album.htm

Ob bei Saba die Schwäbische Sparsamkeit zur konventionellen Wickeltechnik sogar in den Geräten mit Schirmgittergegenkopplung geführt hat müsste man nachprüfen. Ich habe zwar noch keinen Saba AÜ geöffnet, rein äusserlich sehen die Trafos jedenfalls, ebenso wie der Grundig, nicht nach Mehrkammerwicklung aus.

Hallo Hans,

danke für den Hinweis! Habe nochmal in den 5050er Thread geschaut, es war natürlich der Telefunkenbauplan, der die 2 Kammern hatte! Das hatte sich in meiner Erinnerung mit dem 5050er AÜ vermischt. Als ich dann das Bild bei Volker angesehen habe (meinen eigenen hatte ich seit Jahren nicht offen), suchte ich die 2. Kammer...

Also doch die Sparsamkeit der Schwaben

Oh oh! An den Aspekt habe ich auch nicht gedacht!

Allein die Tatsache, dass ein Risiko besteht, evtl. im Nachhinein von einem "Rechteinhaber" zur Kasse gebeten zu werden, weil die Rechtslage unklar ist oder weil man von einem Konkurrenten hört, dass dieser Probleme bekommen hat, kann dazu führen, dass man so ein Schaltungsdetail in der nächsten Gerätegeneration schnell wieder fallen lässt. Das Risiko ist zu groß...

Damals ging es ja im Gegensatz zu heute bei der Röhrentechnik um richtige Stückzahlen und damit im Streitfall auch um viel Geld.

Mit den Preisen für verschachtelte und symmetrische Übertrager liegst Du genau richtig:
http://www.roehrentechnik.de/html/gegentakt.html

Dabei fällt mir auf, der Freiburg 3DS ist der einzige Freiburg, den man bei einem Ausfall des AÜ mit einem ganz normalen handelsüblichen Ultralineartrafo für ca 40 € reparieren kann, da er keine proprietären GK-Wicklungen besitzt. Oder man spendiert ihm dann sogar einen in 2-Kammertechnik /siehe Link).
Die Basschassis muss man dann nur in Serie schalten, da die hü. AÜs 8 Ohm haben.
Hier muss man vor einem AÜ Ausfall also keine Angst haben
Beim Bodensee 3DS sieht es schon wieder anders aus...