Workshop: Bias-Einstellung von Röhrenverstärkern

[Kramusha]

Hallo liebe Mitmusiker

Ich wurde in letzter Zeit öfters gefragt, ob ich nicht einen Workshop zum Thema Bias-Einstellung schreiben könnte. Joah... hier isser

WARNUNG: In Röhrenverstärkern kann es (und wird es meistens) zu hohen Spannungen kommen, die unter Umständen tödlich sein können. Immer mit klarem Kopf an die Arbeit gehen!​

Grundsätzliches zum Bias:
Man steuert bei den meisten Verstärkern mit einer negativen Spannung, die ans Steuergitter angelegt wird, den Ruhestrom. Wir stellen also nicht den Strom der Endröhre ein, sondern die Spannung. Die Stromänderung resultiert daraus!

Benötigte Werkzeuge:
-Multimeter (z.B. http://www.musikding.de/product_info.php/info/p1023_Digital-Multimeter-M-930L.html (find ich aber nicht so gut!) oder http://www.conrad.at/ce/de/product/123294/ (das hab ich, super Teil))
-Biasmessadapter (z.B. http://www.tube-town.net/ttstore/product_info.php/info/p471_Bias-Messadapter-Bausatz-Oktal.html oder http://www.tube-town.net/ttstore/pr...32_Bias-Messadapter-Oktal--Fertigadapter.html )
-Schraubendreher schlitz (am Besten isoliert)

1.) Amp austecken
2.) Aus dem Gehäuse ausbauen
3.) Multimeter auf 600V DC (DC bedeutet Gleichstrom, das Volt steht für die Spannung)
4.) Neue Röhren einbauen (natürlich mit dem Messadapter)
5.) Nachmessen, ob noch Spannung an den Netzteilelkos anliegt (Schwarzes Kabel ans Chassis, rotes Kabel an den + Pol des Elkos)
6.) Mit dem Schraubendreher das Biaspoti ganz nach links (gegen den Uhrzeigersinn)
7.) Multimeter an den Biasmessadapter anschließen, Messbereich 200mV DC
8.) Amp in Betrieb nehmen, 30 Sekunden vorheizen, dann aus dem Standby raus
9.) Am Biaspoti drehen, bis man ca. 30mV* am Multimeter stehen hat.
10.) Amp aus, ins Gehäuse einbauen, freuen, dass man sich auf längere Sicht mächtig Kohle gespart hat

* Der Ruhestrom wird folgendermaßen berechnet:
Pamax = 25W (EL34) bzw. 30W (6L6GC) ---> Maximalverlustleistung der Röhre
Ua = die gemessene Betriebsspannung von Anode zu Kathode der Endröhre. Bei der EL34/6L6GC/KT66/KT88 ist die Anode an Pin 3, die Kathode an Pin 8. Wenn man von unten auf die Fassung sieht, zählt man im Uhrzeigersinn.

Dann wird der Iamax berechnet, bei dem man 100% Anodenverlustleitung hat (darüber wird die Röhre geschädigt bzw. altert schneller).

Iamax = Pamax / Ua

Meistens stellt man die Endröhre dann auf 50-70% der Maximalverlustleistung ein.

Ia = Iamax * 0,7

Sollte es Fragen geben, einfach hier melden

Liebe Grüße

 

[OneStone]

5.) Nachmessen, ob noch Spannung an den Netzteilelkos anliegt (Schwarzes Kabel ans Chassis, rotes Kabel an den + Pol des Elkos)

Wenn Spannung anliegt (über so 20V) Standby auf "Mach Krach" schalten und an einer Vorstufenröhre eine Anode (bei der ECC83 Pin 3 oder Pin 6) gegen das Gehäuse kurzschließen und warten, um die Elkos zu entladen.

6.) Mit dem Schraubendreher das Biaspoti ganz nach links (gegen den Uhrzeigersinn)

Das führt zu 50% zum Abfackeln des Amps! Man sollte bitte vorher mal messen, an welchem Ende des Potis die -Ug anliegt und an welchem Ende die Masse/0V oder eben eine Spannung näher an 0V.
Aber man kann sichs auch künstlich schwierig machen. Lass das Poti doch einfach so stehen, wie es ist, und bau die neuen Röhren ein...und wenn sie durchgeheizt sind, dann stell den Ruhestrom ein...

8.) Amp in Betrieb nehmen, 30 Sekunden vorheizen, dann aus dem Standby raus
9.) Am Biaspoti drehen, bis man ca. 30mV* am Multimeter stehen hat.

...aber so, also mit Vorheizen, würde ich das auch nicht machen. Ich würde den Amp mit eingeschalteter (!) Anodenspannung, d.h. KEIN Standby hochheizen, weil man da besser sehen kann, wo der Ruhestrom hinläuft und man nicht beim Zuschalten der Anodenspannung eine Überraschung erlebt.
Zu den 30mV: Es gibt auch Messadapter mit 10 Ohm Messwiderständen drin, da hättest du dann 3mA Ruhestrom und das ist n bissl wenig...

Außerdem wünsche ich bei diversen Amps viel Spaß, denn wenn du denen beim BIAS einstellen nichts an den Lautsprecherausgang steckst, dann schwingt der Amp und fackelt dir entweder ab oder du misst einfach nur Mist.

10.) Amp aus, ins Gehäuse einbauen, freuen, dass man sich auf längere Sicht mächtig Kohle gespart hat

Oder einem fackelt der Amp 2h später ab, denn der Ruhestrom driftet ganz gerne - besonders bei neuen Röhren...

* Der Ruhestrom wird folgendermaßen berechnet:
Pamax = 25W (EL34) bzw. 30W (6L6GC) ---> Maximalverlustleistung der Röhre
Ua = die gemessene Betriebsspannung von Anode zu Kathode der Endröhre. Bei der EL34/6L6GC/KT66/KT88 ist die Anode an Pin 3, die Kathode an Pin 8. Wenn man von unten auf die Fassung sieht, zählt man im Uhrzeigersinn.

Bei manchen Amps sind 50% schon zuviel und die quittieren das mit heißen Netzteilen. Ich würde dazu raten, die Herstellerangaben anzuschauen und einzuhalten, sobald der Amp nicht 100% Standard ist.

Meine Vorgehensweise:

1. Alle Kabel abnehmen und den Amp einige Zeit mit eingeschaltetem POWER und Standby-Schalter (also in Spielstellung) stehen lassen (entlädt die Elkos zum Großteil und evtl. Netzfilter usw komplett)

(Punkt 2 usw gilt nur, wenn der Amp das Einstellpoti innen hat)

2. Amp aus Headshell ausbauen. Bei vielen Amps empfiehlt es sich, die Endröhren VORHER auszubauen, weils sonst zu Glasbruch kommen kann oder die ganze Aktion zumindest verkompliziert wird. NICHT VON UNTEN INS CHASSIS FASSEN!

3. Amp umdrehen und "falschrum" auf den Tisch legen. Dazu evtl. Bücher oder ähnliches unter die Trafos unterlegen, sodass die Röhren keinen Kontakt zum Tisch haben. Auch hier gilt: NICHT VON UNTEN INS CHASSIS FASSEN!

4. Kroko-Clip nehmen (so ein Kabel mit beidseitig Krokoklemmen) und ans Gehäuse (=0V, Masse) und eine Anode einer Vorstufe klemmen. Damit entlädt man die Elkos gemächlich und ohne Knall. Dabei messen, ob die Elkos dann auch wirklich leer sind (leer = unter 30V, also ungefährlich bei Berührung.)

5. BIAS Poti suchen und finden. Falls keines da ist, Schaltbild konsultieren, welche Widerstände für die Gittervorspannung verantwortlich sind. Falls man damit nichts anfangen kann, Aktion abbrechen und einem Techniker überlassen.

6. Neue Endröhren mit Messadaptern drunter in den Amp einstecken und das Multimeter an einen der Messadapter anschließen (200mV-Bereich oder 2V-Bereich, je nach Innenwiderstand des Messadapters, also 1 Ohm oder 10 Ohm hat man 1mV pro mA oder 10mV pro mA).

7. Massekabel von der Vorstufenröhrenfassung abziehen.

8. Box oder Dummy an den Ausgang des Amps anschließen, Volume auf 0 stellen und Amp einschalten (Power UND Standby) und am Multimeter den Strom beobachten (wie gesagt 30mV bzw 300mV je nach Messadapter sollten okay sein). Das Einstellen des Stromes erfolgt am BIAS-Poti mit einem isolierten Schraubendreher oder Abgleichstift, NICHT mit den Fingern!
In welche Richtung der Strom erhöht/verringert wird, kann man durch Ausprobieren herausfinden. Kurzzeitige Überlastung schadet den Röhren in der Regel nicht.

9. Wenn der Strom zu hoch wird, also die Röhren nach Dobses Formel überlasten würde, dann mit dem BIAS-Poti den Ruhestrom verringern.

10. Wenn der Strom einigermaßen stabil steht, dann auf den gewünschten endgültigen Ruhestrom einstellen.

11. Das Ganze in der Form einige Zeit unter Aufsicht (!) stehen lassen und schauen, ob der Ruhestrom wegdriftet und gegebenenfalls nochmal nachstellen. Wenn der Strom stabil ist, den Amp ausmachen und den Amp nach Entladen der Elkos (siehe Punkt 4) wieder ins Gehäuse einbauen.

12. Fertig.

MfG Stephan

 

[MortalSin]

wenn man das Bias am Amp direkt Messen kann, wie zb beim DSL brauch ich doch keine Messadapter. Das kann ich doch mit dem Multi genauso machen. Also so hab ich es bisher immer gemacht. Und alle Amps wo ich hatte hatten solche Messpunkte verbaut.


greetz

 

[Kramusha]

Ja, aber es gibt auch welche die haben diese Messpunkte nicht...

Lg

 

[MortalSin]

ok , es kommt nur oft so rüber das man die adapter immer braucht.


greetz

 

[Kramusha]

Ich finde die Biaseinstellung bei den DSL/TSL Modellen aber katastrophal, weil der Ruhestrom immer auf der einen Seite schwankt, wenn man auf der anderen Seite was dreht.

Lg

 

[OneStone]

Tjo, das is auch kein Wunder, weil die Ug2 mitschwankt...aber man kann ja auch einfach zwischen den beiden Shunts die Differenzspannung messen, wenn eine Seite mal stimmt

MfG Stephan

 

[Stratspieler]

Moin,

[kleinlaut] ähm, *räusper*, warum nehmt ihr eigentlich nicht die hier

http://www.tube-town.net/diy/bias-einstellung.pdf

vorhandene Beschreibung? [/kleinlaut]

Gruß Michael

 

[Kramusha]

Im Prinzip.. joah

 

[OneStone]

Man sollte vielleicht noch drauf hinweisen, dass das hier:

Sicherheitshinweis
Röhrenverstärker arbeiten mit sehr hohen Spannungen. Da die
Ruhestrom-Einstellung "unter Spannung" durchgeführt werden muss,
besteht bei unsachgemäßer Handhabung LEBENSGEFAHR. Wer keine
Erfahrung im Umgang mit so hohen Spannungen hat, sollte sich deshalb
besser an einen Fachmann wenden.
Ferner wird die Verwendung eines Trenntransformators empfohlen,
welcher zwar keinen 100% Schutz darstellt, aber zumindest eine
Trennung zum Erdpotential ermöglicht sowie die Absicherung durch einen
FI (Fehlerstromschutzschalter).

eine gewagte Behauptung ist, denn ein FI schützt, wenn ein Trenntrafo dahintergeklemmt ist, genau GARNICHT. Wenn jemand in die Steckdose fingert, in der der Trenntrafo eingesteckt ist, dann schon, aber das macht keiner. Wenn man hinter dem Trenntrafo in den Amp fasst, dann bringt der FI nichts.

Außerdem: Trenntrafos sind schön und gut, aber ich würde bei der BIAS-Einstellung eher den Amp direkt mit einem 10mA FI ans Netz klemmen und die netzspannungsführenden Bereiche vorher abdecken (das ist bei den meisten modernen Amps schon von Werk ab der Fall), als mir durch einen eben leider meist zu klein dimensionierten Trenntrafo die Ergebnisse total zu verfälschen (einbrechende Netzspannung).

Abgesehen davon ist das Tubetown-Dokument aber absolut brauchbar

MfG Stephan

 

[Stratspieler]

Abgesehen davon ist das Tubetown-Dokument aber absolut brauchbar MfG Stephan

naja, genau das meine ich ja.

Ich möchte Kramushas Workshop überhaupt nicht in Mißkredit bringen, aber ich sehe darin eine Gefahr: genau der gute Wille, eine Anleitung FÜR ALLE zu schaffen, birgt die Gefahr mit sich, dass es auch wirklich JEDER dann probiert.
Vielleicht sehe ich das auch zu negativ, aber andersherum: derjenige Laie, der dann trotz allem "genauen" Nachmachen einen lebensgefährlichen Stromschlag bekommt, oder "nur" seinen Amp ruiniert - im ersteren Falle kann er sich ja nicht mehr zwecks Korrektur des Workshops beschweren.

Gruß Michael

 

[OneStone]

Naja, ich weiß auch nicht, warum man wegen so einem einfachen Thema nochmal alles schreiben muss. Bei Tube-Town steht ja schon alles...daher ist das PDF absolut okay, der Thread aber dennoch sachlich nicht falsch

Im Gegenteil - der Hinweis mit dem FI ist etwas, was leider oft übersehen wird. Ebenso wird oft ein Trenntrafo als Freibrief zum Basteln gesehen, aber der bringt leider garnichts - spätestens dann, wenn man irgendwas geerdetes (Oszilloskop o.ä.) an den Amp anschließt. Die Gefahr ist in Gitarrenamps weniger der Netzeingang, weil der meist relativ gut isoliert ist und sich dazu leicht abdecken lässt. Die wirkliche Gefahr sind die +450V, also die Anodenspannung - und die ziehen sich eben überall durch den Amp und sind auch oft in der Nähe des BIAS-Potis zu finden...

MfG Stephan

 

[3aSoR]

Moin,

habe vor ca. einem Jahr einen gebrauchten Engl Fireball gekauft und wollte nun sämtliche Röhren austauschen.
Nun wollte ich mal nachfragen an welchen Punkten ich am besten den aktuellen Bias bzw. die Anodenspannung nachmesse.

Ich hatte nämlich die Anodenspannung direkt an den Röhrenpins auf der platine nachgemessen und dabei einen Wert von 415V im betrieb bekommen.
Der Wert kam mir ein bisschen komisch vor, da in dem Schaltplan des Fireballs die Rede von 450V im betrieb ist.

Vielleicht weiß ja jemand warum ich diesen Wert bekomme bzw. weiß was dafür verantwortlich ist und kann mir einen besseren Punkt zum Messen vorschlagen.

MfG Chris

 

[Bierschinken]

Hallo Chris,

- ist dein Plan ein offizieller Plan?
- stimmt deine Netzspannung?
- stimmen die anderen Sekundärspannungen oder sind sie vll. um den gleichen Faktor zu klein?

Falls das böhmische Dörfer für dich sind, lass die Finger aus dem Amp und geh im Zweifelsfall zu einem Techniker!

Grüße,
Schinkn

 

[3aSoR]

Hallo Bierschinken,

Ich habe mich nach diesem Plan orientiert: http://home.arcor.de/Variotex/Dokumente/Engl_E625_Fireball.pdf

Die Netzspannung war mit 225V etwas unter den Planangaben.

Die gemessene Anodenspannung von 415V war bei gesteckter Röhre. Ich habe nochmal nachgemessen ohne die Röhren eingesteckt zuhaben, wobei sich eine Anodenspannung von 440V ergab. Somit scheint die Anodenspannung in ordnung zu sein.

Wie kann ich nun die neue Röhre richtig einstellen?
- mit der Strommessung via Adapter
oder
- laut Planangabe (oben Rechts) DC-Voltage 2,2V - 2.7V am Übertrager

Der aktuelle Wert der Spannungen je Röhre ist 2,07V und 2,33V.

Gruß,
Chris

 

[OneStone]

Gegenfrage: Verstehst du, wo die Spannungsangabe herkommt bzw was diese Spannungsangaben bedeuten?

Falls du die Herkunft der "2,2 - 2,7V" nicht nachvollziehen kannst, würde ich das Einstellen des Ruhestroms generell sein lassen...

MfG Stephan

 

[3aSoR]

Die Spannungsangabe hängt von den Betriebsdaten der Röhre in bezug auf den Spulenwiderstand des Übertragers ab.

Und somit ist es ja eine ähnliche Messung wie mit dem definierten Widerstand im Messadapter.

Umgerechnet von der Spannungsmessung und der gemessenen Spulenwiderstände komme ich auf ca. 37 mA aktueller Ruhestrom. Bei angelegter Anodenspannung von 415V (Röhre gesteckt 6L6GC) und der Verlustleistung der Röhre ist der Verstärker mit seinen ca. 37 mA Ruhestrom im 50% Bereich des Ruhestroms.

Deswegen denke ich, dass man den BIAS ja auch ohne einen Adapter einstellen kann und sich an den gemessenen Spannungen des Übertragers orientieren kann.

Gruß,
Chris

EDIT// Nochmals Ruhestrom nachgemessen:

Röhre 1: 33 mA
Röhre 2: 40 mA

 

[OneStone]

Hi Chris,

ja, damit hast du absolut Recht, aber du solltest bedenken, dass Kupfer einen gewissen Temperaturgang hat. Wenn du exakt messen willst, dann solltest du den DC-Widerstand der Wicklungen vor der Spannungsmessung messen und dann den Ruhestrom möglichst schnell messen, sodass da nix warm wird...

Der Einfluss der Temperatur ist nicht so groß, aber durchaus im Bereich der Messgenauigkeit

MfG Stephan

 

[3aSoR]

Die Wicklungen wurden kalt gemessen.
Dann nach ca. 1 Minute, in der der Amp angeschaltet war, der Ruhestrom.

Der Ruhestrom blieb von da an auch weiterhin konstant.

Kannst du mir vielleicht sagen, ob die Abweichung zwischen Ruheströmen in diesem Maße eher etwas ungewöhnliches ist?

Gruß,
Chris

 

[Severance]

mal eine ganz ganz dumme Frage...

habe hier oft schon gelesen, dass user ihre röhren einfach so ausgetauscht haben ohne irgendwelche messungen vorher gemacht zu haben - einfach alte raus, neue rein. Und dann gemeint haben, läuft super, alles kein problem.

Wie hoch ist das reale Riskio seinen Amp zu zerschießen, wenn man das auf diese Weise einfach so macht.

Gruß