Unter dem Titel A Modular Hybrid Amp System wurde in der Zeitschrift audioXpress im Februar 2001 ein Verstärker, ausgeführt als Hybrid Design, vorgestellt. Leider war mir dieses Exemplar abhandengekommen. Glücklicherweise wurde dieses Projekt 2017 nochmals publiziert.
Über den Autor
Marco Ferretti studierte Elektrotechnik am Polytechnikum Turin in Italien. Schon in der Schule beschäftigte er sich mit Röhrenverstärkern und fühlte sich dann zur Audiowiedergabe hingezogen. Im Sommer 1994 baute er seine erste Endstufe, einen KT88-Gegentaktverstärker auf der Basis des berühmten Leak TL50. Seitdem hat er eine Reihe von Verstärkern entworfen und gebaut, darunter auch Single-Ended-Designs.
(Quelle der englischen Originalfassung https://audioxpress.com/article/a-modular-hybrid-amp-system)
Ursprünglich war eine 100 Watt Variante geplant, die Entscheidung fiel letzten Endes auf die 200 Watt Variante unter Verwendung eines 400 Watt Schaltnetzteils der Type SMPS400A180. Das open loop Design (ohne Feedback) wurde im Großen und Ganzen übernommen. Änderungen wurden in der Delay Schaltung und in der Ausführung der Röhrenheizung vorgenommen. Für die Delay Schaltung fand ebenfalls ein NE555 Anwendung, jedoch mit abgewandelter Beschaltung. Die Gleichspannung für die Heizung der Röhren wurde mit einem LM2941 realisiert. Außerdem wurde der Verstärker als Mono Block ausgeführt.
Die SRPP-Treiberstufe ist an die MOSFET Stufe AC gekoppelt. Die MOSFETs wurden durch die Typen ECX10P20 bzw. ECX10N20 ersetzt. Der Gate Widerstand wurde mit 100 Ohm belassen, da keine Schwingneigung festgestellt wurde. Dieser könnte wegen unterschiedlicher Werte des Parameters Ciss der Vorgängertypen 2SK1058 bzw. 2SJ162 neu dimensioniert werden.
Power on Sequenz
Bei der Inbetriebnahme des Verstärkers trat zunächst ein extrem störendes Problem auf, das erst gelöst werden konnte, wenn die SRPP Vorstufe und das MOSFET Modul hintereinander eingeschaltet wurden.
Werden die Endstufentransistoren und die Röhrenvorstufe gleichzeitig eingeschaltet, so entsteht am Ausgang nach ca. sechs Sekunden eine modulierte HF, die nur für ein paar Sekunden anliegt. Es erwies sich als schwierig, den Grund dafür herauszufinden, jedoch brachte eine geänderte Power on Sequenz eine Lösung. Beim Einschalten des Verstärkers wird die Röhrenvorstufe mit der Heizspannung und der Anodenspannung versorgt. Die Steuerspannung an Pin J5.1 für das SMPS400 Modul wird nach ca. 20 Sekunden abgeschaltet und damit der Softstart des Moduls eingeleitet. Das Relais K1 (siehe Detail im Schaltplan) und das Lautsprecher Relais eLaRe werden nach ca. 30 Sekunden eingeschaltet.
Das Bild zeigt die Bias- und Offseteinstellung für die Endstufen MOSFET Transistoren. Der 82k Widerstand wird mit dem Schalten des Relais freigegeben.
Der Grund dieser HF-Störung wurde nicht weiter untersucht, es hat sich jedoch gezeigt, dass mit dem elektronischen Relais dies nicht verhindert werden konnte, da offensichtlich diese HF in der gesamten Schaltung vagabundiert. Mit dieser Änderung bleibt jedoch der Ausgang beim Ein- und Ausschalten absolut ruhig.
Die Dimensionierung einer SRPP-Eingangsstufe wird im Artikel The Optimised SRPP Amp (Part 1, Part 2 aus audioXpress May 2010) ausführlich beschrieben. Siehe https://www.valvewizard.co.uk/SRPP_Blencowe.pdf.
Beurteilung
Außer einer „optischen“ Beurteilung der Ausgangssignale mit einem Oszilloskop wurden keinerlei weitere Messungen am Gerät durchgeführt. Der Verstärker ist selbst im Betrieb mit einem Beyma 12GA50 mit einer Sensitivity von 102 dB praktisch „brumm“- und „rauschfrei“. Bei mehreren Hörproben mit meinen dafür verwendeten CD’s wurde mir von unterschiedlichen Hörern sehr gute Dynamik und exzellente Stereo Abbildung attestiert. Das ist eine gute Erfahrung, selbst hört man ja mitunter schon das Gras wachsen.
Praktische Durchführung des Projekts
Sämtliche Schaltpläne wurden neu gezeichnet und die Dimensionierung der Bauteile mit den Angaben in den vorhandenen Teilelisten aus dem Internet verglichen. Anhand der Zeichnungen für die PCB’s wurden Gerber Files für die Layer Bottom und Profile und eine Datei für die Bohrdaten erstellt. Unter Verwendung der Software FlatCAM wurden die Job Files für das Isolationsfräsen des Bottom Layer, für das Ausschneiden der PCB‘s und das Bohren der Löcher errichtet. Die PCB’s wurden mit einer Portalfräse der D-Serie von Stepcraft gefräst. Dazu sind unterschiedliche Vorgangsweisen möglich. Der vorhin geschilderte Work Flow hat sich jedoch nach mehreren monatelangen Versuchen als Optimum erwiesen.