Ich habe ein eigenes Verstärkerdesign entwickelt, das sich durch eine sehr hohe Klangqualität auszeichnet und mit vergleichsweise wenigen aktiven Bauelementen auskommt. Ursprünglich basierte mein Entwurf auf zwei Transistoren, wobei ein „Nano-Tor“ (ein Übertrager mit Nanokristall-Kern) als Puffer fungierte. Diese Konfiguration setzte klanglich Maßstäbe, war jedoch nicht als universeller Verstärker einsetzbar. Daher ergänzte ich sie um eine Pufferstufe mit 2SK170/2JK74-Transistoren – basierend auf einem Schaltungsentwurf von Nelson Pass –, die wiederum auf das „Nano-Tor“ arbeitete. Irgendwann stellte sich die Frage, ob man den Tieftonbereich von den Mitten und Höhen trennen und über separate Ausgänge des Verstärkers ausgeben könnte. Dies lässt sich mittels eines Trenntransformators auf Basis eines Nanokristall-Kerns realisieren, sofern man ihn mit zusätzlichen Wicklungen ausstattet. Selbstverständlich muss dieser Transformator auch die zusätzliche Leistung übertragen, die zur Ansteuerung der Ausgangsstufen des Verstärkers erforderlich ist. Zur Erläuterung: Anstelle einer einzigen Ausgangsstufe müssen nun zwei betrieben werden, was einen höheren Leistungsbedarf zur Folge hat. Somit stellte sich die Frage nach einer neuen Pufferstufe, die in der Lage ist, diese zusätzliche Leistung bereitzustellen.
Daraus entstand die Idee, einen Puffer auf Röhrenbasis zu entwickeln – konkret eine Doppeltriode, die in einer Differenzschaltung betrieben wird. Zwar lässt sich auf diese Weise die benötigte Leistung gewinnen, doch stellt sich die Frage: Wie bindet man das „Nano-Tor“ ein? Dies ist keine alltägliche Aufgabe für einen Nanokristall-Kern, da er äußerst empfindlich auf Gleichströme sowie auf jegliche Signale reagiert – unabhängig von deren Amplitude. Das bedeutet: Gelingt es, das Problem des Gleichstromflusses durch den Kern zu lösen, lässt sich selbst ein Signal mit sehr geringer Amplitude übertragen.
Sämtliche Versuche, den Gleichstromfluss in der Schaltung zu umgehen, führten in der experimentellen Erprobung zu keinem Erfolg. Da wir es jedoch mit einem Nanokristall-Kern zu tun haben, lassen sich dessen spezifische Eigenschaften gezielt nutzen. Es geht darum, eine Wicklung mit ausreichender Induktivität, aber sehr geringem Gleichstromwiderstand zu realisieren und diese in den Kathodenkreis der Röhre einzufügen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Ströme der beiden Trioden in Bezug auf den Nanokristall-Kern entgegengesetzt verlaufen, wodurch die Magnetisierung des Kerns kompensiert wird. Für diese Aufgabe ist eine Wicklung mit geringem Gleichstromwiderstand erforderlich, die zudem über einen sehr präzise ausgeführten Mittelabgriff verfügen muss. Sollte dieser Abgriff aufgrund eines Wicklungsfehlers nicht exakt in der Mitte liegen, findet im Nanokristall-Ringkern keine Kompensation durch die Ströme in den Kathodenkreisen der Röhre statt. Das Gelingen hängt also vom handwerklichen Geschick ab – eine Herausforderung, die ich erfolgreich gemeistert habe. Im Folgenden werde ich Messergebnisse präsentieren, die dies zweifelsfrei belegen.
28.10.2026, 20:19 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 28.10.2026, 20:23 von curryman.)
Hallo Audio-Panda,
die Messergebnisse würden mich sehr interessieren. Wie sieht die AC Last bei den Messungen aus?
Gruß, Daniel
Hallo Audio-Panda,
die Messergebnisse würden mich sehr interessieren. Wie sieht die AC Last bei den Messungen aus?
Für die Kompensation der Ströme sind neben den identischen Wicklungen auch absolut identische Röhrensysteme nötig. Das stellt sehr hohe Anforderungen an die Selektion. Das könnte man ja auch ggf. Schaltungstechnisch lösen.
Gruß, Daniel
28.10.2026, 20:32 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 28.10.2026, 20:53 von Audio-Panda.)
Bei der Entwicklung des Puffers habe ich praktisch alle Varianten ausprobiert – sowohl mit einer als auch mit zwei Röhren. Ich habe mich schließlich für die im Schaltplan dargestellte Lösung entschieden; die Bilder zeigen einige Phasen der Erprobung. Mit zwei Röhren hätte es eigentlich funktionieren sollen, doch der thermische Drift verhinderte einen stabilen Betrieb des Nanokristallin-Kerns, weshalb ich diesen Ansatz verwerfen musste. Bei der Variante mit nur einer Röhre trat in den Kathodenkreisen kein solcher thermischer Drift mehr auf. Die Spule mit Mittelabgriff wies einen Gleichstromwiderstand von 10 Ohm sowie eine Induktivität von 20 H auf, was einen stabilen Betrieb der Stufe gewährleistete.
So sieht das Rechtecksignal mit einer Amplitude von 3,2 V aus.
Im Folgenden sind weitere Amplitudenwerte aufgeführt: 100 mV, 20 mV, 10 mV, 5 mV und 2 mV. Ich kann auch noch geringere Werte zeigen; bis hinunter zu 0,2 mV sehen die Signale noch einwandfrei aus. Wie auf dem Oszillogramm zu erkennen ist, ist das 2-kHz-Rechtecksignal sehr sauber und weist keinerlei Störungen oder Verzerrungen auf. Dies entspricht der Grenze von -60 dB – der Hörschwelle des menschlichen Ohrs. Man hätte es bei diesem Wert belassen können, doch tatsächlich wurde eine Amplitude erreicht, die noch einmal um den Faktor 10 kleiner ist. Dies dient als Nachweis dafür, dass in meinem Puffer keinerlei Verzerrungen auftreten. Somit ist belegt, dass diese Signalpegel in der Schaltungsstufe sowohl messtechnisch (visuell) als auch akustisch einwandfrei verarbeitet werden.
Während ich schrieb, erreichten mich Fragen von Daniel. Die Parameterwerte habe ich von den Sekundärspulen des Nano-Toroids abgenommen. Was die Röhren betrifft: Es handelt sich um eine Doppeltriode in einem einzigen Glaskolben – das ist auch im Schaltplan zu erkennen. Es ist allgemein anerkannt – und wurde in der Praxis bestätigt –, dass die Röhrensysteme innerhalb eines solchen Kolbens exakt identisch sind. Ich habe mich ziemlich lange mit verschiedenen Typen von Doppeltrioden befasst, und alle bestätigten diese Regel: Die Röhren in einem Kolben sind hinsichtlich ihrer Parameter absolut identisch. Warum das so ist, konnte die Wissenschaft bis heute nicht erklären.
Eines habe ich noch vergessen: Die Parameter können sich zwar von Röhre zu Röhre unterscheiden, aber innerhalb eines Glaskolbens ändern sie sich bei beiden Trioden absolut identisch – auch das ist eine Faustregel aus der Praxis.
Wir nähern uns einem heiklen Bereich: dem Thema Verzerrungen und ... dem Spiel mit dem Signalspektrum (K2/K3). Vorab: Ich hege keine große Vorliebe für Messungen mittels Spektralanalyse; die Prozentwerte, die eine solche Messsoftware ausspuckt, sagen mir rein gar nichts. Ein Oszilloskop hingegen zeigt mir bei einer Amplitude (2 kHz) von 2 mV: Der Verstärker kann mit einem solch kleinen Signal arbeiten – und ich kann es garantiert auch hören. Aber was ist mit noch kleineren Amplituden? Ob da nun ein „Rauschanteil“ oder irgendein „Stör-Igel“ im Signal auftaucht – das ist mir, rein biologisch betrachtet, völlig egal; es interessiert mich schlichtweg nicht. Dennoch gibt es Leute, die Signale per Mikrofon aufzeichnen, wobei in den technischen Daten dann Werte wie „... dB“ oder „... % Rauschanteil“ stehen. Da stellt sich mir die Frage: Wo genau ist dieses „Rauschen“ oder dieser „Rauschanteil“ eigentlich zu finden? Unter uns: Ich habe alle möglichen Werte durchgecheckt – und dieses besagte „Rauschen“ nirgendwo entdeckt.
Ich habe meine Ergebnisse dargelegt und meine Meinung zu Messungen in der Audiotechnik geäußert. Es wurde mir schon öfter vorgeworfen, dass ich Dinge schreibe, die schwer verständlich sind – so geschah es bereits in einem anderen Thread aus einem anderen Grund: https://diy-hifi-forum.eu/showthread.php...181&page=6
Das ist ein Beitrag von Micha_HK. Es gibt auch andere Leute, die sagen, dass ich anders denke als die breite Masse – vielleicht stimmt das sogar. Aber das stört mich keineswegs – und zwar aus folgendem Grund:
Ich kann zeigen, was mit einem Signal von weniger als 2 mV passiert. Es handelt sich um Signale von 1 mV und 0,5 mV sowie um das besagte Rauschen von 0,2 mV – diese Messung erfolgte ohne Signal, im Ruhezustand.
Da ist er also, unser „Rauschen“ in meinem Buffer – mit einem Wert von 0,2 mV. Ich möchte noch etwas anmerken: Diese 0,2 mV entsprechen der Restwelligkeit meines Netzteils für den Buffer. Das bedeutet, dass ich unterhalb dieses Wertes von 0,2 mV kein gutes Signal erhalten kann; es würde durch die Restwelligkeit des Netzteils „zerstört“ werden. Es handelt sich hierbei um eine Art Regel oder Gesetz – das, wie sich in der Praxis herausstellte, so nirgendwo gelehrt wurde.
Stille. Ist das Interesse verflogen – oder wie? Die Ergebnisse sind ungewöhnlich und nicht so einfach zu erzielen; vermutlich wissen die Fachleute darum – und schweigen vor Staunen... Ich bin jedoch bereit zu erklären, wie sich diese „magische Tür“ öffnen lässt, und warte auf eure Fragen. Überwindet bitte euren Schock – machen wir uns an die Arbeit. Es ist schlicht an der Zeit, auf eine neue qualitative Ebene zu gelangen, anstatt sich nur mit Spektralanalyse zu beschäftigen.
Hallo,
ich empfinde die dargestellten Ergebnisse nicht besonders aussergewöhnlich. Einige Aussagen kann ich aus meiner Praxis auch leider so garnicht bestätigen, zB das die zwei Systeme in einer Röhre (zB typische Doppeltriode ECC88) absolut identische Parameter haben.
Ich könnte noch einige weitere Dinge anmerken, bin aber nicht sicher, ob eine offene Diskussion und Analyse basierend auf anerkannten elektrotechnischen Grundlagen erwünscht ist.
Viele Grüße, Daniel
Hallo Daniel.
Wo wäre es eigentlich angebracht, solche Phänomene in der Technik zu diskutieren? Wissenschaftliche Arbeiten zu verfassen ist nicht mein Beruf; ich wollte einfach nur das Thema Audio durchdringen. Mir ist aufgefallen, dass die Klangqualität seit 50 Jahren – also über zwei Generationen hinweg – im Grunde auf demselben Stand geblieben ist. Also habe ich mich selbst an die Arbeit gemacht und experimentelle Untersuchungen durchgeführt. In jüngster Zeit gab es eine gewisse Verbesserung in Richtung Qualität, und zwar durch eine neue Energiequelle: Lithium-Akkus. Die Qualität von Musikaufnahmen hat deutlich zugenommen, doch die Wiedergabeseite ist – abgesehen vom Einsatz besagter Lithium-Akkus – weitgehend auf dem alten Stand verharrt. Ich habe bereits Lithium-Akkus für Verstärker gesehen. Doch mit Netzstrom lässt sich eine solche Qualität bislang nicht erreichen – das ist eine Tatsache. Ich kenne dieses Problem nur zu gut und habe lange versucht, es mithilfe elektronischer Filter zu lösen. Doch elektronische Filter bringen ihre eigenen, erheblichen Nachteile mit sich; sie konnten die Energiequalität nicht wirklich optimieren, sondern führten lediglich zu einer leichten Verbesserung im Betriebsverhalten des Verstärkers.
Vor fünf Jahren zeigte mir ein Kollege ein japanisches Patent für ein Netzteil. Das Patent unterlag einer Beschränkung, wurde aber 2025 „freigegeben“. Es handelte sich um eine geniale Erfindung, die eine präzise Kompensation der Restwelligkeit (Ripple) im gesamten Netzteil ermöglichte. Nur zwei Stunden, nachdem ich das Patent gesehen hatte, lief die Schaltung bereits auf meinem Versuchsaufbau. Seitdem nutze ich diese Erfindung. Da sie nun frei zugänglich ist, schreibe ich darüber – ich möchte meine Entdeckung aus den japanischen Patentunterlagen einfach teilen. Das Patent ist öffentlich und darf genutzt werden.
Daniel, was ich hier präsentiert habe, ist sozusagen eine „Bombe“. Ich habe den Test bewusst an einer Pufferstufe durchgeführt, um zu vermeiden, dass jemand behauptet, die Messung sei bei einem Verstärker im 100-dB-Betrieb entstanden – bei einer solchen Aussteuerung kann ein Verstärker zwar eine Amplitude von 2 mV zeigen, aber eben nicht bei seinem „ersten Watt“. Mein Buffer arbeitet tatsächlich in einem Bereich von etwa einem Watt. Ich möchte euch daher dazu anregen, euch einmal mit geringen Amplituden – also im Ein-Watt-Betrieb – bei euren eigenen Verstärkern zu befassen. Ihr werdet sehen, wozu euer Verstärker fähig ist – und ich fürchte, das Ergebnis könnte euch enttäuschen. Ich werde hier nicht vorwegnehmen, was euch dabei erwartet, auch wenn mir dieser Aspekt durchaus vertraut ist. Es ist besser, wenn ihr eure Verstärker selbst unter die Lupe nehmt – sei es an eurem Arbeitsplatz oder zu Hause. Dann werdet ihr in aller Ruhe feststellen können, wer von uns recht hat.
Ein Nanokristall-Kern (auch nanokristalliner Kern) ist ein hochentwickelter Magnetkern, der in der Elektrotechnik zur Effizienzsteigerung von Transformatoren, Drosseln und Filtern eingesetzt wird. Er besteht aus einer speziellen Eisenbasis-Legierung, deren Gefügestruktur extrem feine Kristallkörner im Nanometerbereich (typischerweise 10 bis 20 Nanometer) aufweist.
Wichtigste Eigenschaften und Vorteile
Extrem geringe Kernverluste: Durch die feine Nanostruktur entstehen bei wechselnden Magnetfeldern kaum Wirbelströme und Hystereseverluste.
Hohe Permeabilität: Das Material lässt sich sehr leicht magnetisieren, wodurch Bauteile deutlich kleiner und leichter gebaut werden können als mit herkömmlichem Silizium-Eisen oder Ferriten.
Hohe Sättigungsflussdichte: Er kann viel magnetische Energie aufnehmen, bevor er in die Sättigung geht.
Temperaturstabil: Seine magnetischen Eigenschaften bleiben über einen breiten Temperaturbereich (oft bis über 120 °C) konstant.
Typische Einsatzbereiche
EMV-Filter (Elektromagnetische Verträglichkeit): Als stromkompensierte Drosseln zur Unterdrückung von hochfrequenten Störungen in Netzteilen.
Wechselrichter und Konverter: In der Leistungselektronik von Elektrofahrzeugen (EVs), Solar- und Windkraftanlagen.
Messwandler: Für hochpräzise Strom- und Spannungsmessungen im Stromnetz.
Olaf, eine hervorragende Zusammenstellung zum Thema Nanokristall-Kerne. Dieser Transformator ist für sich genommen ein kleines Wunder in der Elektronik. Ich beschäftige mich bereits seit 2009 mit Nanokristall-Kernen und baue Transformatoren auf deren Basis. Ursprünglich wollte ich einen Interstage-Übertrager (Zwischenstufenübertrager) mit einem Nanokristall-Ringkern realisieren – und das ist mir auch gelungen. Im Laufe der Zeit habe ich den Einsatzbereich dieser Kerne dann auf die gesamte Audiotechnik ausgeweitet. Darüber habe ich in dem Thread „Nano Tor und womit man es isst“ geschrieben: https://diy-hifi-forum.eu/showthread.php?tid=22181
In diesem Thread geht es um einen Buffer, bei dem der Nanokristall-Ringkern auf ungewöhnliche Weise verschaltet ist; zudem werden dort bemerkenswerte Messergebnisse für diesen Buffer – eingesetzt als Stufe für einen Verstärker mit zwei Ausgangskanälen – vorgestellt. Doch das eigentlich Spannende kommt erst noch: die Stromversorgung dieses Buffers. Denn genau ihr verdankt der Buffer seine gemessenen, außergewöhnlichen Parameter.
Vor 5 Stunden(Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: Vor 5 Stunden von curryman.)
Ich fürchte, wir haben hier wieder ein Übersetzungsproblem. Was ist in Zusammenhang mit einem Line-Level Puffer mit 1 Watt gemeint?
Die Leistung des Audio-Ausgangssignals einer Line Stufe, die auf eine Lastimpedanz von (niedrigen) 10kOhm arbeitet beträgt bei 2mV RMS Ausgangssignal 0,4pW. Bei einer Audio-Ausgangsleistung von 1W sprechen wir eher über Leistungsverstärker. Der gezeigte Röhrenpuffer mit der ECC88 ist aber sicher kein Leistungverstärker in dem Sinne.
Und deswegen bin ich verwirrt ?
Oder ist hier das „erste Watt“ im Sinne von Nelson Pass gemeint, also schlicht stellvertretend für kleine Aussteuerung?
Da ist in der Tat ein interessanter Aspekt, dem häufig wenig Beachtung geschenkt wird. Vernünftiges Gain Staging ist hilfreich für eine gute Signal Qualität. Die Quelle liefert 2V RMS, das Poti vor der Line Stufe dämpft das runter, dann folgt die Line Stufe mit oft 10-16dB Verstärkung, dann die Endstufe mit nochmal 26dB und dann der LS mit von mir aus 90dB bei 2,83V. In aktiven Systemen mit DSP und Hörnern mit über 100dB kämpft man ja auch häufig mit Rauschen.
Gruß, Daniel
(Vor 6 Stunden)Audio-Panda schrieb: Doch das eigentlich Spannende kommt erst noch: die Stromversorgung dieses Buffers. Denn genau ihr verdankt der Buffer seine gemessenen, außergewöhnlichen Parameter.
Ich hatte das weiter oben so verstanden, dass das Netzteil der limitierende Faktor sei. Was denn nun?
Oder wurde für die Messungen ein einfacheres Netzteil verwendet? Dann würden mich die Messungen mit dem außergewöhnlichen Netzteil im Vergleich interessieren.
Das wird dann aber vermutlich nicht sinvoll mit einem Oszilloskop mit 2mV/div zu identifizieren sein ?
