[karsten21]

Moin Moin!
Ich habe gelesen es sei Usus sich ersteinmal als Neuling im Forum vorzustellen, O.K. ich mach das:
Ich habe mal "Radio u. Fernsehtechniker" gelernt, mach seit meiner Jugend Musik und habe damals mit dem Bau eines Format ( 11 Module ) mit Musikelektronik "kontakt" aufgenommen. Ich habe zu Hause im Keller das übliche Meßwerkzeug, einen ziemlich großen Vorrat an Teilen aber bisher noch nie etwas mit Röhren gemacht. Als Beruf bin ich Programmierer. Das sollte reichen nich?

Jetzt mein Anliegen:
Ich möchte eine Verstärker-Stufe ( Triode ) aufbauen die eine bestimmte festlegbare Verstärung aufweist, eine möglichst hohe Eingangsimpedanz (Zin) und eine niedrige Ausgangsimpedanz (Zout) hat ( Frommer Wunsch ). Wegen der definierbaren Verstärkung (A) komme ich um eine Rückkopplung nicht herum ( logen ). Somit ist ein simpler Kathodenfolger der zwar ein sehr hohes Zin und sehr kleines Zout hat aber nur  A<1 hat nicht geeignet.
Ein "Anodenfolger", also Rückkopplung von Anode zum Gitter führt unweigerlich zu einem ziemlich kleinen Zin. Der ist dann Abhängig vom Zin = Rin +( Rf/u +1). Für eine ECC83 Triode, A ~=0.9 sind es bei Rf und Rin = 1M ungefähr nur noch 1.009M. Also ist Zin ungefähr gleich Rin.  Da ich aber keinesfalls unter Zin < 1M gehen möchte müsste ich für eine Verstärkung von z.B. A = 3 und einer standart beschaltung ECC83 von RA = 100K, RK = 1,5K, ( A0 ~= 57 )  einen Wert für Rf von schon ungefähr 3,2M haben.
Das ist natürlich zu hoch ( Rauschen usw )

Kennt jemand eine gute Lösung für mein kleines Problem?

Jeder Hinweis / Tipp ist gern willkommen :-)

[Kramusha]

Warum unbedingt Röhre? Da würd ich eher einen OPV nehmen... Wenn du so stark gegenkoppelst, ist der Röhrensound nicht mehr vorhanden und sonst handelst du dir auch nur Nachteile ein..

Lg

[karsten21]

Huuuchu Kramusha

Danke für deine Antwort!
Ja, warum kein OP? Weil ich eben gern nur Röhren einsetzten wollte. Es ist ein Teil eines geplanten Vorverstärkers ( sorry, hatte ich vergessen zu erwähnen ).
Grundsätzlich muss es doch eine Äquivalente Röhrenvariante geben oder???

Zum Röhrensound:
Ich will hier auch nicht unbedingt einen Röhrensound erzeugen. Obwhol ich auch nicht ganz verstehe warum das Frequenzspectrum einer gegengekoppelten Röhre ich verändern sollte....

Gruß
Karsten

[Kramusha]

Alles klar 

Das Frequenzspektrum nicht, aber der Klirrfaktor. Der nicht mehr vorhanden ist. Man verbaut doch Röhren, damit sie dem Sound eine gewisse Färbung geben.. Und mit so einer starken Gegenkopplung ist der Sound futsch

Du könntest einen relativ kleinen Anodenwiderstand und einen in zwei Widerstände geteilten Kathodenwiderstand machen.

Die Summe sollte so 100k betragen. Der erste Kathodenwiderstand beträgt z.B. 1k5||47µ, der zweite dann.. keine Ahnung, 68k. Der Anodenwiderstand dann 33k. Dann hast du die Gegenkopplung über den 68k und trotzdem noch Signalverstärkung.

Vorteil: Hoher Zin
Nachteil: Hoher Zout

Lg

[Han die Blume]

Welche Daten willst Du denn genau haben?

Man bekommt sowas vielleicht auch ohne Feedback hin, eben durch sehr kleine Anodenwiderstände usw..

LG

Kai

[Michim1]

Hallo Karsten,

also mit einer Triode gehts nicht wirklich, bzw das hängt davon ab, was du als niederohmigen Ausgang bezeichnest (in Ohm  ) .

Ich würde daher zwei Trioden verwenden (also eine Röhre). Nachfolgend mal ein Vorschlag:

Die erste Stufe macht die Spannungsverstärkung, Au ~= R2/R1 solange Au rel. klein gewählt wird. R1 macht Gegenkopplung.
Die zweite Stufe den kleinen Ausgangswiderstand. Der wird irgendwo bei einigen KOhm liegen (simuliert bei 1kHz ca. 1.6kOhm) , was für Röhrenverhältnisse sehr niederohmig ist.
Man darf nicht vergessen, dass eine Röhre im Vergleich zum Transistor nur rel. wenig Strom liefern kann...

Gruss
Michael

[karsten21]

Hallo Michim1

1000 * 10^12 dank! Mit der Zeichnung ist mir der Text von Kramush etwas deutlicher geworden. Als Zout war mein  Gedanke auch auf Sicht von Röhren beschränkt ( <=10K ) Also 1.6 K sind dann ziemlich cool!
Mit Simulationen bin ich noch nicht weit gekommen. B2spice und pspice hab ich mal ausprobiert; es fehlt mir aber an guter Literatur ( für dummies wie mich ). Es ist letztlich so, dass ich nicht so der "knof-drücker-fan" bin und im Wesentlichen nicht irrsinnig viele Optionen/Menus und "Bunte-Bilder" durchsuchen und durchschauen möchte um mal z.B. einen Tone-Stack zu simulieren Ich wer'd wohl nicht umhin kommen befürchte ich... Aber ein gutes Buch für z.B. Pspice mit dem auch nicht-Mathematiker zurechtkommen wäre ziemlich klasse.

Hättest du vielleicht eine Quelle wie ich deinen Vorschlag berechnen kann?
Zumindest kann ich jetzt ein wenig probieren...


Vielen Dank an alle die sich so nett um mein kleines Problem gekümmert haben!

Gruß
Karsten

[Michim1]

Hallo Karsten,

freut mich wenn ich dir weiterhelfen konnte. 

Wie schongesagt verwende ich LTSpice, welches freeware von LinearTechnologie ist und dort kostenfrei downgeloaded werden kann.
Die Simulationsmodelle sind von www.duncanamps.com, dort ist auch erklärt wie man diese einbindet.
Bei der Simulation des Zout ist kommt nur deshalb 1.6kOhm raus, da ich den Koppel-C (C2 im Bild) mit 100nF zu klein für 1kHz gewählt habe. 
Nötig währen C2>1uF, der sollte dann aber trotzdem 300V Spannungsfestigkeit haben.
Mit demkommt man auf ca. Zout=550Ohm, was auch dir Handrechnung ergibt:

Zout = 1/(1/Ri+1/R6+S)    wobei: S=Vorwärts-Steilheit der Röhre (S=1.6 mA/V) und Ri ist Innenwiderstand der Röhre (Ri=62.5kOhm), alles ca.Werte...aus Datenblatt.

Die Spannungsverstärkung der ersten Stufe berechnet sich mit aurechender Genauigkeit:

Au1 = -(S*Ri)/((1+S*Ri)*((R5+R1)/R2)+(1+Ri/R2));   

wenn der Ausdruck (R5+R1)/R2 rel. klein ist (hier ca. 1/3) dann kann man nähern:

Au1 ~= R2/(R5+R1).

Die Spannungsverstärkung der zweiten Stufe ist :

Au2 = (S*Rx)/(1+S*Rx)  mit: Rx = 1/(1/Ri+1/R6+1/R4);   R4 ist der Lastwiderstand..; Au2 ist immer kleiner 1 (Kathodenfolger)

falls (S+Rx) >> 1, dann gilt: Au2 ~= 1.

damit ergibt sich die Gesamtspannungsverstärkung zu:

Au_gesamt = Au1*Au2 ~= 150k/(1.5k+45k) * 1 ~= 3 ( => 20*log10(3) = 9.5dB)

Der Aussteuerungsbereich der Schaltung ist ca 70V_peak bevor es clipped (siehe Bild v1_2).

Eine primitiver Variante mit nur einer Röhre (Au = 3 und Zout < 8.2kOhm) wäre in Bild v3 zu sehen. Die clipped/begrenzt aber aufgrund des geringen Auskoppelwiderstandes (R6=8.2kOhm)
bereits bei ca 6V am Ausgang.

Bücher über Spice gibts wie Sand am Meer, ich weiss auch nicht was ich dir da empfehlen soll. 
Ich hab halt beruflich viel mit Elektrotechnik zu tun (nicht Gitarren-Röhren-Amps) und verwende u.a auch dann Spice.


Grüsse
Michael

[Michim1]

Huch,

jetzt hab ich die Bilder vergessen...

Nochmals Grüsse
Michael