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FET(te) Röhrentrettmine

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Offline SvR

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FET(te) Röhrentrettmine
« am: 27.12.2009 14:11 »
Salü,
Ich hab über die Feiertage ein bisschen Resteverwertung betrieben und eine Hybridtrettmine gebaut mit 2 FETs BF245A und einer DF91 in Triodenschaltung.
Gedacht war das ganze so: Als erstes eine Verstärkerstufe mit einem FET in Sourceschaltung, dann die DF91 als Triode in Kathodenbasisschaltung und daran gleichspannungsgekoppelt noch ein FET in Drainschaltung. Die DF91 hat noch testweise einen variablen Ra bekommen, allerdings zeigt er keinen großen Einfluss und wird demnächst als normaler Gainregler verschaltet. Leider funktioniert bisher die erste Fet-Stufe noch nicht, weshalb ich das Eingangssignal direkt auf das 1. Gitter der DF91 gelegt habe. Im Gegensatz zum Schaltplan verwende ich als R1 keinen 100k Widerstand sondern einen mit 68k. Die Heizspannung für die DF91 gewinnen ich aus dem Spannungsabfall über zwei Si-Dioden. Diese liegen in Reihe mit einem 220ohm Widerstand zwischen Ub und Masse. Versorgt wird das ganze aus einer Wandwarze, die allerdings ziemlichen viel Dreck einstreut, ich werd wohl noch ne kleine Siebung mit einbauen müssen  :(. Durch die beiden Dioden lässt sich die Schaltung mit 9-12V betreiben. Fotos reich ich noch nach sobal ich die Möglichkeit hab. Die ganze Schaltung hab ich in einem Alu-Gehäuse Typ B untergebracht.
Für weiter Anregungen bin ich dankbar.
mfg sven

Edit: Das wichtigte hab ich vergessen, der Klang. Der Ton wird stark kombrimiert und es klingt etwas dumpf. Außerdem ist es etwas leise. Ich werde die Sourceschaltung als letzte Stufe schalten um das Signal noch anzuheben.
« Letzte Änderung: 27.12.2009 14:42 von SvR »
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Offline Bierschinken

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Re:FET(te) Röhrentrettmine
« Antwort #1 am: 27.12.2009 15:14 »
Hi,

sieht prinzipiell ganz interessant aus, aber...
Warum machst du denn diese "verkappte Fuzz-Face-Schaltung"? - Ich glaube wenn du die Röhre gescheit über Kathodenbias einstellst, dann wirds klanglich deutlich besser. Dieses starke asymmetrische Clipping find ich jedenfalls nicht besonders schön ausser man möchte genau das.

Grüße,
Swen

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Offline SvR

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Re:FET(te) Röhrentrettmine
« Antwort #2 am: 27.12.2009 15:41 »
Salü,
Die DF91 ist eine direkt geheizte Röhre. Da is nix mit Kathodenbias. Die Gittervorspannung entsteht durch die Heizspannung. Der positive Pol des Heizfadens ist gleichzeitig die Kathode. Dadurch ist die Kathode um 1,4V positiver als das Gitter => die Gittervorspannung beträgt also -1,4V.
Allerdings hab ich jetzt en anderes Problem. Ich hab die Schaltung an einem anderen Verstärker getestet und sie hat sich absolut klangneutral verhalten  :(.
Ich werd mal die DF91 als Pentode schalten, da hb ich ja schonmal bessere Erfahrungen gemacht.
mfg sven
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Kpt.Maritim

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Re:FET(te) Röhrentrettmine
« Antwort #3 am: 27.12.2009 15:42 »
Hallo
Zitat
Leider funktioniert bisher die erste Fet-Stufe noch nicht, weshalb ich das Eingangssignal direkt auf das 1. Gitter der DF91 gelegt habe.

Wie kjommst du auf die Bauteilwerte rund um den ersten FET? Hast du die von der ECC83 übernommen. Dann muss ich dich enttäuschen, bis auf nahezu leistungslose Steuerung haben BF245 und ECC83 wenig Gemeinsamkeiten.

Der Arbeitspunkt eines JFET wird genau so wie der einer Pentode berechnet. Kennlinienfelder für BF245 A, B und C sind im Netz vorhanden.

Viele Grüße
Martin

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Offline SvR

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Re:FET(te) Röhrentrettmine
« Antwort #4 am: 27.12.2009 15:57 »
Salü,
Genau, sie stammen aus der JCM800-Emulation (siehe Musikding). Ich hab mich auch schon gewundert, aber dort scheint es zu funktionieren  ???
Dann werd ich mich mal über das Kennlinienfeld her machen.
Ich hab mal ne neue Schaltung gezeichnet mit RC-Siebung für die Versorgungsspannung. R5 und R6 werden dann mal noch andere Werte bekommen und parallel zu D1+D2 kommt noch en kleiner Elko. Außerdem läuft die DF91 in Pentode.
mfg sven
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Offline Bierschinken

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Re:FET(te) Röhrentrettmine
« Antwort #5 am: 27.12.2009 15:59 »
Hallo,
Die DF91 ist eine direkt geheizte Röhre. Da is nix mit Kathodenbias.
Ha, klassischer Schnellschuss von mir...

Dann hab ich nix gesagt  ::) ;)

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Kpt.Maritim

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Re:FET(te) Röhrentrettmine
« Antwort #6 am: 27.12.2009 16:11 »
Hallo

Tja, simulationen bedenken Grenzfälle nicht und in die kommst du mit deinen Bauteilwerten.

Betriebe den BF245 A mal mit 5V am Drain (Anode). Den Arbeitspunkt legst du mitten ins Kennlinienfeld und dann  hast du den Strom. Die Differenz zwischen deinen 12V und dem 5V verheizt du mit dem Strom des FET am Arbeitswiderstand. Der wird dann grob geschätzt um die Größenordnung 10 kleiner. Der Sourcewiderstand auch. Und positiver Nebeneffekt, das Widerstandsrauschen vermindert sich um denselben Wert.

Viele Grüße
Martin

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Offline SvR

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Re:FET(te) Röhrentrettmine
« Antwort #7 am: 27.12.2009 16:19 »
Salü,
Danke für den  Hinweis. Ich habs jetzt mal so gemacht wie du vorgeschlagen hast und komm auf 1,25k (ich werds auf 1,5k runden) für R5 und 370ohm (werd ich auf 220ohm runden) für R6. Sind die Werte realistischer? Kann ich so runden wie vorgeschlagen oder komm ich dann wieder in einen kritischen Bereich?
mfg sven
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Kpt.Maritim

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Re:FET(te) Röhrentrettmine
« Antwort #8 am: 27.12.2009 17:50 »
Hallo

Hier das Datenblatt:

http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/B/F/2/4/BF245.shtml

Der BF245A läuft gut mit 5V am Drain (Anode) und 1mA. Damit Hätte das Gate (Gitter) eine Spannung von -1V. Es ergibt sich dann ein Sourcewiderstand von 1V/1mA=1kOhm. Wenn du von von 9V..12V ausgehts, können etwa 5V am Arbeitswiderstand verballert werden, macht 5V/1mA=5k. Die Verstärkung ergibt sich aus der Steilheit des FET und dem Ra. S*Ra=2mA/V*5k=10. Das ist nicht viel.

Aber wir können etwas Hirnschmalz investieren sein. Am Eingang brauchst du um die DF91 zu übersteuern eine möglichst große Verstärkung. Das bedeutet, dass der Arbeitswiderstand möglichst groß sein soll. Das bedeutet wieder, dass der Strom durch den FET klein sein sollte und dass er mit möglichst kleiner Versorgungsspannung arbeiten soll, damit viel am Arbeitswiderstand verheizt werden kann.

Vielleicht sollte man für die Eingangsstufe auf 0,5mA runtergehen. und die Versorgungsspannung auf 4V reduzieren. Aus dem Diagramm im Datenblatt sehen wir, dass die Gatevorspannung dann bei -1,3B liegt, der FET aber schon bei -1,5V zu sperren beginnt. Besonders Verzerrungsfest wäre unsere erste Stufe also nicht. Sie würde ab einer Aussteurung jenseits der -1,5V also bei 0,4V Signalspannung zu komprimieren und bald auch zerren beginnen. Aber das stört uns gar nicht, weil die Gitarre nicht soviel bringt.

Wir nehmen also diesen Arbeitspunkt. Es ergibt sich ein Sorcewiderstand von 1,3V/0,5mA=2,6k. Für den Arbneitswiderstanmd ergibt sich bei 9...12V versorgungsspannung 7V/0,5mA=14k. Die Verstärkung ist diesmal etwa S*Ra=2mA/V*14k=28. das nimmt sich wesentlich besser aus!

In der FETstufe hinter deiner DF91 bräuchte man eigentlich keine Verstärkung mehr. Ich würde darum erinen Sourcefollower (Kathodenfolger) empfehlen. Dann hättest du einen niederohmigen Ausgang und könntest dein gerät auch zum Recording ans Mischpult nehen oder ohne Verluste ein 200m Kabel zum Amp legen, wenn die Bühne zu groß sein sollte  ;D

Auf jeden Fall soll dein zweiter FET nicht zerren, dafür ist ja die Röhre zuständig. Hier ist also nicht große Verstärkung sondern größtmögliche Aussteurung gefragt. Wir müssen also den Arbeitspunkt genau auf die Mitte zwischen die Gatespannung von 0V und dem Beginnen des Sprrens bei -1,5V legen. Das wäre dann -0,75V. Da das Speren sehr sanft einsetzt, wäre eine etwas negativere Spannung sogar noch etwas besser, -1V wäre OK. Gehen wir in den sehr linearen Kennlinienbereich, dann sind wir bei einer Drainspannung von 6V und  können noch 4V am Ra verheizen. Der Strom wäre etwa 1mA. macht also einen Sourcewiderstand von -V/1mA=1k. Der Ra wäre dann 4V/1mA=4k. Ich würde in dieser Stufe keinen Kthodenkondensator einsetzen, dann ist diese Stufe nochmal etwas weiter aussteuerbar. Und als Sourcefollower mit Ra unter dem Sourcewiderstand, wäre die Aussteurbarkeit gleich der Drainspannunga also 6V ehe diese Stufe klippt.

Viele Grüße
Martin

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Offline SvR

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Re:FET(te) Röhrentrettmine
« Antwort #9 am: 27.12.2009 20:10 »
Salü,
Ich hab die Sourceschaltung mal mit den von dir genannten Werten aufgebaut (RS=2,2k /2,6k hatte ich nicht und RD=15k)
Darauf folgt dann ein Gainpoti (470k) ->DF91 (Pentode)-> Sourcefolger (RD=10k /hab ich so gelassen, da es vorher auch funktioniert hat). Ub wird außerdem noch mit 10k und 1000µ RC-gesiebt. Die Heizspannung wird vor dem RC-Glied erzeugt. Leider gibt das ganze noch keinen Ton von sich. Ich werd mal drüber schlafen und mich morgen auf die Fehlersuche machen.
Danke noch mal für deine Mühe mit den Widerstandswerten. :danke:
mfg sven
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Re:FET(te) Röhrentrettmine
« Antwort #10 am: 27.12.2009 22:25 »
Salü,
Manchmal tut etwas Abstand gut. Ich hab 10k als Siebung. Wenn allein schon der erste FET 0,5mA zieht fallen ja schon 5V am Siebwiderstand ab. Dazu kommt dann noch der Strom der Röhre und des zweiten FETs. Dann steht nicht mehr all zuviel Spannung für die FETs und die Röhre zu verfügung nach der Siebung. Da hab ich heute aber echt Murks produziert oder krieg ich jetzt nicht mal mehr R=U/I hin :(.
Ich werds für heute mal gut sein lassen und morgen dann mal den Siebwiderstand brücken.
mfg sven
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Kpt.Maritim

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Re:FET(te) Röhrentrettmine
« Antwort #11 am: 27.12.2009 23:19 »
Hallo

der Siebfaktor wird doch vom Sieb R und vom Sieb C bestimmt. Je größer der R ist, desto kleiner kann das C sein. Oder in deinem Fall kleines R braucht großes C. Nimm 100 Ohm statt 10k und vergrölßere dein C um denselben Faktor. 1000u sind doch bei 12V weder teuer noch mechanisch groß.

Viele Grüße
Martin

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Offline SvR

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Re:FET(te) Röhrentrettmine
« Antwort #12 am: 28.12.2009 11:07 »
Salü,
1000µ hab ich eh schon drin. Den Sieb-R werd ich nachher, wie von dir vorgeschlagen gegen einen mit 100ohm austauschen.
mfg sven
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Offline SvR

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Re:FET(te) Röhrentrettmine
« Antwort #13 am: 28.12.2009 15:32 »
Salü,
Nachdem ich das Gehäuse aufgeschraubt hab um den Sieb-R zuwechseln herrschte erstmal Verwirrung. Ich hatte überhaupt keinen Sieb-R eingebaut (anscheinend vergessen). Shit, Fehlerquelle verschunden. Wo krieg ich auf die schnelle nen neuen möglichen Fehler her  ;). Einfall: Ich hatte nicht nur die Widerstände am ersten FET geändert, sondern auch die DF91 auf Pentode umgelötet. Also wieder zurück zur Triodenschaltung und schon funktionierts. Wie war das, beim sinnvollen Experimentieren immer nur eine Größe ändern und das Ergebnis testen. ich werd mich in Zukunft dran halten.  ;D
Allerdings ist der Klang nicht besonderst. Außer einer leichten Lautstärkeanhebung hört man keinen Unterschied  :-\. Das ganze fällt wohl in die Kategorie "Pedale, die der Gitarrist nicht braucht!"  ;D
Naja, einen Versuch wars Wert. Vielleicht müsste man die DF91 mit mehr Signalspannung am Gitter anblassen. Ich werd mal nächste Woche nen Sinus drauf gegeben und mir das Ergebnis am Oszi anschauen, wie stark das ganze verformt wird. Zu P1: Ich hatte leider nur noch 50k in der Baugröße, meine 470k-Potis waren alle zugroß. Wird sich da noch soundmässig was ändern, wenn ich auf 470k wechsel?
Im Anhang findet ihr den Schaltplan. Wer noch Ideen hat, her damit!
mfg sven
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Offline röhrenlehrling-ordi

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  • I hope, I will become a master!
Re:FET(te) Röhrentrettmine
« Antwort #14 am: 28.12.2009 15:40 »
Ok. Jetzt funktioniert das Teil und jetzt löt das liebe Röhrchen wieder auf eine Pentode um, dann hast mehr Verstärkung und sicher auch einen anderen Klang. Aber löt ja das Schirmgitter an ;)

mfg ordi
http://ordoalephysik.wordpress.com/

Geologische Fragen an mich, elektrotechnische an euch!