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Knifflige Knobelaufgabe.

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Kpt.Maritim

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Knifflige Knobelaufgabe.
« am: 26.02.2010 21:17 »
Hallo

Mir ist gestern eine kleine Knobelaufgabe über den Weg gelaufen. Im Anhang der Mail ist eine Schaltung. Ich will verraten, was das sein soll: Ein Harpamp. Den Rest will ich von euch wissen.

1. Wie funktioniert sie?

2. Wer errät mit welchen Röhren es funktionieren könnte. Zu dieser sehr schweren Frage will ich ein paar Tipps geben:

- Alle verwendeten Röhren haben zwei Röhren je System, auch wenn von der Diode nur ein System gebraucht wird.
- Alle Röhren sind Oktaltypen
- Alle Röhren werden mit 6V beheizt.
- Alle Röhren wurden in den 30ger Jahren entwickelt
- Es werden nur zwei verschiedene Röhrentypen verwendet
- Die Röhren gibt es als russische Äquivalenztypen.

Viele Grüße und Spass beim Knobeln und recherchieren.
Martin

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Offline Kramusha

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Re:Knifflige Knobelaufgabe.
« Antwort #1 am: 26.02.2010 21:22 »
1.) Je nach Strom fällt über die Diode eine gewisse Spannung ab, die den Arbeitspunkt der beiden Trioden einstellt.
Die Steuerung ist wie bei einem Phaseninverter. Durch keine Gegenkopplunt wird die gleiche Verzerrung wie beim Klampfomat erzeugt.

Die beiden rechten Trioden sind immer voll ausgesteuert, je nach Eingangssignal wird einmal die eine und die andere Triode weniger durchgesteuert.

Wahaha.. die Schaltung ist lustig.

2.) Sie sollten auf jeden Fall viel Strom können. Vor allem die rechten RÖhren, die einen quasi-Kurzschluss machen.

EDIT:
Ad 1.) Die rechten Röhren arbeiten in Klasse A2.

Lg :)
« Letzte Änderung: 26.02.2010 21:24 von Kramusha »

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Offline Namenlos

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Re:Knifflige Knobelaufgabe.
« Antwort #2 am: 27.02.2010 01:01 »
Hallo,
mit deinen Einschränkungen zur den Röhrentypen hab ich mal nach Dioden gesucht die infrage kommen, ich finde da nicht viel mehr als die 6h6. Die EB34 wird wohl knapp wenn man unter 1mA bleiben muss, da die Trioden ja auch als Endröhren im Gitterstrombetrieb (und als Treiber dieser!) herhalten müssen.
Mit der ungefähren (ist nicht ganz linear) Steigung von 1,1 mA/V im interessanten Spannungsbereich würde sich dann die 6SN7 anbieten. Hochgerechnete 1,8kOhm für eine Triodenhälfte ist dort beim Bias auch i.O.
Jetzt noch schauen ob das ganze für die Endstufe passt: Erstmal große Ratlosigkeit ;). Aber ich denke mal das wird nichts, denn der Strom für Ug=0V* sind sehr, wahrscheinlich zu hoch. Also weitersuchen.
Suche eingrenzen. Es gibt leider zuviele Doppeltrioden, als das ich sie alle überfliegen könnte. Die Suche hab ich eingegrenzt indem ich Ih < 2,5A (was schon sehr viel ist) und Pa >= 1W. Viele bleiben da nicht über und die 6SL7 würde bei 200V Ua im Ruhebetrieb nicht ihre maximale Anodenverlustleistung überschreiten. Das ganze sollte also passen.
Jetzt der umgekehrte Fall: schauen ob das ganze für die Vorstufe passt. Auf 200V Ub wird wohl die Wahl fallen. Überschlagen, passt wir sind irgendwo zwischen 2V und 3V Gittervorspannung. Die Aussteurung wird schon passen, der AÜ kann ja einiges an Pegel bringen, die Leistung sollte auch für den Gitterstrom reichen.
6BL7 scheint auch zu gehen (mit weniger Anodenspannung) die scheint aber viel mehr Pegel sehen zu wollen (und zieht damit auch zu viel Gitterstrom??).

Ich hoffe mein ausformulierter Ansatz langweilt nicht zu sehr und war nicht allzu falsch.

Ein paar Fragen noch:
Was versprichst du dir von einer Röhrendiode als Ersatz für einen Kathodenwiderstand? Die Nichtlinearitäten sind minimal und durch die Schaltung bedingt ist die Stromänderung durch die Diode auch nicht sehr hoch. Hört man das? Hast du Erfahrungen damit? Lag ich schon bei der Wahl der Diode falsch und meine Überlegungen hatten hauptsächlich "akademischen" "Wert" ;)? Wie klingt die Endstufe im Gitterstrombereich? Wie berechne ich Enstufen im Gitterstrombereich ordentlich**? Hast du da Literaturempfehlungen dazu? Die Datenblätter schweigen sich über max. Gitterstrom aus, wird der nie zu groß oder macht da rechtzeitig vorher die Vorstufe schlapp?
edit: Warum nicht das Gitter auf Masse und die Kathoden steuern, das hätte noch mehr verwirrt ;)

Die Funktion hat Kramusha ja erläutert. Ein Ergänzung vielleicht: eine Röhrendiode verhält sich fast wie ein Widerstand in Flusspannung. AB2 sind sehr viele übersteuerte Enstufe bei uns Gitarristen, das heißt einfach nur das auch Gitterstrom fließt afaik.

Vielen dank für das Rätsel hat mir viel Spaß gemacht!

Grüße
Henning

* durch den niederohmigen Übertrager wird der Arbeitspunkt wohl sehr nahe an den 0V sein, nicht wie im Gitterstrombetrieb einer ECC83 in Vorstufen
**ich hab hier nur überschlagen und ging mal davon aus, dass der Verstärkungsbereich hauptsächlich bei Ug < 0V liegt und Ug >0V eher Cutoff ist
« Letzte Änderung: 27.02.2010 01:21 von Namenlos »

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Kpt.Maritim

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Re:Knifflige Knobelaufgabe.
« Antwort #3 am: 27.02.2010 01:48 »
Hallo

Erstmal zu Kramusha

Zitat
1.) Je nach Strom fällt über die Diode eine gewisse Spannung ab, die den Arbeitspunkt der beiden Trioden einstellt.
Die Steuerung ist wie bei einem Phaseninverter. Durch keine Gegenkopplunt wird die gleiche Verzerrung wie beim Klampfomat erzeugt.

Letzteres kommt auf den Arbeitspunkt an. Kann man, muss man hier nicht machen. Ist auch wenig Aussteurung.

Zitat
Die beiden rechten Trioden sind immer voll ausgesteuert, je nach Eingangssignal wird einmal die eine und die andere Triode weniger durchgesteuert.

Ich weiß nicht, ob ich das richtig verstehe, aber die Endröhren sehen schon ein völlig symmetrsiches Signal, das liegt am ZÜ.

Aufgabe 1. ist zu 50% gelöst, denke ich. Und dass du sofort siehst, wie es funzt, war mir klar.

Zitat
Wahaha.. die Schaltung ist lustig.

Das Stimmt.


Zum Anderen zu Namenlos:

6H6, stimmt. Es gibt aber noch eine mögliche Röhre.

Die 6SN7 stimmt aber nicht. Die Endröhren arbeiten mit UG=0V. Das würden die Gitter der 6SN7 als Ruhearbeitspunkt nicht ertragen. Vor dem Zwischenübertrager könnte man 6SN7 nehmen, allerdings mit recht wenig Verstärkung. Das selbe gilt für die 6BL7. Wir haben hier mal keine Leistungslose Steuerung. Die erste Aufgabe ist auch zu 50% gelöst.

Zitat
Was versprichst du dir von einer Röhrendiode als Ersatz für einen Kathodenwiderstand? Die Nichtlinearitäten sind minimal und durch die Schaltung bedingt ist die Stromänderung durch die Diode auch nicht sehr hoch. Hört man das?

Ich verspreche mir nix davon und will die Schaltung auch nicht bauen. Ich wollte halt nur mal überlegen, wie man einen 10Watt Amp für Bluesharp ohne R und C bauen kann. Man könnte an Stelle der Diode auch eine DRossel nehmen, dann wird die Symmetrie der Vorstufe besser.

Zitat
Hast du Erfahrungen damit? Lag ich schon bei der Wahl der Diode falsch und meine Überlegungen hatten hauptsächlich "akademischen" "Wert" Wink?

Ich habe schon mit Dioden als Rk experimentiert. Geht, der Unterschied ist aber wirklich nicht gewaltig. Das ganze Rätsel hat rein akademischen Wert.

Zitat
Wie klingt die Endstufe im Gitterstrombereich?

Kein Blocking Distortion. Verzerrungen der Endstufe gibt es nicht, sondern nur der Vorstufe, weil sie die Steuerleistung nicht aufbringen kann. dadurch eine total geile cremige Zerre und eine schöne Kompression ähnlich einer Bandsättigung.

Zitat
Warum nicht das Gitter auf Masse und die Kathoden steuern, das hätte noch mehr verwirrt Wink

Dann bräuchte man extrem niederohmige Treiber. Aber Recht hast du!!!


Es freut mich, dass euch das Rätsel gefallen hat.


Viele Grüße
Martin


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Offline Namenlos

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Re:Knifflige Knobelaufgabe.
« Antwort #4 am: 27.02.2010 09:24 »
Die 6SN7 stimmt aber nicht. Die Endröhren arbeiten mit UG=0V. Das würden die Gitter der 6SN7 als Ruhearbeitspunkt nicht ertragen. Vor dem Zwischenübertrager könnte man 6SN7 nehmen, allerdings mit recht wenig Verstärkung. Das selbe gilt für die 6BL7. Wir haben hier mal keine Leistungslose Steuerung. Die erste Aufgabe ist auch zu 50% gelöst.

Kein Blocking Distortion. Verzerrungen der Endstufe gibt es nicht, sondern nur der Vorstufe, weil sie die Steuerleistung nicht aufbringen kann. dadurch eine total geile cremige Zerre und eine schöne Kompression ähnlich einer Bandsättigung.

Hallo Martin,
wie siehts denn mit der erwähnten 6SL7 aus? Bei 200V bleibt das ganze noch in der zulässigen Wa_max, ich bin davon ausgegangen, dass im bereich Ug > 0V der Strom nicht stärker ansteigt als er bei Ug < 0V abfällt, wenn diese Annahme richtig ist müsste das ganze doch funktionieren? (bei der 6BL7 auch bei Ua < 100V [kann auch 140V gewesen sein habs nichtmehr genau im Kopf]).

Wie ist das eigentlich, das Gitter zieht ja ordentlich Strom, bricht dann der Steuerspannung ein, passiert das gleiche doch auf auf der anderen Seite. Von daher dürfte die Treiberstufe garnicht einbrechen. Ich habe das Konzept so verstanden, dass die Halbwelle Ug < 0V für die Verstärkung zuständig ist und Ug > 0V ein weichen Cutoff darstellt.

Ich hoffe ich bin nicht zu sehr auf dem Holzweg ;).

Grüße
Henning

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Kpt.Maritim

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Re:Knifflige Knobelaufgabe.
« Antwort #5 am: 27.02.2010 09:45 »
Hallo

Zitat
ich bin davon ausgegangen, dass im bereich Ug > 0V der Strom nicht stärker ansteigt als er bei Ug < 0V abfällt, wenn diese Annahme richtig ist müsste das ganze doch funktionieren?

Leider stimmt sie nicht. Sobald das Gitter postiver als die Kathode ist (realiter schon etwas früher) wird es wie das Schrimgitter der Pentode zu einer Hilfsanode. Daraus ergibt sich auch, dass Trioden im Gitterstrombereich Pentodenkennlinien haben. Die maximale Verlustleistung ist hier also nicht der limmitirende Faktor bei der Röhrenauswahl, sondern ob das Steuergitter dauerhaft Strom ertragen kann.

Die 6SN7 darf im Gegensatz zu allen ECC-Röhren weit in den Gitterstrombereich gesteuert werden, aber der Ruhearbeitspunkt darf da nicht liegen. Ich gebe noch eine Hilfe beim Röhrensuchen:

- Die Versorgungsspannung der Endröhren ist 300V.
- Die gesuchte Röhre wurde ganz speziell für diese Endstufenschaltung entwickelt.

Zitat
Wie ist das eigentlich, das Gitter zieht ja ordentlich Strom, bricht dann der Steuerspannung ein, passiert das gleiche doch auf auf der anderen Seite. Von daher dürfte die Treiberstufe garnicht einbrechen.

Doch der Treiber ist der Limmitierende Faktor. Die Stromaufnahme des Gitters geschieht nämlich nicht linear, sondern exponentiell ansteigend, wie eine Anodenausgangskenninie auch, gibt es einen recht sanften Anstieg des Gitterstroms um 0V herum, der dann immer drastischer wird. Das bedeutet, dass der Treiber bei hohen Pegeln, nicht nur mehr Spannung, sondern auch mehr strom liefern muss. D.h. doppelte Spannung bedeutete nicht doppelten sondern in etwa 4 fachen Strom. Daraus ergibt sich, dass die Last (Ra), die der Treiber 'sieht' nicht konstant ist, sondern mit zunehemenden Pegel abnimmt. Nimmt aber der Ra ab, dann nimmt auch die Verstärkung ab. Pegelspitzen werden also weniger Verstärkt als kleine Pegel. Das Ergebnis ist eine Kompression.

Natürlich wird die Kompression umso geringer sein, je kleiner der Ri des Treibers es ist. 

Viele Grüße
Martin

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Offline Namenlos

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Re:Knifflige Knobelaufgabe.
« Antwort #6 am: 27.02.2010 11:33 »
Die 6SN7 darf im Gegensatz zu allen ECC-Röhren weit in den Gitterstrombereich gesteuert werden, aber der Ruhearbeitspunkt darf da nicht liegen. Ich gebe noch eine Hilfe beim Röhrensuchen:

- Die Versorgungsspannung der Endröhren ist 300V.
- Die gesuchte Röhre wurde ganz speziell für diese Endstufenschaltung entwickelt.

Hallo Martin,
schade, ich nochmal in Duncan Amps geschaut und bis auf die 6dn7 nichts gefunden. Die ist es aber wahrscheinlich nicht, ich finde kein russisches Äquvalent und man müsste die Stufen untereinander Mischen (nur eine Hälfte ist für viel Gitterstrom ausgelegt). Dabei fühlte ich mich beim Lesen der letzten Tipps schon fertig "aufs Klo gesetzt" ::).
Ich bin gespannt auf welche Ideen andere noch kommen!

Sollte ich aucheinmal auf so eine Idee kommen werd ich sie auch in so ein Rätsel verpacken. Wäre nur das sollte nicht dort ;).

Grüße
Henning

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Kpt.Maritim

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Re:Knifflige Knobelaufgabe.
« Antwort #7 am: 27.02.2010 11:48 »
Hallo

die 6DN7 und die gesuchte Röhre stammen aus der selben Periode und wurden entwickelt, um das selbe Problem zu lösen. Es ging damals darum den niedrigen Wirkungsgrad von Trioden zu erhöhen, indem man sie richtig mit Leistung steuert. Mit dem Durchsetzen der Pentoden ist dieser Entwicklungszweig aufgegeben worden. Daraufhin sind etliche der 6DN7 ähnliche Röhren verschwunden. Nur die gesuchte Röhre hat bis in die 50ger überlebt, wo sie in einigen Gibson Amps als Phasenumkehr zum Einsatz kam.

Viele Grüße
Martin

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Offline WiderGates

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Re:Knifflige Knobelaufgabe.
« Antwort #8 am: 27.02.2010 13:41 »
Hallo Kpt. & Co,

wie wärs mit der 6J5?
Da schauen die Kennlinien bei Gitterspannungen >0V sehr pentodig aus.



Fröhliches Röhren
« Letzte Änderung: 27.02.2010 13:44 von WiderGates »
Hawadääre, freundliche Grüße & fröhliches Schaffen
Dieter

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Offline Namenlos

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Re:Knifflige Knobelaufgabe.
« Antwort #9 am: 27.02.2010 14:34 »
Moin,
ich bin mal so frei ;)

- Alle verwendeten Röhren haben zwei Röhren je System, auch wenn von der Diode nur ein System gebraucht wird.

wird die wohl nicht sein.

Grüße
Henning

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Offline WiderGates

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Re:Knifflige Knobelaufgabe.
« Antwort #10 am: 27.02.2010 14:45 »
- Alle verwendeten Röhren haben zwei Röhren je System, auch wenn von der Diode nur ein System gebraucht wird.

wird die wohl nicht sein.

Dann wird's die wohl nicht sein.  :gutenmorgen:



Fröhliches Weiterröhren
Hawadääre, freundliche Grüße & fröhliches Schaffen
Dieter

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Kpt.Maritim

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Offline Bierschinken

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Re:Knifflige Knobelaufgabe.
« Antwort #12 am: 27.02.2010 16:35 »
Hallo,

ich wollte zwar nicht konstruktiv am Gespräch teilnehmen, aber Martin für die kleine Aufgabe danken!
Super interessante Schaltung und auch dsie Besprechung ist interessant, mal nicht der tausendste "ECC83 100k, 1k5" - Verstärker  ;)

Grüße,
Swen

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Offline randytomlinson

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Re:Knifflige Knobelaufgabe.
« Antwort #13 am: 27.02.2010 19:43 »
also wenn ich euch so diskutieren seh und dann noch die schaltung anschaue dann komm ich mir vor wie ein neandertaler welchen man in ein auto setzt und sagt: nu mach mal...
so ungefaehr. da wird mir wieder bewusst dass ich eigendlich nix aber auch GAR NIX von roehrentechnik verstehe   :-\
Für jedes noch so komplizierte Problem gibt es eine einfache, schnelle und falsche Lösung.

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Kpt.Maritim

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Re:Knifflige Knobelaufgabe.
« Antwort #14 am: 27.02.2010 19:59 »
Hallo Randy

Schopenhauer hat ein schönes Beispiel für die zwei Arten von Wissen:

Er sagt, dass die Kenntnis der Theorie des elastischen Stoßes keinen Menschen zu einem guten Billardspieler macht. Anders herum muss man ein guter Billardspieler nicht die Theorie des elastischen Stoßes kennen, um seine Kunst zu betreiben.

Vollkommenes Wissen von seinem Gegenstand hat der Billardspieler, der die Theorie des elastischen Stoßes kennt.

So ist das hier auch. Die Knobelaufgabe ist für die Freunde der Theorie des elastischen Stoßes und nicht so sehr für Billardspieler.

Viele Grüße
Martin


PS: da wir geskyped haben, weiß ich, dass du ein netter Typ bist, aber ohne Anrede und Gruß unter deinen Beiträgen fällt, dass nicht jedem hier auf. Ich glaube, das ist so Brauch hier.