Hallo
Heute wollen wir ein paar Details besprechen und zwar um die Phasenumkehr. Thread von dem dieser Ausging haben wir verschiedene Phasendreher besprochen wobei Katodyn und Paraphase übrig blieben.
Paraphase findet sich im fender 5B6:
http://audioartillery.com/static/files/bassman_5b6_schem_modified.jpgDie untere Triode vor den Endröhren holt über den 6k8 aus dem Ausgangssignal der oberen Triode das signal und verstärkt es und dreht dessen Phase. Das Spannungsteilerverhältnis und damit die 6k8 müssen exakt so groß sein, wie die Verstärkung der unteren Triode. Nun schwankt die Verstärkung produktionsbedingt und mit der Röhrenalterung beträchtlich (30%). Demnach ist es ohne Oszilliskop und Trimmer nicht möglich perfekte Symmetrie der Endstufenzweige herzustellen. Das ist ain der Praxis bei Instrumentenverstärkern nicht dramatisch. Zudem Schwank die Verstärkung auch mit der versorgungsspannung, dso dass bei kleineren Endstufen, wo die Phasneumkehr eher weniger SPannung bekommt, die Symmetrie bei einem anderen Spannungsverteilerverhältnis liegt, als bei hohen Spannungen.
Katodyn habe ich in einer besonderen Schaltungsvariante von Philips mal als Bild unten angehängt. Wir betrachten zuerst das rechte Röhrensystem. Der Widerstand (0,15M) an kathode und Anode ist gleich groß und beide sind nicht gebrückt. So verteilt sich die Ausgangswechselspannung dieser Stufe auf Kathode und und Anode, wobei sie jeweils Phasengedreht anliegt.
Der Nachteil einer Katodynstufe gegenüber einer normalen Stufe oder einer Paraphase liegt darin, dass die gesamt mögliche Ausgangswechselspannung der Röhre auf beide Zweige der Leistungssektion aufgeteilt werden muss, während bei Paraphase jeder Endstufenzweig die ganze Ausgangswechselspannung je einer Röhre abbekommen kann. Katodynstufen können darum je Endröhre weniger Ausgangswechselspannung liefern, als eine Paraphase
Dieses Problem haben die Ingenere von Philips aber gelöst. Gucken wir uns in der Grafik mal die linke Triode und da besonders die Anode an. Sie ist direkt mit dem Gitter des rechten Systems verbunden. Man nennt das "direkte Kopplung". Das funktioniert, wenn die Anode der linken Röhre genau um die Gittervorspannung negativer als die Kathode der rechten Röhre ist, Direkte Kopplung hat einen interessanten Vorteil gegenüber indirekter Kopplung, die mit einem Koppelkondensator arbeitet.
Gucken wir dazu das Diagramm "Direkt" an. das blaue Kreuz ist der Arbeitspunkt. Für die Aussteuerung der Röhre gibt es links eine rot gezeichnete Barraiere. Das ist die Kennlinie mit der Gittervorspannung Ug=0V. Bei den Kennlinien links davon fließt Gitterstrom. Das Gitter ist dann nämlich potiver als die Kathode Ug>0V und fungiert nicht mehr als Bremse, sondern auch als Beschleuniger und sammelt selbst massig Elektronen ein. das Gitter ist dann praktsich eine kleine Hilfsanode. Aussteurung in den Gitterstrombereich führt zu verzerrungen, die etwa so aussehen, wie die gelbe Signalkurve. Das hängt mit der unkonstanten belastung des Treibers und mit dem Umladen des Koppelkondensators zusammen. Wäre das jetzt eine Paraphase Stufe, dann wäre das alles andere als symmetrsich. Deswegen begnügt man sich mit einer bescheideneren Aussteurung, die blau gezeichnet ist. Die Paraphase kann also nicht allzu weit ausgesteuert werden.
Bei direkter Kopplung jedoch, ergeben sich die Verzerrung durch Umladen des Koppelkondis nicht. Sondern man kann so weit in den Gitterstrombereich aussteurn, wie der Treiber in der Lage ist Strom zu liefern, dann erst tritt eine und zudem sehr sehr sanfte Begrenzung des Pegels ein. Nun haben die Ingeneure von Philips mit der ECC82 eine Röhre vorgesehen, die recht gut Strom liefern zu vermag. Deswegen ergibt sich eine Aussteurung, wie sie die grüne Kurve zeigt.
So muss bei einer katodynstufe die Ausgangssignalspannung zwar getaeilt werden, aber mit direkter Kopplung kann sie viel weiter ausgetesuert werden als die Paraphase und darum auch mehr Ausgangssignalspannung liefern. Deswegen ist meine Wahl auf diesen Entwurf von Philips gefallen. ER muss zudem nicht mit dem Oszi abgeglichen werden, sondern liefert sehr gute Symmetrie out of the Box. Im Jazzboy haben Albert und ich diese Schaltung bereits als gut befunden. Es liegen also Erfahrungswerte jenseits der Theorie vor:
http://roehrenfibel.wordpress.com/baumappen/jazzboy-2/Genau genommen kann eine Röhre theoretsich maximal die Versorgungsspannung als Ausgangssignalspannung liefern. Tatsächlich sind es ohne direkte Kopplung eher so um 50% bis 60% davon und mit direkter Kopplung so etwa 80%. Nun muss unsere Katodynstufe aber nicht einmal 120V sondern sie zwei mal liefern können. Damit können wir die nötoige Versorgungsspannung der katodynstufe abschätzen:
Ub=120V*2/0,8=300V.
Das ist überhaupt keine exotsicher Wert, den wir leicht erreichen, vor allem wenn wir die Endstufe mit 6550 oder KT88 fahren, die ja selbst Spannung höher als 400V konsumieren können. Philips selbst gibt 350V als möglich an. Zudem ist die Symmetrie unabhängig von der Versorgungsspannung. Damit verschwinden die Probleme der Paraphyseumkehrstufe und die Nachteile von katodyn sind weitestgehenmd vermieden.
Der Vorteil nicht genug, bietet die kathode der linken Röhre einen schönen Ansatz für die Gegenkopllung. Nun sind Gegenkopplungen allergisch gegen RC-Glieder, die haben wir wegen direkter Kopplung aber gar nicht. Aber dazu mehr, wenn wir uns mit der gegenkopplung befassen.
Viele Grüße
Martin
