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Bestimmung des optimalen Raa bei A/B

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Offline Nils H.

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Bestimmung des optimalen Raa bei A/B
« am: 17.10.2011 16:53 »
Moin,

wie bestimmt sich eigentlich der optimale Raa bei einem A-B-Push-Pull-Pärchen? Ich kenne die üblichen Arbeitspunkte und Primärimpedanzen wie sie a) in den Datenblättern angegeben werden und b) wie sie in der Praxis umgesetzt werden; aber wie kommt man eigentlich darauf? Ist das rein empirisch? Glaub ich nicht, das geht sicher auch analytisch. Was, wenn ich außer dem Kennlinienfeld nix habe, auch keine Empfehlung oder Erfahrungswerte für Raa?

Ich hab das Tafelwerk von Martin studiert (speziell Seite 14ff), welches ja eine handvoll Formeln bereit stellt. Demnach, wie ich es verstehe, kann ich den optimalen Raa bestimmen durch

Raa = 2* Uamed / Iamed.

Ich brauche also die mittlere Stromaufname Iamed und die zugehörige Spannung. Die mittlere Stromaufnahme kann ich berechnen:

Iamed = 2* Imax / pi

Daraus dann die Anodenspannung Uamed bei mittlerer Stromaufnahme (ablesen), und dann der optimale Raa ausrechnen. Der Haken bei der Sache: Ich muss ins Kennlinienfeld ja erst mal eine Arbeitsgerade zeichnen, um diese Werte zu bestimmen, und damit wähle ich doch eigentlich schon einen Raa - Zirkelverweis  ;D .

Wo steckt der Knoten in meinem Hirn? Wie geht's richtig?

Grüße, Nils

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Offline earnst

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Re: Bestimmung des optimalen Raa bei A/B
« Antwort #1 am: 17.10.2011 17:45 »
Hallo,

die gängige Bestimmung von Raa geht von der zur Verfügung stehenden Spannung, der Verlustgrenze der Endröhren und! dem zulässigen Klirr aus.

Gerade die Optimierung bezüglich Klirr (bzw. der Kompromiß zwischen Klirr und Ausgangsleistung) basiert auf Empirie bzw. aufwändigen numerischen Berechnungen (die nichtkonstanten Abstände der Gitterspannungskennlinien werden dazu in die Rechnung einbezogen).

So ist es zumindestens bei Audio-(Hifi)-Verstärkern. Bei Gitarrenverstärkern gibt das Sounddesign (hier: Endstufenklirr) evtl. andere Wege vor...

mfg ernst

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Offline cca88

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Re: Bestimmung des optimalen Raa bei A/B
« Antwort #2 am: 17.10.2011 21:59 »
Moin,

wie bestimmt sich eigentlich der optimale Raa bei einem A-B-Push-Pull-Pärchen? Ich kenne die üblichen Arbeitspunkte und Primärimpedanzen wie sie a) in den Datenblättern angegeben werden und b) wie sie in der Praxis umgesetzt werden; aber wie kommt man eigentlich darauf? Ist das rein empirisch? Glaub ich nicht, das geht sicher auch analytisch. Was, wenn ich außer dem Kennlinienfeld nix habe, auch keine Empfehlung oder Erfahrungswerte für Raa?

Ich hab das Tafelwerk von Martin studiert (speziell Seite 14ff), welches ja eine handvoll Formeln bereit stellt. Demnach, wie ich es verstehe, kann ich den optimalen Raa bestimmen durch

Raa = 2* Uamed / Iamed.

Ich brauche also die mittlere Stromaufname Iamed und die zugehörige Spannung. Die mittlere Stromaufnahme kann ich berechnen:

Iamed = 2* Imax / pi

Daraus dann die Anodenspannung Uamed bei mittlerer Stromaufnahme (ablesen), und dann der optimale Raa ausrechnen. Der Haken bei der Sache: Ich muss ins Kennlinienfeld ja erst mal eine Arbeitsgerade zeichnen, um diese Werte zu bestimmen, und damit wähle ich doch eigentlich schon einen Raa - Zirkelverweis  ;D .

Wo steckt der Knoten in meinem Hirn? Wie geht's richtig?

Grüße, Nils

..Meine Antwort....

wie solls denn klingen?

die Antwort von Marshall ist ca 50% der Antwort von Trainwreck....

ehrlich - dat isso

Grüße

Jochen

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Offline es345 (†)

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Re: Bestimmung des optimalen Raa bei A/B
« Antwort #3 am: 17.10.2011 23:40 »
Hallo Nils,

die Frage ist, was ist aus deiner Sicht optimal, z.B.:
 
1) größte Leistung clean bei Ausnutzung aller Grenzwerte ohne Overdrive
2) maximale Lebensdauer auch bei härtestem Overdrive
3) andere Szenarien
4) Klangbild: da sind wir beim persönlichen "Geschmacksknopf"

Ehrlicherweise mach ich, falls keine Beispiele zur Hand, Grobschätzungen. Insbesondere für Fall 2 achte ich auf genügend Reserve gegenüber dem maximal zulässigen mittleren Kathodenstrom, sonst mußt man zu häufig zur Röhrentankstelle.

Das angehängte Excel hilft mir dabei, ich glaub, ich hab eine Vorversion davon schon einmal eingestellt.

Zur Bedienung:
grün sind Eingabefelder, gelb Ergebnisfelder. Eingestellt sind die Werte für 2xEL34 bei 800V Anode, 400V G2. Neben den Werten sind die Anodenverlustleistung und die Gitterverlustleistung dargestellt. Das Schätzergebnis harmoniert ganz gut mit dem Datenblatt, trifft aber nicht bei allen Konstellation so genau. Man sieht schön, wie der mittlere Anodenstrom ansteigt, wenn der Signal Drive von 100% auf 200% eingestellt wird.

Es gibt ansonsten eine schöne Praxismethode zur Bestimmung der OT Werte für maximale Leistung bei gegebener Schaltungsumgebung, nicht ganz billig, aber treffsicher.

Dazu brauch man einen OT (z.B. Raa 5K , R LS 8Ohm) mit sehr großer Leistung (für alle Fälle) und einen in 0,5 Ohm Schritten schaltbaren Leistungswiderstand.
Schritt 1: Primärwiderstand abschätzen, Lastwiderstand entsprechend einstellen. Wenn Raa z.B. auf 10K geschätzt ist, führt das bei dem oben angeführten Beispiel-Messtrafo zu einem Lastwiderstand von 16 Ohm als Startwert für eine Messreihe.
Schritt 2: Lastwiderstand auf 16 Ohm einstellen, Leistung messen.
Schritt 3: Lastwiderstand in 0,5 Ohm Schritten verändern - kleiner und größer -und jeweils die Leistung messen.
Schritt 4: Lastwiderstand bei größter Leistung in optimalen Raa umrechnen:
bleiben wir im Beispiel: wenn die größte gemessene Leistung bei 14 Ohm ist, ist der optimale Raa bei 10K*14/16=8,75K

Entsprechenden Trafo bestellen  ;D

Gruß Hans- Georg

[gelöscht durch Administrator]

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Offline Nils H.

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Re: Bestimmung des optimalen Raa bei A/B
« Antwort #4 am: 18.10.2011 00:11 »
Moin,

danke für die Antworten. Hans-Georg: Die Exceltabelle schaue ich mir morgen mal an (heute bin ich zu müde), danke dafür! Ich erinnere mich noch daran, dass jemand sowas mal gepostet hatte, konnte mich aber weder an den Urheber noch den Zusammenhang erinnern und hab's so nicht gefunden.

Optimal muss natürlich definiert werden. Ich meinte in dem Zusammenhang eigentlich erstmal Lehrbuch-optimal bzw. die Werte, die in den Datenblättern stehen. Ich vermute mal, die setzen Priorität auf minimalen Klirr und maximale Linearität - Hifi eben. Mißbrauch durch Gitarrenverstärker wurde damals ja noch nicht berücksichtigt  ;D .

Für Gitarrenamps steckt aber, so lese ich das heraus (und es macht ja auch Sinn), tatsächlich größtenteils Empirik dahinter - schade eigentlich, muss ich doch mehr Amps bauen und rumprobieren  ;D .

Etwas OT: Der Anlass für diese Überlegung ist eigentlich der AÜ in meinem Dreikanaler, und die leidige Frage: Wann wird aus Anpassung eine Fehlanpassung?

Der Amp sollte ursprünglich mal 2x6L6 bekommen. Hier wird (als "optimal") ja gerne mal 6k6 genannt, allerdings ohne Spannungsangabe; im Datenblatt stehen 5k6 bei 450V/400V Anode/Screen. In Fenders werkeln sie gerne mal an 4k-4k3 bei Spannungen bis 480V rauf.

Insofern ist der AÜ in meinem Amp schon ziemlich fehlangepasst: Ua ist nur 420V, Raa liegt bei 4k2, und es stecken EL34 drin  ;D . Die Leistung ist entsprechend niedrig (nur knapp 35W), aber für meine Ohren klingt er super, gerade in dem Bereich, in dem die Endstufe leicht anfängt zu komprimieren. Jetzt könnte ich natürlich sagen "Problem solved", aber das reicht mir nicht  ;D .

In diesem Sinne, ich muss jetzt ins Bett.

Gruß, Nils

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bea

  • Gast
Re: Bestimmung des optimalen Raa bei A/B
« Antwort #5 am: 18.10.2011 01:49 »
Entsprechenden Trafo bestellen  ;D

Hier klinke ich mich mal ein... denn ich hab heute ebenfalls zu dem thema recherchiert, aber unter anderem Aspekt: zwangsweise Fehlanpassung. Beispiel Echolette M40, 6 Ohm-LS-Ausgänge, nicht einstellbarer Arbeitspunkt. Was tut das Ding an 4 oder 8 Ohm, kann man die Endstufe ggf auch, also zu großer oder zu kleiner Primärimpedanz...
Also ähnliche Situation wie bei Nils, nur halt mit ner Tendenz zu Fall 1.

Weil die M40 mit 8 Ohm am 6-Ohm-Anschluss ausgeprochen hell (=bassarm und höhenbetont)) klingt wäre auch interessant, wie sich sowas in Abhängigkeit von der Frequenz auswirkt.

@Nils: optimal in dem von Dir geschilderten Sinn halte ich für wichtig, auch bei Gitarrenverstärkern. Im Zweifelsfall ist das doch die Grundlage, um gezielt davon abzuweichen. Und sind nicht die Endstufen einiger Gitarrenamps - gerade der Urtypen - bei Lichte betrachtet doch in Richtung Hifi ausgelegt (Hiwatt, SoundCity, Fender...)

So auch ich muss ab in die Heia. Morgen wird lange gearbeitet.

Beate

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Offline Hardcorebastler

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Re: Bestimmung des optimalen Raa bei A/B
« Antwort #6 am: 18.10.2011 08:16 »
Hi,
die Bestimmung des optimalen Arbeitswiderstand ist immer ein Kompromiss zwischen Ausgangsleistung und Verzerrung  :-\
Bei der  EL34 Röhre würde ich mich an die Datenblätter halten zb. Mullard.

Es macht  einen Unterschied ob du mit Fix Bias oder Autobias arbeitest, mit oder ohne Ultralinear Anzapfung.

Der optimale Raa kann eigentlich nur in einem kleinen Frequenzband erreicht werden weil
der Lautsprecher auch wenn er 8ohm Nennimpedanz hat in der Impedanz schwankt,
Impedanzschwankungen von 6-20 Ohm sind keine Seltenheit, dadurch ändert sich entsprechend der Raa den die Endröhren sehen .
Eine gewisse Fehlanpassung ergibt sich dadurch zwangsweise,vermindern  kann man dies durch Impedanz Linearisierung des Lautsprechers.

Gruß Jörg

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Offline Showitevent

  • Geronimo Stade
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Re: Bestimmung des optimalen Raa bei A/B
« Antwort #7 am: 18.10.2011 09:13 »
Moin Nils:

Wenn ich mir mal einen Trafo von W***ter wickeln lasse (was nicht mehr so oft vor kommt) dann nehmen die das auch gaaaanz theoretisch auseinander. Das funktioniert meist auch super toll und die Ergebnisse sind qualitativ auch nicht zu verachten.

Lasse ich bei einem herkömmlichen Trafowickler einen AT wickeln, ist denen meist RAA Wurscht. Die Fragen meist nur nach der Betreibsspannung am Eingang und das Verhältnis U / I am Ausgang.
Dabei kommt dann oft raus, dass der Trafo einen Eingang von z.B.

2*226 Volt hat
und
4 8 und 16 Ohm Ausgang

So lablen die das Teil dann hinterher auch. Die Auflösung des Frequenzbereiches wird dabei dann oft vernachlässigt. Die Klingen dementsprechend bescheiden sind für mich aber um mal eben was zu testen oft völlig ausreichend und kosten echt nicht die welt.

Interessieren würde es mich trotzdem.

Dennoch ist folgendes fakt:

Du kannst seit Anbeginn 6L6/5881 oder EL34 oder KT66 oder auch 6550 Safe mit dem selben Trafo bedienen. Von letzteren nimmst du 2 statt 4.

Du kannst 2x EL84 an RAA 1,8 KOhm hängen oder wie gewohnt an RAA 8 KOhm.
Alles das habe ich schon gesehen.

Hier wird die vorerst blöd klingende Frage nach : Wie solls klingen? Aber gaaanz plötzlich sehr wichtig. (caa88 nimms mir nicht übel denn ich finde du hast recht und das bringts auf den Punkt).

Es ist eben reine Erfahrung.

Je kleiner der RAA, desto kleiner die Ansteuerspannung der Endröhren bis zur Vollaussteuerung.
Denmach musst du kleinerem RAA mit mitteln wie ausgeklügelter FB und PI Schaltungen entgegenwirken.

Das Verhältnis zu 8 Ohm am Ausgang (egal ob jetzt bei 1 Khz oder sonstwo gemessen) ändert sich nicht, da der Trafo im x:1 verhältniss steht.



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bea

  • Gast
Re: Bestimmung des optimalen Raa bei A/B
« Antwort #8 am: 18.10.2011 09:47 »
Hi,

8ohm Nennimpedanz ...
Impedanzschwankungen von 6-20 Ohm sind keine Seltenheit, dadurch ändert sich entsprechend der Raa den die Endröhren sehen

Klar. Und gegenüber den 6-Ohm Lautsprechern aus den späten 50ern sind sie im Mittel 30% höher bzw. 30% geringer, wenn man 4 Ohm anschließt. Auch dann schwankt die Impedanz ja im gleichen Verhältnis um die jeweilige Nennimpedanz.

Dass das überhaupt geht, sagt natürlich zuerst was über die Toleranzen aus, die man dabei hat (und wohl auch einbauen musste, um den Bias fest vorgeben zu können) - und eben auch, dass die Formeln nur grobe Richtwerte geben. Aber 30%  Abweichung von der Auslegung sind sicherlich ein Anlass, sich mal Gedanken darüber zu machen, wie sich das in der Endstufe konkret auswirkt.

Beate

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Manfred

  • Gast
Re: Bestimmung des optimalen Raa bei A/B
« Antwort #9 am: 19.10.2011 06:58 »
Hallo,

da habe ich noch was dazu in meinen Archiven gefunden, nicht unbedingt für Gitarrenverstärker aber vielleicht hilfreich.

Gruß Manfred


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Offline Nils H.

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Re: Bestimmung des optimalen Raa bei A/B
« Antwort #10 am: 20.10.2011 16:36 »
Moin,

danke für die Einschätzungen. Also am Ende doch ganz viel Erfahrungssache.

Gruß, Nils

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Offline Striker52

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Re: Bestimmung des optimalen Raa bei A/B
« Antwort #11 am: 20.10.2011 19:32 »
Hi,
schade eigentlich, es muß doch wenigstens eine Faustformel geben, mit der man zumindest in die Nähe des "richtigen" Wertes kommt?
Es ist doch unbefriedigend, wenn einerseits überall darüber diskutiert wird, ob man an einen 8-Ohm Ausgang auch einen 16 oder 4 Ohm Speaker anschließen kann ohne den Amp zu zerstören, und man andererseits den "korrekten" Raa nicht (wenigstens grob) berechnen kann.

Gruß Axel

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Offline earnst

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Re: Bestimmung des optimalen Raa bei A/B
« Antwort #12 am: 20.10.2011 21:03 »
Hallo,

in den Dokumenten, die Manfred angehängt hat, steht doch so eine Formel für Raa, nicht faustförmig genug? :)

mfg ernst

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Offline es345 (†)

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Re: Bestimmung des optimalen Raa bei A/B
« Antwort #13 am: 20.10.2011 21:16 »
Zitat
doch wenigstens eine Faustformel geben

... ok, hier zusätzlich zu Manfreds Beitrag noch ein "Faustexcel" ;)

Eingaben
- angepeilte Leistung
- Anodenversorgungsspannung bei angepeilter Leistung
- minimale Spannung zwischen Anode und Kathode bei voller Durchsteuerung

Du bekommst einen oberen Schätzwert von Raa, den geschätzten mittleren Anodenstrom pro PP Seite sowie den Peak Anodenstrom pro Seite.

Ansonsten: Grenzwerte für Anodenverlustleistung und maximalen Kathodenstrom beachten, siehe Beiträge oben.

Gruß Hans- Georg

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bea

  • Gast
Re: Bestimmung des optimalen Raa bei A/B
« Antwort #14 am: 20.10.2011 22:07 »
Darf ich mal die Frage umdrehen: wie würdet Ihr die Nominalimpedanz des AÜ ermitteln?

Endröhren ziehen, bei ausgeschaltetem Gerät 1 kHz mit definierter Spannung an den Ausgang anlegen und primärseitig Spannung messen? Damit hätte man das Übersetzungsverhältnis, aus dem dann wiederum die Impedanz folgert.

Beate
« Letzte Änderung: 20.10.2011 22:10 von bea »