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Klasse AB - Unterschied zw. Fixed und Kathodenbias

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Offline doctormolotov

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Nabend zusammen!

Zu später Stunde plagt mich noch ne Verständnisfrage bei den Planungen zu ner neuen Lötübung (oder: Amp).

Wenn ich mir die Lastkurve für eine Klasse AB - Endstufe ins Ua/Ia - Diagramm einzeichne, dann zeichne ich ja

-die Klasse A- Gerade mit Steigung -1/(Raa/2) durch den Punkt Ub / Ibias  (DC-Spannungsabfall am OT mal außen vor)
-die Klasse B - Gerade mit Steigung -1/(Raa/4) durch den Punkt Ub / 0 mA

Richtig soweit?

Und im echten Leben ist die Lastkurve dann ein sanfter Übergang von A nach B.

Hab ich das richtig verstanden, daß mit Kathodenbias der zunehmende mittlere Kathodenstrom die Endstufe erst recht weiter in Richtung Klasse B treibt?Also daß die leitende Röhre durch Stromerhöhung die sperrende Röhre noch weiter sperrt?

Und daß bei fixed bias beide Röhren einfach stumpf sperren bei Unterschreitung der Sperrspannung am Steuergitter?

(Reden wir mal vereinfachend so, als wäre die Ug1/Ia - Linie eine Gerade mit sauberem x-Achsenschnitt..).

Ist der Knick in der AB-Arbeitslinie bei Kathodenbias dann schärfer als bei fixed bias? Und deshalb die Fläche unter der Arbeitslinie und somit die Ausgangsleistung kleiner?

So, ich hoffe, Ihr konntet mit folgen! Oder soll ich noch Zeichnungen mit reinstellen?

Ich hab leider im Netz noch nichts gefunden, wo die Auswirkung der Bias-Methode auf die Arbeitslinie dargestellt wird.
Ein kommentarloser Link auf sowas würde mir als Antwort schon reichen!

Beste Grüße und erstmal eine gute Nacht!

Bernhard

« Letzte Änderung: 6.10.2015 00:40 von doctormolotov »

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Offline Günthergünther

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Re: Klasse AB - Unterschied zw. Fixed und Kathodenbias
« Antwort #1 am: 6.10.2015 06:47 »
Hallo Bernhard,

ja, das ist erstmal soweit richtig. Bei Klasse B ist der Lastwiderstand pro Röhre Raa/4, im A Betrieb bei Raa/2.

Automatische Gittervorspannung hat den Vorteil, dass der Übergang, wie du geschrieben hast, sanfter ist, da die Röhre bei Aussteuerung in den B Bereich driftet. Du hast also geringe Verzerrungen bei geringer Aussteuerung und hohe Leistung bei großer Aussteuerung.

Feste Gittervorspannung hat den Vorteil, dass du den AB-Bereich jederzeit problemlos ändern kannst.

In der Praxis habe ich die Erfahrungen gemacht, dass der Übergang von A zu B idealerweise bei (-Ug1)/2 stattfindet. Das entspricht zwar nicht der gängigen Meinug, dass der A Betrieb bis Aussteuerungsgrad 2/3...3/4 vorhanden sein soll, aber bei (-Ug1)/2 hast du zwei positive Fälle - entweder du sparst Ruhestrom oder du reduzierst Raa, beides führt zu einem zeitigeren Übergang nach B. Manche behaupten, dass es dann Übernahmeverzerrungen gäbe, die konnte ich aber auf dem Oszi bei 10mA Ruhestrom einer ECC99 nicht feststellen.

Zusammengefasst - wären mir Leistung & Wirkungsgrad egal, würde ich als Autobias aufbauen.

Grüße, Thomas

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Offline _peter

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Re: Klasse AB - Unterschied zw. Fixed und Kathodenbias
« Antwort #2 am: 6.10.2015 10:10 »
Ist der Knick in der AB-Arbeitslinie bei Kathodenbias dann schärfer als bei fixed bias? Und deshalb die Fläche unter der Arbeitslinie und somit die Ausgangsleistung kleiner?

Naja, der Winkel zwischen den Lastgeraden für A und B kann ja nicht steiler werden (falls du das meintest),
weil es ja sonst nicht mehr Raa/2 und Raa/4 wären. Aber der Punkt, an dem sich beide Linien kreuzen,
verschiebt sich mit der Aussteuerung.

Gruß, Peter
vintagevalveamps
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Offline doctormolotov

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Re: Klasse AB - Unterschied zw. Fixed und Kathodenbias
« Antwort #3 am: 6.10.2015 10:18 »
Guten Morgen!

@Thomas: Danke für deine ausführliche Antwort!

Also ist der Übergang doch bei Kathodenbias sanfter.. da hab ich irgendwie noch einen Knoten drin..
Ich hatte die Vorstellung, der Übergang ist bei Kathodenbias schärfer, weil sich die Endstufe im Übergangsbereich selbst aktiv in Richtung B-Betrieb schiebt. Oder versteh ich da was falsch?

@Peter:

Danke für deine Antwort!

Wie meinst Du das - der Punkt, an dem sich beide Linien kreuzen, verschiebt sich mit der Aussteuerung? Kannst Du das bitte nochmal genauer berschreiben?
Meinem Verständnis  nach ist das Ansetzen von Last - GERADEN ja eine Vereinfachung, um eine irgendwie effiziente Aulsegung machen zu können. Meine Frage war, wie die reale Last -LINIE von den idealisierten Geraden abweicht in abhängig von der Bias-Methode.

Der Plan ist, mal beide Bias-Varianten schaltbar aufzubauen. Mir gehts nicht um die Leistungsdaten, sondern ums Erfahrung sammeln, und zu verstehen was ich tue und wies dann klingt. Kathodenbias klingt nach Beschreibungen, die ich gefunden habe, "squishier" und "more compressed" und fixed bias "stiffer" - das sind soweit schöne Worte. Meine Ohren wollen das aber live hören...

Beste Grüße

Bernhard

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Offline _peter

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Re: Klasse AB - Unterschied zw. Fixed und Kathodenbias
« Antwort #4 am: 6.10.2015 10:56 »
Hallo,

jetzt nur in Bezug auf die Verschiebung: Das war eine rein theoretische Überlegung, die in der
Praxis gar keine Entsprechung hat. Ich stelle mir das Signal vor, wie es bei ansteigendem Sinus
die Lastgerade hochläuft. Wenn es so weit ausgesteuert ist, dass eine Röhre klippt, steigt der
mittlere Kathodenstrom und die Spannung Ug-k steigt - es wird also "kälter gebiast". Weil die
A-Gerade durch den Bias-Punkt geht, muss sie also nach unten wandern und der Kreuzpunkt
der beiden Lastgeraden für A und B ebenfalls. Aber da das Signal diesen Punkt bereits passiert
hat, ist das ganze komplett irrelevant und nur ein Gedankenspiel. Sorry für die Verwirrnug.

Gruß, Peter
vintagevalveamps
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Offline doctormolotov

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Re: Klasse AB - Unterschied zw. Fixed und Kathodenbias
« Antwort #5 am: 6.10.2015 11:29 »
Tag Peter,

war gar nicht verwirrend, nur bissl knapp  :)

Aber jetzt weiß ich genauer, was Du meinst. Die A-Lastgerade sinkt bei Kathodenbias ab, wenn der mittlere Ruhestrom steigt, weil die Spannung an der Kathode und damit die Vorspannung raufgeht.
So theoretisch finde ich das gar nicht. Bei abgeschlossenem Übergang zu B-Betrieb geht die A-Lastgerade dann durch Ub / 0mA und liegt komplett unter der B-Lastgerade. Großer Aha-Effekt!

"Absinken der A-Gerade" war ein gutes Stichwort - Hab wieder was verstanden!

Und bei fixed bias sinkt die A-Lastgerade eben nicht ab, oder?

Gruß Bernhard

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Offline _peter

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Re: Klasse AB - Unterschied zw. Fixed und Kathodenbias
« Antwort #6 am: 6.10.2015 11:53 »
Aber was heißt das denn, "die A-Gerade sinkt ab", wenn die Endstufe in diesem Zeitraum im B-Betrieb
läuft? Dann ist die A-Gerade ja nur ein fiktives Konstrukt, da der Widerstand, den sie abbildet, gar für
diesen Moment gar nicht gilt. Somit kann sie eigentlich für uns nur etwas über den Zeitraum aussagen,
in dem beide Röhren Strom ziehen. Deshalb meinte ich "theoretisch".

Auf jeden Fall ändert sich der Winkel nicht. Aber du hast Recht, wenn erst einmal eine Röhre sperrt,
schiebt sich  die Schaltung selbstverstärkend noch mehr in den B-Betrieb, da Ug-k erhöht wird.
Insofern kann man davon ausgehen, dass der A-B-Übergang abrupter passiert. Ob man das hört,
kann ich aber auch nicht sagen - ich höre sowieso vieles nicht, wovon andere so erzählen.  ;D

Gruß, Peter
vintagevalveamps
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Offline Reinhold Messmal

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Re: Klasse AB - Unterschied zw. Fixed und Kathodenbias
« Antwort #7 am: 6.10.2015 12:07 »
Hallo Bernhard,

was mich bei derartigen Betachtungen immer stört, ist der Fakt, dass die Lastgerade als mehr betrachtet wird, als sie wirklich ist: eine Hilfsgerade.

Sie gibt nicht das Verhalten der Röhre wieder (das macht die Kurve), sondern das Verhalten der Last (vereinfacht als reine ohmsche Last!!! Was sie ja gar nicht ist.) an einer idealen Stromquelle (reine Phantasie).

Die Röhre an sich kann weder 0 Ohm annehmen, wie es nötig wäre, um die Anode auf 0 Volt herunterzuziehen, wie sie komplett keinen Strom mehr durchlassen kann (R = unendlich), was erforderlich wäre, um auf Raa/4 zu kommen, selbst wenn man den sinnvollen Bereich verlassen würde.

Man versucht sich hier also etwas vorzustellen, was es nicht gibt. Von daher sind Verständnisprobleme in dieser Hinsicht eher konstruktiv. Gute Instinkte halt.

Gruss Stefan
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Offline doctormolotov

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Re: Klasse AB - Unterschied zw. Fixed und Kathodenbias
« Antwort #8 am: 6.10.2015 12:43 »
Tag Stefan,

das ist ja genau der Ausgangspunkt meiner Überlegungen - inwiefern die Realität von der schönen grauen Theorie abweicht.
Danke für deine ganzen Anmerkungen über die Grenzen der Aussagekraft der Hilfsgeraden!

In der Betrachtungsweise sind viel zu viele Vereinfachungen drin, das ist klar. Aber irgendwo muß man ja mal anfangen und das Bild dann weiter verfeinern.

Und letztlich wird mir dann der Lötkolben die Antwort auf meine Frage geben - wie's klingt.

Beste Grüße

Bernhard
« Letzte Änderung: 6.10.2015 12:54 von doctormolotov »

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Offline LöD

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Re: Klasse AB - Unterschied zw. Fixed und Kathodenbias
« Antwort #9 am: 6.10.2015 13:02 »
Und letztlich wird mir dann der Lötkolben die Antwort auf meine Frage geben - wie's klingt.

Echt? Du hörst mit dem Lötkolben?
SCNR
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Offline doctormolotov

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Re: Klasse AB - Unterschied zw. Fixed und Kathodenbias
« Antwort #10 am: 6.10.2015 13:04 »
Na ja..

wenn man zuviel Lötdämpfe einatmet, kanns vorkommen, daß man mit dem Lötkolben Farben hört..  O0
Klangfarben natürlich.

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Offline Reinhold Messmal

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Re: Klasse AB - Unterschied zw. Fixed und Kathodenbias
« Antwort #11 am: 6.10.2015 13:07 »
Hallo,

wenn man der Sache wirklich auf den Grund gehen wollte, würde die Formel alleine schon von den vielen zugrundeliegenden Faktoren her (2xRaa, Bias, Innenwiederstand der Röhre) derart komplex, an einer Simulation a la Spice o. ä. führt dann eigentlich kein Weg vorbei.

Das hat dann aber auch den Vorteil, dass man dann relativ einfach Faktoren ändern kann und sieht zu was das führt.

Ich habe das für mich mich bisher nur bei Netzteilen und Tonestacks mit einfachen Mitteln gemacht, für komplexeres war ich zu faul, aber das war durchaus hilfreich.

Aber Vorsicht: Manches will man gar nicht so genau wissen. Neulich habe ich mal Thiele-Small für meinen Lieblingsspeaker gerechnet und erfahren, dass er gerne über 400 Liter hätte. Da hätte ich bequem auch mit ohne diese Info leben können. TMI!

Grüsse Stefan
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Offline chipsatz

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Re: Klasse AB - Unterschied zw. Fixed und Kathodenbias
« Antwort #12 am: 6.10.2015 13:23 »
Hallo zusammen,

ich hätte vielleicht noch einen Punkt zum Kathodenbias.
Der Kathodenwiderstand erzeugt ja auch eine leichte Gegenkopplung (zumindest im B-Betrieb) die sich möglicherweise auch auf den Sound auswirkt. Und Leistung wird auch etwas daran verbraten.
Nur so als Denkanstoß.. :)

Gruß mike

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Offline doctormolotov

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Re: Klasse AB - Unterschied zw. Fixed und Kathodenbias
« Antwort #13 am: 6.10.2015 13:33 »
an einer Simulation a la Spice o. ä. führt dann eigentlich kein Weg vorbei.

Vielleicht könnte man ja für ein paar Kisten Bier für den Programmierer von Duncanamps zusammen legen, Class AB Designer... Vielleicht. Irgendwann mal.

Der Kathodenwiderstand erzeugt ja auch eine leichte Gegenkopplung (zumindest im B-Betrieb)

Die Gegenkopplung wirkt meines Erachtens auch im A-Betrieb. Und das kann man ja durch Anpassung des Kathodenkondesators auch gezielt nutzen, wenn man mag.

Gruß Bernhard

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Offline Reinhold Messmal

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Re: Klasse AB - Unterschied zw. Fixed und Kathodenbias
« Antwort #14 am: 6.10.2015 13:50 »
Die Gegenkopplung ergibt sich aus der Spannungsänderung an der Kathode und ist quasi bei mir in den Bias eingepreist gewesen, aber: nicht gesagt, nur gedacht.

Den Leistungsverlust an Rk hatte ich anfangs schon auf dem Radar, aber dann vor lauter anderem aus den Augen verloren. Wie gesagt: viele Faktoren, kompliziert.

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