[Dirk]

Kurze Zusammenfassung verschiedener Messungen bei einem JTM45 Clone mit KT66 und 1k Widerständen am Schirmgitter.
Einfacher Messaufbau mittels zwei DMM und Infrarot Temperaturmessgerät

Maximale Werte bei KT66 laut Datenblatt
Ua = 550 V
Ug2 = 550 V
Wa = 25 W
Wg2 = 3,5 W

Gemessen unter Volllast
Ua zwischen 350 und 420 V je nach Belastung
Ug2 zwischen 350 und 420 V je nach Belastung
Ug2 ist der Anodenspannung nacheilend, daher kann es vorkommen das Ug2 > Ua - SEHR KRITISCH

Ia Peak 200 mA
Ia Mittel 40 -60 mA
Ig2 Peak 20 mA !!!

Pg2 bei Peak = 350 V * 0,02 A = 7 W - entspricht doppelter Maximalleistung.
Bitte beachten: 3,5 W sind maximal zulässige Dauerbelastung, die 7 W hingegen sind gemessen bzw. errechnet bei einem Peak der nur für kurze Zeit ansteht. Aber viele Peaks sind auf Dauer auch schädlich.
Nicht messbar auf Grund der Trägheit der DMM sind hoch energetische Spikes, da zu schnell. Diese können die Isolation direkt durchschlagen, zur Messung bedarf es aber besserer Messgeräte wie z.B. Ringschreiber.

Temperatur Schirmgitterwiderstand 60 - 80 Grad je nach Messstelle

Abhilfe:
Deutliche Vergrößerung der Schirmgitterwiderstände. Min Verdoppelung oder Verdreifachung.
Bei Widerstandswert von 3k statt 1k blieb die Ug2 im Messaufbau immer unter der Ua, daher deutlich weniger Strom, keine weitere Überlastung im Peak mehr
Temperatur Widerstand ca. 35 Grad

Fazit:
Möglicher Nachteil bei Vergrößerung der Schirmgitterwiderstände: Geringere Leistung. Kann aber nicht sehr viel sein. Muss noch genau gemessen werden.

Klangliche Unterschiede (wird immer wieder mal behauptet) im A/B Test keine fest zu stellen.
Schirmgitter wird deutlich geschont, dadurch stabilerer Betriebszustand, geringer Belastung und dadurch geringerer Verschleiß = geringer Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls des Schirmgitters, was gleich einem Totalausfall der Röhre bedeutet.

Was in der Theorie nachvollziehbar ist wird in der Praxis bestätigt. Bedeutet: die Widerstände an den Schirmgittern die man in der Regel bei Gitarrenverstärkern so sieht (470R bzw. 1k) sind recht knapp bemessen und dürfen gerne deutlich vergrößert werden ohne negative Folgen beim Sound.

Gruß, Dirk

[Bierschinken]

Nicht die Widerstände sind zu klein, sondern die Scirmgitterspannungen zu hoch.
Im Übrigen wird die Leistung schon deutlich verringert, je nach dem, wie hochohmig der Schirmgitterzweig wird. Plus es nehmen Klirrprodukte zu. Unter Volllast vielleicht nicht mehr ins Gewicht fallend, aber unter Teillast mess- und hörbar.

Grüße,
Swen

[Dirk]

Hallo,

auch bei geringerer Leistung sind keine klanglichen Unterschiede feststellbar gewesen, bzw. die Aussage bezieht sich auf niedrigere Leistungen da ohne Dämpfung getestet wurde um keine Verfälschung durch einen Attenuator zu erreichen. Klirr war reichlich vorhanden.
Ob die Schirmgiterspannungen zu hoch oder die Widerstände zu klein sind läuft im Prinzip auf das gleiche Ergebnis hinaus. Da aber bei einer klassischen Spannungsversorgung im Gitarrenamp die Anpassung der Schirmgitterwiderstände recht isoliert ist, ist diese Maßnahme aus meiner Sicht zu bevorzugen.

Gruß, Dirk

[tubeampgrufti]

Guten Tag Forumsgemeinde, guten Tag Dirk

Ich erlaube mir mich diesem doch schon älteren Thread anzuschliessen.
Ich hatte letzthin auf der Werkbank einen "Marshall Tremolo 50" nach dem Schema "1987T". Das Problem: bei langanhaltender grosser Lautstärke löste die HT-Sicherung mit 500 mAT aus. Messung an einem 1 ohm-Widerstand an der Kathode der EL34 ca. 245 mA bei Sättigung, knapp vor Sättigung im linearen Bereich bereits auch 178 mA bei 1 kHz Sinussignal. Spannung an der Anode ca. 475 V und am g2 ca. 472 V ohne Signal. Bias ca. 30 mA Ik..
Wie im Schema ersichtlich sind die Schirmgitter direkt am Elko nach der Drossel, ohne jeglichen Vorwiderstand angeschlossen. Mit neueren EL34 verschiedener Hersteller, aus meinem Fundus, war es zT. noch krasser. Abhilfe: 1 kohm in die Leitung zu den beiden g2 und gut wars.
Die leichte Schwingneigung mit neuen EL34II war mit Gridstoppern zu jedem g1 der Endtuben zu beruhigen.

Ich frage mich nun: haben denn die damaligen (70er-Jahre) EL34 das ausgehalten? War es früher üblich, die g2-Widerlinge einzusparen? und auch die Gridstopper, wie man im angehängten Schema von 1970 sieht?
Zur Frage der Leistung: bei 1 kHz knapp vor Sättigung mit und ohne g2-Widerstände kaum messbarer Unterschied, voll in der Sättigung aber massive Leistungsreduktion von ca. 30 %
Klirfaktor (THD) gemessen mit HP-Audioanalyser: Unterschied von ca. 1 Watt bis zur Sättigung kaum messbar im Bereich von ca. 1 bis 2 %

Gruss aus der CH
Bruno

[bea]

Die G2-Widerstände hat man gerne mal eingespart und dafür den Widerstand der Siebkette vor dem Abzweig der G2-Spannung vergrößert, der ja in Reihe mit den G2-Widerständen liegt. Paradebeispiel Dynacord. Da hatte man die Endstufen in den 60ern mit G2-Widerständen aufgebaut (und mit Choke in der Siebung). Im Zuge von Sparmaßnahmen wurde dann auf RC-Siebung umgestellt, die die Funktion der G2-Widerstände mit übernehmen sollte. Weil es da offenbar Probleme gab, hat man irgendwann dann die Widerstände in der Siebkette vergrößert und die G2-Spannung deutlich abgesenkt (Eminent 2 vs. Imperator). Klanglich ist das nicht wahrnehmbar.

Die Leistung bekommt man nach wie vor; G1 muss halt anders angesteuert werden. Vor allem aber: wenn man den Schirmgitterstrom klein hält, bleibt ja auch der Spannungsabfall am Schirmgitterwiderstand gering. M.E. kann man das schon so auslegen, dass der Strom begrenzt wird, aber die Spannung groß bleibt.

Ein größerer Widerstand (ein paar hundert kOhm) von G2 gegen Masse kann die Spannung zusätzlich stabilisieren und vor allem erzwingen, dass die G2-Spannung immer kleiner als die Anodenspannung bleibt. Ich habe das mal in einer SE-Endstufe gespiced. Dieser Widerstand würde gleichzeitig als Bleeder wirken, kann diesen also ersetzen.

[tubeampgrufti]

Hi Bea
Soweit bin ich mit dir einverstanden, was Dynacord und ähnliche betrifft. Aber bei meinem Marshall-Bsp. ist zu beachten (siehe Schema 1987T weiter oben angehängt), dass ab Doppeldiodengleichrichter in Serie zu den g2 nur die HT-Sicherung 500 mA und der DC-Widerstand der Drossel liegen, das sind nur ein paar wenige Zehnohm, also beüglich g2-Strombegrenzung eigentlich nichts. Aber auch dynamisch geht nichts diesbezüglich, weil die AC-Wirkung der Drossel mit dem 50uF-Elko direkt am g2 "abgeblockt" ist. Oder siehst du das anders? 
Gruss bruno

[Dirk]

Hallo Bruno,

über die Qualität der "alten" Röhren wird immer viel Diskutiert. Ob diese nun so exorbitant besser war als heute kann ich Dir nicht sagen, da ich hierzu keine Messreihen habe. Ich kann dir nur breite Erfahrungswerte zu heutigen Röhren liefern.
Man muss aber bei der ganzen Diskussion bedenken, dass RoHS und Co vor 30 Jahren kein Thema war und ordentlich Blei im Lötzinn ebenfalls niemand interessiert haben. Man muss aber auch feststellen, dass in der Tat auch an verschiedenen Stellen Bauteile eingespart wurden obwohl diese in den Datenblätter der Hersteller aufgeführt waren. Ob dies wie so oft aus Kostengründen gemacht wurde, kann ich nicht sagen, ich war nicht dabei. Natürlich, jedes weg gelassene Bauteil spart Geld, führt aber auch zu eine geringeren Fehlerrate bei der Montage - sollte man auch berücksichtigen, insbesondere wenn man sieht, dass die ollen Verstärker wirklich noch in reiner Handarbeit gefertigt wurden und die nicht immer von Fachkräften.
Was am Ende aber besser oder schlechter war...

Gruß, Dirk

[cca88]

Guten Tag Forumsgemeinde, guten Tag Dirk

Ich erlaube mir mich diesem doch schon älteren Thread anzuschliessen.
Ich hatte letzthin auf der Werkbank einen "Marshall Tremolo 50" nach dem Schema "1987T". Das Problem: bei langanhaltender grosser Lautstärke löste die HT-Sicherung mit 500 mAT aus. Messung an einem 1 ohm-Widerstand an der Kathode der EL34 ca. 245 mA bei Sättigung, knapp vor Sättigung im linearen Bereich bereits auch 178 mA bei 1 kHz Sinussignal. Spannung an der Anode ca. 475 V und am g2 ca. 472 V ohne Signal. Bias ca. 30 mA Ik..
Wie im Schema ersichtlich sind die Schirmgitter direkt am Elko nach der Drossel, ohne jeglichen Vorwiderstand angeschlossen. Mit neueren EL34 verschiedener Hersteller, aus meinem Fundus, war es zT. noch krasser. Abhilfe: 1 kohm in die Leitung zu den beiden g2 und gut wars.
Die leichte Schwingneigung mit neuen EL34II war mit Gridstoppern zu jedem g1 der Endtuben zu beruhigen.

Ich frage mich nun: haben denn die damaligen (70er-Jahre) EL34 das ausgehalten? War es früher üblich, die g2-Widerlinge einzusparen? und auch die Gridstopper, wie man im angehängten Schema von 1970 sieht?
Zur Frage der Leistung: bei 1 kHz knapp vor Sättigung mit und ohne g2-Widerstände kaum messbarer Unterschied, voll in der Sättigung aber massive Leistungsreduktion von ca. 30 %
Klirfaktor (THD) gemessen mit HP-Audioanalyser: Unterschied von ca. 1 Watt bis zur Sättigung kaum messbar im Bereich von ca. 1 bis 2 %

Gruss aus der CH
Bruno

Hallo Bruno,
das war auch einer der Gründe dafür, daß Marshalls damals gerne als unzuverlässig galten...

Grüße
Jochen

[bea]

..., dass ab Doppeldiodengleichrichter in Serie zu den g2 nur die HT-Sicherung 500 mA und der DC-Widerstand der Drossel liegen, das sind nur ein paar wenige Zehnohm, also beüglich g2-Strombegrenzung eigentlich nichts. Aber auch dynamisch geht nichts diesbezüglich, weil die AC-Wirkung der Drossel mit dem 50uF-Elko direkt am g2 "abgeblockt" ist. Oder siehst du das anders? 

Natürlich nicht.
Und das ergibt sich natürlich auch aus meiner Argumentation.

[tubeampgrufti]

  euch, für eure Beiträge! Ich werde das mit Interesse weiterverfolgen.

Anschlussfrage: Ich habe beschrieben wie ich es beim Amp nach Schema "1987T" gelöst habe (beide g2 verbunden lassen und einfach die Verbindung zur  Drossel mit einem 1 kohm/4Watt Widerstand ersetzt).
Beate, du schreibst, dass es noch sinnvoll wäre, einen Widerstand im "Hundertkiloohmbereich" gegen Masse einzusetzen. Damit eine Wirkung entsteht müsste der Widerstand zur Drossel sicher grösser gewählt werden als nur 1 kohm. Was schlägst du denn so in etwa vor? Ich werde selbstverständlich eigene Versuche durchführen, aber man muss/soll das Rad ja nicht immer wieder neu erfinden! 

Gruss Bruno

[RöhrenSigi]

hi all!

Auch mit Schirmgitterwiderständen - selbst relativ hochohmigen - ist das Schirmgitter überlastbar!
Solange die Röhre keinen Strom zieht, ist der Schirmgitterstrom klein, also diese Spannung hoch.
Das Problem hierbei ist nicht die Schirmgitter-Verlustleistung, sondern die Isolationsfestigkeit.

Wenn die Isolation durchbricht (Überschlag), dann fliesst Strom.
Dieser aber fliesst nicht gleichmässig über die ganze Fläche des Gitters. Das führt zu "hot spots" auf den Gitterdrähten, an denen die Temperatur sehr hoch werden kann.
An diesen Stellen nimmt die Isolationsfestigkeit weiter ab... (Rest: siehe "thermal runaway")

Damit das Ganze nicht zu einfach ist: diese Vorgänge sind temperaturabhängig...
(in "anständigen" Datenblättern gibt es noch die Grenzdaten für Ua0 und Ug20. Diese sind meist massiv höher als Ua, bzw. Ug2 - eben, weil dies die Kaltwerte sind)

Es lohnt sich schon, Schaltungsdesigns aus mindestens drei Perspektiven anzusehen:
- statisch (das beachten noch die meisten)
- dynamisch (Ein-/Ausschaltvorgänge und Freuquenzabhängigkeiten)
- thermisch (wie verhalten sich die beiden obigen Kriterien über die Temperatur?)
Sehr viele Designs sind bei Weitem nicht so "sauber", wie man dies gerne erwarten möchte.

Die von Bruno monierten Schemas verletzen Röhren-Grenzdaten, wenn der Amp hoch ausgesteuert wird:
Die "komprimierende" Wirkung des Rg2 fehlt, es steigt Ig2 (damit auch Pg2) bis auf ungesunde Werte.
(ältere Datenblätter zeigen Kurven für Ig2 in Abhängigkeit der Ausgangsleistung für bestimmte Schaltungs-Topologien)

Der von Beate vorgeschlagene Widerstand macht sehr viel Sinn: er bildet einen Spannungsteiler, der dafür sorgen kann, dass auch im statischen Zustand Ug2 vernünftig tief bleibt.
Da die Tube auch über g2 gesteuert werden kann (auch mit Brumm), macht ein Elko gegen Masse zusätzlich Sinn.

Auch "grid-stoppers" sind eine gute Idee: Strahlformer-Röhren (ja, es gibt solche Ausführungen auch bei EL84!) sind, gemäss alten Herstellerpublikationen, schwingfreundlicher, als ihre "ungeformten" Artgenossen.

so, es ist genug...!

Grüss Euch
Sigi




--

[_peter]

Hallo,

kannst du Quellen zu deinem Punkt nennen, das Steuergitter sei isoliert (außer durch das Vakuum der Röhre)? Das habe ich noch nie gehört und würde mich interessieren.

Ansonsten denke ich, die Tatsache, dass die Kaltspannungswerte so hoch sind, zeigt doch eigentlich schon, dass gerade nicht ein Überschlag das Problem ist, sondern eine Überlastung.

Ich würde sogar behaupten, dass die Angaben über die maximale Schirmgitterspannung im Betrieb einfach aus der maximalen Verlustleistung und den für die Röhre typischen Strömen und Spannungen errechnet werden - also keine absoluten Grenzwerte sind, die mit der Isolation zu den anderen Elektroden zu tun haben.

Gruß, Peter

[RöhrenSigi]

hallo Peter

Nein, ich meine natürlich nicht Isolation durch anderes Material, sondern durch das Vakuum als Isolator.
Da aber Ladungsträger herumschwirren, ist die Gefahr eines Überschlages (eigentlich immer) gegeben.

Aber wie ich schrieb: die Röhre soll ja heiss sein, damit Ladungsträger "fliegen". Damit sinkt die Isolationsfestigkeit (deswegen die beiden unterschiedlichen Werte für warm/kalt).

Und selbstverständlich ist es richtig, dass das Schirmgitter im Betieb überlastet werden kann, keine Frage.

Es stimmt eben beides:
- die Grenzwerte aus den thermisch Bedingungen (Verlustleistungen)
- die Grenzwerte gegeben durch die Isolationsfestigkeit, wie z.B. die maximale Spannung zwischen Kathode und Heizung.

Grüsse
Sigi

[Toubey]

Hallo zusammen,

erstmal danke an Dirk für die Messungen, ich hab die versucht die Schirmgitterströme- und -leistungen in meinem Projekt simulativ zu verstehen, mich dabei aber immer gefragt wie viel das wohl mit der Realität zu tun hat. Aber mit den Messergebnissen bin ich da zuversichtlicher .

Zum 1987 Thema: kann es da wirklich zu Zuständen kommen bei denen die Maximalwerte für Ug2 erreicht werden? Ich hab bei drtube.com einen Schaltplan gefunden in dem Spannungen vermerkt sind, und der gibt eine Ruhespannung von 365V am Schirmgitterabgriff an. Da deren Last nicht induktiv ist sollte das in keinem Betriebszustand übertreten werden, oder verstehe ich da was falsch? Interessanterweise sind dort auch separate 1k Schirmgitterwiderstände mit eingezeichnet, evtl hat Marshall die später dann doch verbaut da zu viele EL34 gestorben sind .

Solange die Spannungen an den Schirmgittern unkritisch sind würde ich den Spannungsteiler eher nicht favorisieren, da sich das Verhalten der Röhre dadurch dann doch im Kleinsignalbereich verändert, da die Kennlinien bei geringerem Ug2 "flacher" verlaufen. Durch Widerstände direkt an den Schirmgittern bricht dort nur die Spannung ein wenn viel Schirmgitterstrom fließt, also das Gitter akut geschützt werden muss. Da vermute ich auch den Ursprung der von Bruno beobachteten Leistungsreduktion nur bei Übersteuerung. Dagegen hilft meines Erachtens nach dann auch keine andere Ansteuerung von g1, der maximale Anodenstrom, der bei Ug1=0V fließen kann wird durch eine geringere Ug2 reduziert.

Die Version mit einem gemeinsamen Schirmgitterwiderstand (ohne bypass-C) einer PP-Endstufe behagt mir daher auch nicht so ganz, der Schirmgitterstrom einer Röhre beeinflusst dabei über das gemeinsame Ug2 das Verhalten der anderen. Bei Übersteuerung sollte diese dann zwar schon im Cut-Off sein, sodass es nicht viel ausmacht, aber technisch elegant finde ich das nicht gerade.

viele Grüße,
Tobi

[tubeampgrufti]

Guten Silvestermorgen allerseits!
Wie versprochen nun die Erfahrung mit dem nachgerüsteten 1k-Widerling für die beiden g2. Der so modifizierte Amp hat nun etliche Betriebsstunden hinter sich, viele Bandproben, mehrere Gigs im November/Dezember und er lebt noch. Vorher ist der Amp praktisch schon nach jedem Einsatz wieder mit ausgelöster HT-Sicherung und/oder abgerauchten EL34 in die Werkstatt gekommen. Der Musiker (Gitarrenlehrer und Leadgitarrist in mehreren Rockbands) beurteilt den Sound als "satter, cremiger und in der Sättigung weniger kreischend". Aus diesser Erfahrung werde ich den so ausgeführten Mod in Zukunft beibehalten, er scheint sich zu bewähren.
  allen, die sich dem Thema angenommen haben, für die Tipps und auch die Bedenken. Immer interessant zu lesen und auch immer wieder dazu zu lernen!
Einen frohen Silvester und einen guten Start ins 2019 wünscht euch
Bruno