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Alles wie immer nur mit FETs

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Kpt.Maritim

  • Gast
Alles wie immer nur mit FETs
« am: 25.08.2007 11:18 »
Hallo

Ich werde mich demnächst näher mit FETs befassen. Das ziel soll ein ganz klassischer "Röhrenverstärker" nur mit Fets sein. Mal sehen, was dieser Thread hergibt.

D.h. es gibt eine Eingangsstufe, Klangeregelung und eine Phasenumkehr usw. aber auch eine Ausgangsstufe mit Übertrager. Den werde ich mir dann wohl selbst wickeln müssen. Die Schaltung niederohmig wird, werden es aber sehr viel mehr Wicklungen.

Dieses Vorhaben unterscheidete sich deutlich von normalen Transitorverstärkerbauprojekten. Die Arbeitshypothese ist nämlich, dass normale Transistorverstäker im wesentlichen deswegen anders als die Röhrenkollegen klingen weil sie andere Schaltungen benutzen und nicht wegen der bauteile. Das Vorhaben sieht deswegen so aus: Man nehme einen klassischen Röhrenverstärker am besten einen ganz einfachen Gegentakter aus den 50ger oder 60gern ohne Firlefanz, ein wirkliches Simplizismusprojekt. Es sollte zudem ein echter klassiker sein, dessen klang man kennt, um eben vergleichen zu können. Die Schaltung wird dann auf FET umgerechnet und dann gebaut.

Fets haben mit Röhren nicht nur die Leistungslose Ansteuerung im NF-Bereich gemein, sondern auch den Millerefekt. Sie haben auch etwa die selbe Verstärkung und ähnliche Werte für die Steilheit. Auch die Kennlinien sind nicht so verschieden. Die Kennlinie eines FET sieht genau so aus, wie die einer Pentode. Ein bisschen anders wird es deswegen schon klingen, in etwas so wie ein nur mit EF86 und Endpentoden bestücker Röhrenverstärker. Fets haben so wie Endpentoden auch einen unendlich hohen Innenwiderstand, so dass der lautsprecher sein Eigenleben führen kann.

Röhren brauchen negative Gittervorspannungen, Mosfets positive, Jfets hingegen auch negative. D.h. das ganze Teil wird, so, möglich mit J-fets aufgebaut. Jfets werden 1:1 wie Röhren becshaltet.

Das brauchen wir, damit es in diesem Thread weitergeht:

Erstens, eine klassiche Schaltung. Wie wärs mit dem Urbassman oder was schönes von Gibson? Macht bitte Vorschläge. Hier sind ein paar:
http://www.freeinfosociety.com/electronics/schematics/audio/gibsonbr6f.pdf
http://www.ampwares.com/ffg/schem/bassman_5b6_schem.gif
http://www.ampwares.com/ffg/schem/deluxe_5e3_schem.gif

Zweitens, welche JFets eigenen sich, um die Schaltung umzusetzen? Wir brauchen Jfets mit Verstärkungsfaktoren ähnlich den verwendeten Vorstufen, es sei denn die Endstufenfest brauchen andere Steuerspannungen, dann muss umgemuddelt werden. Etwas zuviel Gain sollte ja nicht schaden. Ich habe keine Ahnung wie und wonach ich suchen soll, es gibt unzählige Jfets, wie heißen die, welche Typen sind besonders geeignet? Oder muss ich mir jetzt alle Datenblätter angucken?

Ich bin für jede Anregung zu diesem Projekt dankbar, auch wenn diese dazu führt, dass es in einer halben Stunde beerdigt wird, weil ich irgendwas nicht bedacht habe.

Viele Grüße
Martin
« Letzte Änderung: 31.08.2007 01:24 von Kpt.Maritim »

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Offline Basstler

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Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #1 am: 25.08.2007 11:40 »
Hallo Martin ,
 interessante Idee.
Einen sehr guten Vorstufen N-Kanal Fet gibt es z.B. bei Segor:
2 Sk 184
Er ist extra rauscharm und hat eine max. DS-Spannung von 50(!) V.
Dadurch kann man ihn schön hoch aussteuern.
Eckhard :guitar:

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Kpt.Maritim

  • Gast
Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #2 am: 25.08.2007 12:04 »
Hallo Eckard,

der sieht wirklich gut aus. Mit assueteuerung ist daber nicht viel, er verträgt am Gitter Gate ja nur ein paar hundert mV. Das macht aber nichts. Er hat eine enorme Verstärkerung, dermacht aus 100mV mal locker 10...20V. Zusammen mit seinem geringen rauschen ist das gut für den Rauschabstand. Er gibt eine schöne erste Stufe ab. Vielen Dank.

Viele Grüße
Martin

Daten:
http://www.datasheetcatalog.net/de/datasheets_pdf/2/S/K/1/2SK184.shtml
« Letzte Änderung: 25.08.2007 12:07 von Kpt.Maritim »

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Offline haebbe58

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Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #3 am: 25.08.2007 12:34 »
Hi Martin,

ich halte die Idee für sehr gut. Einige haben sich ja schon an der Nachbildung von Röhrenamps mit FETs versucht, siehe http://www.runoffgroove.com/

Das Hauptproblem stellt dabei immer die sehr starke Exemplarstreuung der FETs dar. Manchmal schafft man es (selbst mit Spindeltrimmern in der Drainleitung) einfach nicht, die Spannungen so einzustellen, dass die (Source-) Werte einigermassen stimmen. Stark temperaturabhängig scheinen sie dann auch noch zu sein ...

Es gibt da ellenlange Threads in diversen Foren (z.B. Musikding), wo manche Anwender fast daran verzweifeln.

Da bleibt dann wohl nur übrig, viele viele FETs zu kaufen und mit einer Versuchsschaltung so auszumessen, bis man einigermassen tolerable "gematchte" Exemplare zusammen hat.

Meinen Sourcefolger aus dem anderen Thread (Tube DI-Box) kennst Du ja. Da ist ja der 2N4349 verbaut. Der scheint wohl recht gut zu sein. Jedenfalls habe ich spaßeshalber mal einige Schaltungen damit simuliert, unter anderem die "Fetzer Valve" von runoffgroove, da schlägt er sich recht wacker!

anbei das Datenblatt


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Kpt.Maritim

  • Gast
Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #4 am: 25.08.2007 12:53 »
Hallo

das Problem weglaufender Arbeitspunkte sehe ich auch. Das bedeutet in der Endstufe mehgerere Fets parallel zu schalten, denn die Teile haben negative Temperaturkoeffizienten, weswegen ein wegleufender heißer wird, und dann weniger leitend wird wodurch er sich wieder abkühlt usw. Daraus ergibt sich, dass bei Gegentaktendstufen die paare auch dicht beieinander auf dem Kühlkörper sitzen sollten.

Der von dir verlinkte Fet schöne homogene Kennlinien und verträgt etwas mehr steuerspannung. Das könnte heißen, dass er sich besonders gut zur Phasenumkehr eignet.

Vielen dank für den Link auf die Seite, ich werde das gleich mal studieren.

Viele Grüße
Martin

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Offline Basstler

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Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #5 am: 25.08.2007 13:34 »
Hallo Martin ,

ich habe auch schon öfter mit Fets experimentiert. Der starken Arbeitspunktstreuung ließ sich am besten begegnen , indem man den Sourcewiderstand einstellbar macht, diesen mit einem Kondensator überbrückt und dann am Oszilloskop auf max Verstärkung bei symmetrischem Clippen einstellt.
Das muß man allerdings bei jedem einzelnen Fet machen.

Fet-te Grüße
Eckhard

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Kpt.Maritim

  • Gast
Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #6 am: 25.08.2007 13:49 »
Hallo Eckard,

in diesem Fall muss man sich fragen, ob es denn symmetrsich klippen soll.

Viele Grüße
Martin

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Offline Basstler

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Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #7 am: 25.08.2007 15:30 »
Hallo Martin,

ich wollte damit nur sagen, daß du dann den optimalen Arbeitspunkt hast. Ob du den auch haben möchtest ist natürlich auch ne Soundfrage.
Eckhard

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Kpt.Maritim

  • Gast
Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #8 am: 25.08.2007 15:38 »
Hallo Eckard,

habe ich schon verstanden, mein beitrag war nicht als Erwiderung gemeint. Es war eher die gezipte Version von:
Interessant, dann kann man auch die Asymmetrie konbtrollieren und damit das Zerrverhalten.

Vielen Dank also für deinen Hinweis.

Viele Grüße
Martin
« Letzte Änderung: 31.08.2007 01:31 von Kpt.Maritim »

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Offline LIGHTMATROSE

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Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #9 am: 25.08.2007 16:31 »
Hallo Martin

Toll.daß Du diesen Thread gestartet hast :bier:.

Habe die letzten Tage Schaltungen mit CD4049UBE ausprobiert;
mein Gitarrist sagt:"Klingt klasse röhrig".

Da ich den Bass malträtiere:
Ist schön viel Leistung der Endstufe machbar?

Das würde dann bestimmt ´ne Menge Kollegen interessieren ;D!

Gruß von der anderen Seite der Ostsee.
Thilo

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Kpt.Maritim

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Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #10 am: 25.08.2007 16:44 »
Hallo

Das interessiert mich, da ich ebenfalls zu den Bässeren gehöre, auch. Erstmal bin ich aber froh, wenn das Moped überhaupt irgendwie läuft. Wenn sich keiner beschwert, werde ich den BR-6F nachbauen. Wenn die Verstärkung reichen sollte, und es sieht so aus, dann mit einer etwas besseren Klangregulage.

Mal eine allgemeine Fragen zu FETs:
- muss mann wie bei Pentoden Gitterstopper verwenden?
- das Gate ist empfindlich gegen hohe Spannungen, wie kann ich da Schlimmeres verhüten?
- was ist beim verbauen der FETs zu beachten?
- Gibt es Leistungs JFETS, ich konnte keine inden.
- Gibt es eine Liste aller FETs mit kurzer Notiz, wozu sie taugen?
- Welche Bücher wären für mich von interesse?

Viele Grüße
Martin

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Offline Feierabendklampfer

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  • Unterwegs im Auftrag des Herrn
Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #11 am: 25.08.2007 17:51 »
Mal eine allgemeine Fragen zu FETs:
- muss mann wie bei Pentoden Gitterstopper verwenden?
- das Gate ist empfindlich gegen hohe Spannungen, wie kann ich da Schlimmeres verhüten?
- was ist beim verbauen der FETs zu beachten?
- Gibt es Leistungs JFETS, ich konnte keine inden.
- Gibt es eine Liste aller FETs mit kurzer Notiz, wozu sie taugen?
- Welche Bücher wären für mich von interesse?

Hi Martin,

Versuch auch grad ein altes Morley (das mit Dioden) mit Fets umzubauen. Alles was ich dazu brauche ist das Buch hier, welches ich bei jeder Gelegenheit zitieren muss :P

http://forum.musikding.de/gallery/displayimage.php?album=345&pos=2

Musst Du halt aus der E-Bucht fischen. 80er-Jahre Stuff ;D

Bastlergrüße
Kinder betet Papi lötet!

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Offline haebbe58

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Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #12 am: 25.08.2007 18:08 »
ja, das Buch ist an sich nicht schlecht, aber sehr viel steht da über FETs auch nicht drin, da ist alles viel mehr auf OPs fixiert.

Ich glaube nicht, dass das Martin's Fragen beantwortet ... bis auf ein  ganz klein wenig Theorie vielleicht.

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Offline Feierabendklampfer

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  • Unterwegs im Auftrag des Herrn
Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #13 am: 25.08.2007 23:39 »
Hi!

Mussdu halt genauer lesen! :headphone:
Jedenfalls hab ich mit diesem Werk die Dimensionierung von FETstufen in der PRAXIS erst begriffen. Z.B. wie man Fets selektiert mit Kurzschlussstrommessung (cooles Wort ;D) usw.
Könnte dem Käpt'n ja weiterhelfen.
Außerdem gibt es im Anhang eine Literaturliste mit weiteren Büchern zum Thema.

Bastlergruß
Kinder betet Papi lötet!

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Kpt.Maritim

  • Gast
Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #14 am: 26.08.2007 14:17 »
Hallo

Ich habe mir mal gestern Franzis' Werkbuch der Elektronik zu gemüte geführt. Ziwschen den 3800 Seiten von allem Möglichen steht da auch was über FETs drinne. Um es so Röhrenähnlich wie nur möglich zu haben, muss man versuchen alles in N-Kanal JFETs hinzubekommen.

Eine Schaltung als Testobjekt habe ich mir mitlerwile auch ausgeknobelt. Für die Vorstufen habe ich viele interessante Typen gefunden, da gibt es auch extra welche mit geringem Rauschen, hohen Eingangswiderständen usw. Die Diagramme sind fast alle ziemlich gleich. Ein paar Milliamper Strom und ein paar 100mV Steuerspannung brettern locker 20...30V NF Raus.  Das ist also alles kein Problem, ich nehme den mit dem niedriegsten Rauschen und schönsten Kennlinien. Aber ich finde keine N-Kanal Leistungs JFETs für die Endstufe. Hat jemand eine Idee?

Hat jemand ernsthaft etwas an der Schaltung auszustezen? Sie ist bis auf die etwas Leistungsfähigere Klangregelung, die hier iegntlich nur Pegel vernichten soll, ziemlich identisch mit der des BR-6F von Gibson. Wer genau hinsieht wird auch parallelen zum Bassomat und damit natürlich auch Urbassman entdecken.

Wie immer gilt: her mitte Mäkeleien.

Wenn den alle Bauteile Gefunden sind, muss dann eine Entscheidung getroffen werden, über die wir uns langsam Gedanken machen machen müssen. Wie baut man sowas auf. Lochraster? Ist mir nicht symapthisch, außer für Versuchsaufbauten. Lötleisten wie im Röhrenverstärker, also richtige Freiverdrahtung. Das habe ich ordentlich geübt, und das klappt auch schon ganz gut. Außerdem kann man leicht etwas verändern. Doch wie verheiratetet man die kleinen Dreibeiner mit einer Löstleiste? Dann bleibt immer noch die Frage nach eventuellen "Gitterstoppern" oder besser Gatestoppern. Müssen die sein? So steil wie die Teile sind, vermute ich dass es muss. Eventuell schaden auch Ferritperlen auf den Pins nicht, aber nützen sie auch?

Viele Grüße
Martin
« Letzte Änderung: 31.08.2007 01:33 von Kpt.Maritim »