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Alles wie immer nur mit FETs

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Offline Basstler

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Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #105 am: 23.09.2007 18:35 »
Hi

Ich dachte eigentlich an die Stufe nach der Klangregelung bzw die Eingangsstufe- da haben wir doch ziemlich hohe Generatorwiderstände!?
Viele Grüße
Eckhard

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Kpt.Maritim

  • Gast
Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #106 am: 23.09.2007 19:01 »
Hallo

Danke für den Hinweis, du hast völlig recht.

Das mit der Klangregelung sehe ich aber nicht als großes Problem, da geht man bei Gitarrenverstärkern mit Regulagen hinter der ECC83 auch brutal vor und es klingt.

Aber die Eingangsstufe ist in der Tat ein Problem. Der Quellwiderstand einer Gitarre ist relativ hoch. Weiß jemand wie hoch genau? Wenn das zu Problemen führt muss in der ersten Stufe ein spezieller FET mit geringen Kapazitäten und relativ kleiner Verstärkung werkeln. Es wäre darim wirklich sehr gut zu wissen, wie groß der Quellwiderstand einer Giatarre in etwa ist.

Viele Grüße
Martin


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Offline Basstler

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Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #107 am: 23.09.2007 19:23 »
Hallo Martin

man müßte es einfach mal testen und vielleicht einfach die Verstärkung der ersten Stufe vermindern.
Ich schätze der Generatorwiderstand einer Gitarre dürfte bei 250-500k liegen (wie das Vol.-Poti).
Man könnte natürlich auch eine Sourcefolgerstufe am Eingang vorsehen, da kann man die Kapazität vernachlässigen.

Eckhard

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Kpt.Maritim

  • Gast
Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #108 am: 23.09.2007 19:28 »
Hallo

Ein Gitarrentonabnehmer ist doch nichts als eine Spule und ein Widerstand parllel geschaltet. Ok eine Parallelkapazität gibt es auch noch, und die ist klanglich wichtig, aber für den Quellwiderstand doch eher klein.

Ich habe eben einen Telecasterpickup gemessen. Der Widerstand beträgt 8k und die Induktivität 4H. Das mcht bei 20kHz eine Impedanz von 7,8kOhm.

Viele Grüße
Martin

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Offline Basstler

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Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #109 am: 23.09.2007 19:39 »
.....aber er klingt doch nur gut wenn er hochohmig abgeschlossen wird (Resonanzspitze) also mind.300k.
Eckhard

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Kpt.Maritim

  • Gast
Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #110 am: 23.09.2007 20:01 »
Hallo

Ja es sollte eindeutig Spannungsanpassung vorliegen. 200k reichen meiner Erfahrung nach aber. Dazu kommen die noch die 85pF Eingangskapazitt der ECC83.

Ich habe mal einen Arbeitspunkt mit 20facher verstärkung für den 2SK170gesucht. Man kommt dann auf etwa 120pF Eingangskapazität. das sollte zu machen sein.

Viele Grüße
Martin

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Kpt.Maritim

  • Gast
Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #111 am: 27.09.2007 11:52 »
Hallo

es geht hier mal wieder weiter. Lightmatrose hat mir 10 Stück 2SK170 und ebenso viele 2SK117 geschickt. An erstere habe ich mich schon mal messtechnisch gewagt. Ich wollte die stabilität der Arbeitspunkte und die Tolleranz der FETs messen.

Ich komme mir ziemlich dumm vor. Ich habe eine kleine Versuchschaltung aufgebaut. Mit einen Drainwiderstand von 1k einem Sourcewiederstand von 50Ohm und einem Gatewiderstand von 1M. Das ganze versorge ich aus einem 9V Block. Nach dem Kennlinienfeld im Datenblatt sollten sich etwa 4V am Source und 0,2V am Drain Sorce einstellen über den 1k sollten 4mA fließen also 4V abfallen. Genau das messe ich aber nicht. Am Source Drain messe ich nur etwa 0,5V am Drain Sorce daber die geforderten 0,2V. Je nach FET mal mnehr oder weniger. Das ist aber nun ganz und gar irrsinnig.

Wenn ich am Drain 0,2V messen, dann habe ich nach Ohm:

I=U/R
I=0,2V/50Ohm=4mA

Es fließen also 4mA. Nun habe ich am Source wie gesagt 0,5V, die Batterie bringt noch 8,5V macht also insgesamt 8V über dem Sourcewiderstand:

I=8V/1000Ohm = 8mA

Das ist aber nun höchst seltsam. Der Strom durch das Source sollte genau so groß sein, wie der durch das Gate. Aber wo bleiben dann bitte die 4mA, denn über dem Source fließen 4mA als überd as Drain.

Klar, dachte ich, wahrscheinlich haste den FET falsch angeschlossen. Dem datenblatt nach zu urteilen habe ich das erstens nicht getan. Zweitens erklärt das garnichts, denn dann müßten die 4mA über den 1MEG Widerstand abgeflossen sein. Doch nach ohm würde das zu einem SPannungsabfall von 400V führen, die kann ich erstens nicht messen, ich messe 0V und zweitens schafft der 9V Block garnicht so viel.

Ergo ein Widerstand muss kaputt sein. Also nachgemessen. Kein Widerstand ist kaputt . Ich mag einfach nicht glauben, die falsifizierende Gegeninstanz zu Herrn Ohm gefunden zu haben. Irgendwas habe ich falsch gemacht - aber was?

Viele Grüße
Martin
« Letzte Änderung: 27.09.2007 12:33 von Kpt.Maritim »

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Offline Basstler

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Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #112 am: 27.09.2007 12:05 »
Hallo Martin,

irgendwie gehen in deinem Bericht Drain und Source durcheinander.
Source ist der Anschluß von dem der 50 Ohm Widerstand an Masse gehen muß-hier solltest du 0,2V messen.
Der Drain-Anschluß geht über den 1K Widerstand an Plus und dort sollte dann über dem Widerstand 4V zu messen sein und vom Drain zur Masse dann der Rest der Betriebsspannung (hier 4,5 V)
Viele Grüße
Eckhard

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Pharos

  • Gast
Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #113 am: 27.09.2007 12:18 »
Ich habe mal versucht die Schaltung und Messpunke nachzuvollziehen, werde aber auch nicht ganz schlau aus deiner Beschreibung. Kannst du vielleicht kurz eine Skizze anfertigen, wo du was misst?

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Kpt.Maritim

  • Gast
Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #114 am: 27.09.2007 12:36 »
Hallo

Sorry, da waren ein paar Kopierfehler im Text. Die Sätze waren erst ganz anders gaubet, ich habe dann Stazteile zu neuen Sätzen kopiert, weil mir die bneue Fassung nachvollziehbarer erschien. Das gegenteil habe ich erreicht. Seis drum, die Schaltung ist auf jeden Fall richtig aufgebaut.  Ein Beweisfoto kann bei bedarf geliefert werden.

Jetzt baue ich die ganze Schaltung nochmal auf. In 10 Minuten melde ich mich wieder, ob das Problem dann auch wieder besteht.

Viele Grüße und Dank,
Martin

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Pharos

  • Gast
Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #115 am: 27.09.2007 13:01 »
Bin gespannt auf deinen Bericht, ich habe inzwischen meine Hausaufgaben gemacht und mich bei www.runoffgroove.com über die Vorzüge von JFETs und solche Spielereien wie den FETzer Valve und den Dr. Boogey belesen.

Ich habe zwar von Audioschaltugen um Lichtjahre weniger Ahnung als du, aber da ich in der Vergangenheit schon ein paar Sachen mit FETs gemacht habe (hauptsache Switching, also Class D im Audiogebraucht) hoffe ich, dass ich mich doch noch irgenwie einklinken kann.

Vielleicht bestelle ich mir selber auch mal ein paar JFETs, ich habe gesehen dass es bei Musikding.de die beliebten J201 gibt, und teuer sind sie auch nicht.

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Kpt.Maritim

  • Gast
Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #116 am: 27.09.2007 14:22 »
Hallo

Ich habe die Schaltung nochmal aufgebaut - und siehe da es geht jetzt. Woran es lag? Keine Ahnung.

Ich messe dann mal alle Zehne durch:

Udrain:4,7V
Usource:0,15V
Ub:8,3V
V:20fach

Udrain:4,6V
Usource:0,15V
Ub:8,3V
V:23fach

Udrain:4,6V
Usource:0,15V
Ub:8,3V
V:22fach

Udrain:3,5V
Usource:0,2V
Ub:8,3V
V:20fach

Udrain:3,5V
Usource:0,2V
Ub:8,3V
V:19fach

Udrain:3,8V
Usource:0,18V
Ub:8,3V
V:22fach

Udrain:5V
Usource:0,13V
Ub:8,3V
V:21fach

Udrain:3,6V
Usource:0,19V
Ub:8,3V
V:20fach

Udrain:4,3V
Usource:0,17V
Ub:8,3V
V:22fach

Udrain:4,2V
Usource:0,2V
Ub:8,3V
V:21fach

Für die Verstärkungsmessung habe ich mir 0,2V Brummspannung aus der Heizwicklung eines Netztrafos abgeteilt. Der Ausgangs war mit 10kOhm belastet.

Für die Arbeitspunktstabilität ist die Drainspannung Udrain am interessant ihre größe ist direkt mit dem Strom durch den Fet korreliert. Der Mittelwert ist 4,2V. Dieser Wert ist zugleich auch fast der ideale Wert, der sich aus dem Rot-Grünen Arbeitspunkt im Datenblatt ergibt, das ich unten angehängt habe. Insgesamt sind die Abweichungen zwischen den einzelnen FETs auch nicht so viel größer, als zwischen Röhren. Weiter ist zu sagen, dass die Arbeitspunkte nicht weglaufen und sich blitzschnell einstellen.

Zweitens ist die Verstärkung immer sehr genau gleich. Der Mittelwert ist 21. Berechnet man die Verstärkung aus dem Diagramm, dann kommt man auf 22,5fach. D.h. die berechnete verstärkung enstspricht so ziemlich der gemessenen.

Ich bin mit der ganzen Messung sehr zufrieden. Sie zwerstreuen mehrere Befürchtungen:
- Die FETs müssen nicht selektiert werden.
- Ein aufwendiges Abgleichen der Vorstufen durch Trimmer ist für die Funktionalität nicht wichtig
- Die aus dem Kennlinienfeld berechneten und abgelesenen Größen können problemlos das Schaltungsdesign herangezogen werden.

Deswegen hänge ich jetzt auch den nochmals überarbeiteten Verstärker an. das Diagramm im Anhang zeigt die Arbeitspunkte der beiden Eingangsstufen. Rot-Grün wür die Eingangsstufe. Hier habe ich eine geringe Verstärkung gewählt, die Eckhard es vorschlägt. das hält die Rückwirkungskapazität (Milleffekt) klein was wiederum die Gitarre weniger belastet. Sie beträgt jetzt nur etwa 120pF. Das ist ein wenig größer als bei einer ECC83 aber noch ramen. Die Gitarre wird bei 10000Hz mit etwa 130kOhm belastet. Nach der berechnung des Quellwiderstandes eines Tonabnehmers vorne im thread sollte das kein Problem darstellen.

Die Verstärkungsverhältnisse sind jetzt circa so, dass die erste Stufe um den Faktor 20 und die Zweitre um den faktor 50 verstärkt. Mach also 1000fach. Allerdings klaut die Klangregulage noch ein bisschen. Und genau hier brauche ich wieder euren Rat, den ich bisher reichlich bekam und für den ich mich jetzt schon mal herzlich bedanke. Welche Art Klangregelung schlagt ihr vor. Eher spartanisch wie im 5E3, dem Vorbild des FETSACK? Oder was sonst?


Dann nochmal zu den Aufbauvorschlägen. Rolf hat meines ercahctens Recht. Für Testaufdbauten eignen sich rasterplatinen nicht so gut, weil Bauteile aufwendig ausgelötet werden müssen. Die Platinen werden davon auch nicht besser. Man muss also zwischen versuchs und entgültigem Aufbau unterescheiden. Für den entgültigen Aufbau sind mir Lochrasterplatinen aber ganz und garnicht sympathisch. Der Grund liegt darin, dass ich keie Erfahrung mit dieser technik bei kleinsignalaufbauten, die immer sehr Brummempfindlich sind, habe. Schmale zweireihige Lötleisten wären wohl garnicht mal so schlecht. Den 2SK170 würde man da gut reinbekommen.


Und dann ist da noch ein Thema: Das netzteil. Ich würde da gerne das Verhalten einer Röhre drinne haben wollen. Mit mal eben 150Ohm ist es aber nicht getan, da hier alles viel Niederohmiger ist. Schon 1Ohm würde viel ausmachen. Das kann schon der Trafo als Innwnwiderstand mitbringen. Daraus folgt, dass man verschiedene Netztrafos deutlich heraushören können wird. Wie seht ihr das?

Viele Grüße
Martin

PS: Vielen Dank an den Lightmatrosen, ohne ihn würde dieses gerät wohl nur im Theoriestadiums tecken bleiben. :bier:

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Offline Basstler

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Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #117 am: 27.09.2007 14:49 »
Hallo Martin
ich habe bei meinen (vorhandenen) 2sk184 auch festgestellt, daß die errechneten Werte genau hinkommen und fast keine Streuungen auftreten- da sind die Fertigungsmethoden wohl doch deutlich genauer geworden.
Vielleicht sollte man für den Probeaufbau das Netzteil erstmal ganz einfach halten um eine Vergleichsbasis zu haben.
Klangregelmäßig wäre natürlich eine min.2-Bandregelung schöner.
das geht ja richtig los bei dir
Eckhard

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Kpt.Maritim

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Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #118 am: 27.09.2007 15:45 »
Hallo Eckhard,

einfach wird das Netzteil ohnehin werden. Nur Rs und Cs eventuell eine kleine Drossel für die Vorstufen. Nix Gyrator, Nix Regelung usw. Mich interessiert mehr was man wegen des deutlichen Einflusses des Netztrafoinnenwiderstand machen sollte. Das Einfachste wäre ihn zu eleminieren und einen deutlich überdimensionierten Trafo zu nehmen. Anderseits ist ein gewisses EWinknicken eventuell ja dem Klang zuträglich. Das Eigentliche Problem ist: Wie man da wir nun schon beim 5E3 sind dessen netzteil am Einfchsten auf dieses Projekt überträgt, oder gob man gerade das eben nicht tun sollte.

Bei der Klangregelung ist folgendes zu bedenken. Wegen der hohen Eingangskapazität ist die Verstärkung der ersten Stufe deutlich reduziert. So dass wir hier nur auf 20, also ein drittel des Ursprünglich theoretisch angenommenen kommen. Genau diese Drittel wollte ich in der Klangregelung vernichten. Die standart 2Weg regulagen dritteln die Signalspannung ja erstmal. D.h. die Gesamtverstärkung ist:

20*(1/3)*50=330

Nehmen wir mal eine Gitarre mit 30mV Signalspegel und diese Größe ist gewiss nicht tief gestapelt, viele Fendermodelle bringen blos 10mV. Man kommt bei 30mV am Eingang bei Klangeregelung in Mittelstellung auf 10V Signalspannung an der Enbdstufe. Das reicht gerade für eine Übersteuerung.

Die ganzen Überlegungen zur Übersteuerung der wzeiten Stufe sind natürlich auch hinfällig. In dem abgebildeten Plan Aufbau würden deutlich über 100mV am Eingang benötigt um die zweite Stuffe zu übersteuern, wenn wir eine Standartklangregelung einsetzten.

Viele Grüße
Martin

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Offline Basstler

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Re: Alles wie immer nur mit FETs
« Antwort #119 am: 27.09.2007 15:55 »
Hi Käpt´n

wenn man einen ordentlichen Ringkerntrafo nimmt, müßte der Innenwiderstand ja eigentlich klein genug sein!?
Bei der Klangregelung könnte man doch eine aktive Regelung mit einem zusätzlichem Fet eifnügen?

Eckhard