Tube-Town Forum
Technik => Tech-Talk Design & Konzepte => Thema gestartet von: Günthergünther am 29.10.2015 10:57
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Hallo,
ich habe ein neues Projekt fertiggestellt - es handelt sich diesmal um ein Modul, mit dem man die Gittervorspannung von bis zu 4 Endröhren regeln kann. Gedacht ist diese Platine für Gittervorspannungen bis 50V, bei Änderung der Elko-Spannungswerte ist auch mehr möglich. Bis -24V kann ein 7924 als Regler verwendet werden. Zum Schutz der Endröhren bei eventuellen Kontaktproblemen sind Zenerdioden vorgesehen, welche im Fehlerfall das Gitter gegen die volle Negativspannung zieht und die Röhren somit sperren lässt.
Ich lasse wieder Platinen fertigen, eventuell kann ich es auch an der Uni machen lassen, dazu muss ich aber erst mit den Profs reden.
Hier zunächst Schaltplan & Layout - meldet euch, wenn ihr auch eine Platine wollt. Bauteileliste liegt dann der Platine bei.
Grüße, Thomas
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Hi Thomas,
Schickes Teil :topjob:
Du handelst Dir damit aber einen besonderen Aspekt ein. Die Anodenversorgung schwankt mit den Schwankungen der Netzspannung. Ein stabilisierter Bias tut das nicht. Somit verlierst Du die "automatische" Anpassung der Bias an die Spannungsschwankungen ...
Grüsse, Robert
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Ich kann mich auch täuschen, aber mit diesen vier zusätzlichen Kondensatoren am Schleifer; wird dann nicht auch das Signal wechselspannungsmäßig kurzgeschlossen?
Mann muss sich halt die restliche Schaltung dazudenken.
LG
David
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Hey,
keine böse Kritik, eher ein paar Anregungen:
Wie David schon sagte, sind die Elkos in den Ausgängen leider nicht sehr hilfreich.
Zusätzlich ist es bei einem Amp mit parallelen Röhren so, dass die Gitter eben auch Parallel liegen, abgesehen ihrer Gridblocker. Somit kannst du den Bias für jede einzelne Röhre nicht steuern.
Dann sollten am Spannungsregler unbedingt mindestens am Ausgang eine Parallelkapazität von ein paar nF sein. Wird sehr gern weg gelassen, ist aber basic, simple und kostet nichts.
Tips zum Routing:
Groundlayer sind toll und machen vieles entspannter. Allerdings sollte als Basis hier immer im Focus stehen, dass der Strom durch die Pads der Lade und Siebelkos geleitet wird und die Wege short as possible bleiben, das gilt insbesondere für den so gern vernachlässigten Minuspol, dann den Groundlayer drum herum.
Ich focusiere da speziell C2, vorallem aber C1. Der Linearregler produziert ansich bereits einen Stromfluß. Je nach Voltagedrop auch eine ganze menge. Da er selbst am Masseanschluß KEINEN Elko hat, hast du parasitäre Einflüsse auf den Masseanschluß von C2.
So doof und unwahrscheinlich es auch klingen mag, so einfach ist es aber auch. Elkos vor und nach Spannungsreglern gehören direkt ans Pad. Der Zu und Ablauf vom Elkopad weg, nicht vom Spannungsregler.
Der Groundlayer ansich wird sehr niederimpedant sein, daher wird es in diesem Layout auch keinen großen Untscheid machen. Dennoch vielleicht einfach zum Berücksichtigen.
Ich route mittlerweile den Minuspol (hier der Pluspol) des Gleichrichters auf den Groundlayer, lasse ihn aber nicht Bestandteil davon sein, bei EAGLE nicht ganz einfach... Hintergrund ist, dass der Groundbezug des Gleichrichters immer an die niederimpedanteste Stelle nah am Elko sein sollte. Liegt er direkt am Groundlayer ist der Stromfluß bzw die Verteilung über den Layer ausschlaggebend dafür, wie gut diverse Zonen gefiltert sind oder nicht.
lg Joe
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Hallo,
ich hätte mich im Eingangsbeitrag präziser ausdrücken sollen, es gibt einige Missverständnisse :-[
1. Der Elko am Schleifer des Potis ist so vorgesehen, damit man den Rg1 Gesamt nicht verändert, sondern er signaltechnisch immer bei Rg1 bleibt, also damit Einstelleinflüsse nicht auf den Gitterableitwiderstand/die Last des PI einwirken. Angenommen Rg1 = 100k, so würde Rg1ges ohne Elko je nach Gittervorspannung um bis zu 5k schwanken, das ist vielleicht verhältnismäßig nicht viel, bei einem hochohmigen PI aber durchaus merklich.
2. Vornehmlich habe ich das Modul für einen 7591 Gegentakter geplant, der als BPT geschalten ist, also einen rel. hohen Ri hat. Die Schwankungen an Ua wirken sich also nur minimal auf den Ruhestrom aus, da die Ug2 sowieso stabilisiert ist. Alternativ kann der Regler (z.B. wenn mehr als -24V gefordert sind) einfach gebrückt werden, somit ist -Ug1 ungeregelt.
3. Den Parallelbetrieb habe ich gar nicht bedacht, geplant ist das Modul eher als Stereoregler für 2x2 Endröhren im HiFi-Bereich.
4. Danke Joe, mit Groundpolygonen habe ich mich noch nicht wirklich auseinandergesetzt, ich hatte bis jetzt immer die Masse als einfache Leiterbahn (dementsprechend dick - siehe mein Längsregler) gelöst. Hier, bei rel. geringen Spannungen und einem nicht wirklich unverschachteltem Layout hat leider kein Weg drum herum geführt.
Ich werde das Layout nochmal optimieren und berichten. :topjob:
Grüße, Thomas
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Bei einer Stereoendstufe kann ich es voll gut verstehen. Und nun wird auch klar, dass die Spannung über einen weiteren Widerstand inzugefügt wird und nicht direkt aufs Gitter geht?! :topjob:
Zu dem Spannungsregler:
füge doch einfach eine vorgespannte Zdiode am Groundpin des Reglers ein. Dann kannst du diesen 24 Voltregler auf ( sagen wir mal ) 30 Volt anheben und hast einen 54 volt Regler (how easy is that :bier: ).
Edit: Manchmal denke ich auch nicht nach ....
Klar geht das mit der Z-Diode... Aber gilt zu beachten, dass die maximale Spannung im Einschaltmoment nicht überschritten werden darf. Bei einem kleinen C am Ausgang (sagen wir mal 10uF) hätte ich da keine Schmerzen. Dieser ist aber ein Blindwiderstand wenn er entladen ist. Daher darf die Eingangsspannung nicht zu hoch sein.
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Hi Thomas,
mit Präzionstrimmer anstatt potis geht das viel besser,
25 Gänge,Typ 64W xx k,
gekapselt,einwandfreier Kontakt, präziser grosser Einstellbereich, an der Spindelschraube ein zu stellen,
Grüße, Jörg
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Hallo,
eine Idee ist es wert, ich habe aber bis jetzt eigentlich immer nur normale Potis genutzt, sonst stellt man sich ja zu Tode ein.
Grüße, Thomas
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Hallo,
hier erstmal Revision 1, ohne Längsregler, sondern nur mit CRC-Siebung, somit universeller einsetzbar. Bohrungen in den Platinen vorgesehen, um beidseitig die Potis einzustellen, Wima Folienkondensatoren statt Elkos (Stichwort Leckstrom) und deutlich kleineres Platinenlayout.
Grüße, Thomas
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Hallo Thomas,
bei den wenigen kleinen Strömen die man da so hat bei Gittervorspannungen, klar.. Kann man das so machen : )
Um die Siebung zu verbessern sollten Ströme wie bereits erwähnt immer durch das Pad des Elkos laufen.
Dort ist die Impedanz zur Masse am geringsten.
Die meisten Rippleeffekte treten tatsächlich auf, weil der Verbraucher am Gleichrichter hängt und vom Gleichrichter eine Zusätzliche Leiterbahn zum Ladeelko geht, von dort aber nichts weg geht...
Beim Siebglied ist es das Gleiche.
Ohne Groundplane muss hier auch auf den Minuspol geachtet werden.
Zum Veranschaulichen, was ich meine, siehe Anhang.
lg
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Hallo,
ach - so meinst du das, jetzt hab ich es verstanden!
Grüße, Thomas
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So - jetzt dürfte es passen.
Die Zenerdioden wurden aufgrund ihres Eigenrauschverhaltens gegen einen 100k-Widerstand getauscht, welcher etwa die gleiche Funktion erfüllt. Bei Abbruch des Schleiferkontaktes/Kontaktproblemen greift er und zieht die Gitter gegen die volle negative Vorspannung.
Jemand Interesse an den Platinen?
Grüße, Thomas
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Platine, ja.
Hätte Interesse an 5 Platinen......
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Hallo,
Revision 2 ist fertig, Veränderungen:
- 25-Gang-Potis
- kompaktere Platinenmaße
- Siebwiderstand stehend bis Baugröße 414
- Gitterableitkondensatoren bis 7,5x7,5mm/Elkos bis d = 7,5mm
- größerer Isolationsabstand zum Groundpolygon
Grüße, Thomas
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Gefällt mir sehr gut! :topjob:
lg Geronimo
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2. Vornehmlich habe ich das Modul für einen 7591 Gegentakter geplant, der als BPT geschalten ist, also einen rel. hohen Ri hat. Die Schwankungen an Ua wirken sich also nur minimal auf den Ruhestrom aus, da die Ug2 sowieso stabilisiert ist. Alternativ kann der Regler (z.B. wenn mehr als -24V gefordert sind) einfach gebrückt werden, somit ist -Ug1 ungeregelt.
Hallo,
Das Entscheidende in Deinen Ausführungen habe ich mal fett herausgehoben. Eine Regelung der negativen Gittervorspannung macht nur dann Sinn, wenn auch die Schirmgitterspannung geregelt ist. Ansonsten wird der Ruhearbeitspunkt zu sehr von der Schirmgitterspannung bestimmt. Die Anodenspannung hat bei Tetroden und Pentoden i.d.T. keinen allzu großen Einfluss auf den Ruhrstrom, s.a. die Ausgangskennlinienfelder dieser Röhren.
Umgekehrt fordert eine geregelte Schirmgitterspannung zwingend eine ebenso geregelte Bias-Spannugsquelle.
Beste Grüße, Uwe
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Hallo,
die Überlegung ist wahr - mittlerweile bin ich soweit zu sagen, dass sowohl Ug2 als auch Ub geregelt ausgelegt wird. Damit spare ich mir im Netzteil viel Ärger.
Grüße, Thomas
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Hallo Thomas,
jetzt kommt es auch auf den Einsatzzweck des Moduls an. Wenn Du Ub und Ug2 geregelt (=stabilisiert?) ausführst, dann verliert damit ein Gitarrenverstärker in der Endstufe einen Charakterzug: SAG bei Overdrive. Die Maschine erscheint vielen dann lebloser. Das ist jetzt keine Kritik, sondern eine Konsequenz. Wie kann man dem begegnen? Verzerrung in die Vorstufe verlagern mit anschliessendem Kompressor. Das ähnelt zwar, ist aber nicht dasselbe.
Gruss Hans- Georg
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Hallo Hans-Georg,
es soll ein HiFi-Amp werden, mit Gitarre habe ich eigentlich nichts am Hut :-[
Grüße, Thomas
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Hallo Thomas,
dann ist ja alles gut :).
Noch ein Tipp für Hifi. Ich habe gestern mit meinem neuen Wobbelmessplatz ein paar Messungen an meiner Stereo Röhrenendstufe gemacht.
Dort sitzt das Volume Poti von 1 Megohm direkt vor einer Triode (ECC83). Bei einer Poti Einstellung von 500K - 500K tritt interessanterweise bei 20 KHz eine Höhenabsenkung von mehr als 6 dB ein. Dies liegt an der um den Verstärkungsfaktor der Triode erhöhten wirksamen Gitter- Anodenkapazität. Die trifft in meinem Fall zu: hohe Verstärkung der Triode >> hohe effektive Kapazität.
Das Poti wird wie ein grosser Gridstopper von 250K. Bei voll aufgedrehten Volume Poti ist dieser Effekt bei 20kHz weg, vorausgesetzt das die Quelle am Eingang des Potis niederohmig ist. Dieselbe Situation tritt bei kleinem Volumeeinstellungen ein, da dann wieder nur ein kleiner "Gridstopper" entsteht.
Mit einem testhalber an einem Kanal eingebauten 250K Mono Poti liegt dieser Effekt ausserhalb der 20KHz. Mit einem konsequenterweise vergrösserten Eingangskondensator vor dem Poti habe ich jetzt bei ohmscher Last am LS Ausgang einen Frequenzverlauf +-1 dB von 20Hz - 20 kHz bei allen Lautstärkeeinstellungen. Ich werde mir heute daher ein 250K Volume Stereopoti besorgen.
Ich hoffe, es hilft allen, die eine ähnliche Schaltungssituation haben. Ich werde im Laufe des Tage noch zwei Screenshots machen.
Gruss Hans- Georg
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Hallo,
bis zum ECC99 Gegentakter habe ich dieses Problem durch a) eine rel. geringe Eingangsempfindlichkeit von 0dBV und b) durch rel. niederohmige Eingangspotis gelöst,
beim 6L6 Gegentakter habe ich praktisch eine zu vernachlässigende Eingangskapazität durch Kaskodenschaltung. Beim 7591 kommt ein digitaler Vorverstärker mit Quellenwahl zum Einsatz.
Bis jetzt haben alle 3 Ansätze ohne nennenswerte Höhenabfälle funktioniert, wobei die 1. wohl die einfachste und vorteilhafteste ist. Bei einer geringen Eingangsempfindlichkeit hat man 1. weniger Rausch/Brummprobleme und 2. kann man die ÜAGK strammer auslegen, was DF steigert und Klirr senkt.
Grüße, Thomas
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Hallo,
alternativ werde ich noch diese Platinen bestellen, eigentlich das gleiche, nur 8mm länger und mit Regler.
Grüße, Thomas
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Hallo Thomas,
bis zum ECC99 Gegentakter habe ich dieses Problem durch a) eine rel. geringe Eingangsempfindlichkeit von 0dBV und b) durch rel. niederohmige Eingangspotis gelöst
das deckt sich ja mit meiner Beobachtung.
Ich hab die Endstufe Anfang der 80er Jahre gebaut, das Defizit ist mir in der Praxis nie aufgefallen. Soviel zu meinem Gehörempfinden. Ich habe wohl schon damals auf der Bühne zu nah am Bläsersatz gestanden ;D
Kaskode ist wirkllich eine gute Lösung, ebenso übrigens auch eine Pentode.
Meine alte Kiste bleibt aber bis auf den Potiwechsel jetzt so wie sie ist, ein bisschen Nostalgie muss sein. ;)
Gruss Hans- Georg
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Hallo,
nenn' es Vorliebe - aber wenn ich eine Pentode in der Eingangsstufe verbaue, dann nur in Verbindung mit Kathodyn-PI. Dann kann ich alles mit einer Röhre machen (siehe 7591-PP). Wenn ich jedoch die Topologie Eingangsstufe-Differenzverstärker-Endstufe (siehe 6L6-PP) verbaue, komme ich mit Kaskode a) günstiger (ECC81 im Vergleich zu EF86) und b) rauschärmer weg.
Meine Aufbauten sind an sehr "seltsamen" Stellen durchdacht, so strebe ich beispielsweise eine höchstmögliche Verstärkung der V1 an, um den Rauschabstand groß zu halten. Viele ambitionierte HiFi-Amps, welche die Topologie Differenzverstärker-Differenzverstärker-Endstufe anstreben, arbeiten mit der höchsten Verstärkung in der 2. Diff-Verstärkerstufe, was durchaus zu schlechteren Rauschabständen führen kann. Die ECC81-Kaskode macht trotz nicht überbrücktem Ck an 350V eine Stufenverstärkung von >38dB, sodass die 2. Stufe (ECC82 Differenzverstärker, NPN-Konstantstromquelle nach -Ug1) nur noch etwa 13dB verstärkt, dennoch muss ich auf eine 21,5dB-ÜAGK nicht verzichten. Auch zählen für mich keine Klangeindrücke, sondern nur Fakten, weshalb meine Verstärkerkonzepte für HiFi-ler teilweise etwas "unaudiophil" sind.
Wenn Du willst, kann ich den Schaltplan hochladen. Der Verstärker ansich befindet sich noch in der Testphase und wartet auf ein Gehäuse und - wichtig - gute AÜs. Testweise waren TBT-AÜs am Testaufbau, was durch fehlende Verschachtelung jedoch den Frequenzgang stark beschnitt. Ritter bietet AÜs, welche 20x verschachtelt sind, mal sehen, wie es mit denen wird.
Grüße, Thomas
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Hi Thomas,
meinst du Rauschen oder brumm im Milivolt Bereich,
wenn du in der Vorstufe niederohmiger arbeitest, die Anodenwiderstände nicht unötigt erwärmst, rauscht nichts ,
ich komme ohne GK bei einem KT88 PP auf ca 2mV Brumm,
bei SE amps ca. 1 mV, die GK mach ich nie über 10 dB .
Hartnäckige kleine Störquellen sind meist Heizung, DC ist nicht besser, ein sauberes höher legen der 6.3V Heizspannung bewirkt
meist sehr viel , den Eingangswiderstand des Amp so klein wie möglich, mindestens aber 10 mal Quellwiderstand ,
Grüße Jörg
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Hallo Thomas,
Wenn Du willst, kann ich den Schaltplan hochladen
gerne, ich lerne meist immer noch etwas dazu!
Ritter ist übrigens auch einer meiner meiner bevorzugten Lieferanten speziell für individuelle Trafos. Die Qualität für meine Anwendungen ist gut und die Flexibilität hat mich überzeugt.
Gruss Hans- Georg.
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Hallo Hans-Georg,
mit Ritter habe ich noch keine Erfahrungen. Trafos nach Kundendaten kommen für mich immer von Müller-Rondo in Rodewisch, weil günstig, nur 20km entfernt und super Qualität.
Anbei der Schaltplan.
Grüße, Thomas
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Hallo Thomas,
danke für den Schaltplan,
dann werde ich die Kaskode Schaltung demnächst mal in einen Verstärker einbauen.
Gruss Hans- Georg
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Gittervorspannung Einstellung
ein Vorschlag, ohne sich tot drehen zu müssen
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Hallo,
Einweggleichrichtung kommt wegen RKT nicht in Frage. Da ich mich beim Verstärker für stabilisierte Spannung entschieden habe, muss auch die Ug1 stabilisiert sein.
Grüße, Thomas
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Hallo Thomas ,
die Argumentation, wenn die Versorgungsspannung stabillisiert ist, soll bzw. muss die NGV auch stab. sein, ist
mir durchaus bekannt .
Der Hacken dabei ist, die Schwankung der NGV ist nicht phasengleich zur Schwankung der Versorgungsspannung,
sehr viel träger, mit dem Ozi leicht zu prüfen .
Das liegt an der Siebkette der NGV , die enlädt sich nicht gleich schnell wie die Elkos der Versorgungsspannung .
Wer mag kann ja zusätzlich einer Z diode einbauen .
Wenn du die Siebkette wie im obigen Beispiel auslegst, ist die Schwankung der NGV sehr träge .
Ob nun Einweggleichrichtung oder mittels Brückengleichrichter ist egal , wollte damit
nur darauf hinweisen, dass der Verstellweg der Trimmer auch sinnvoll genutzt werden kann,
anders ausgedrückt ,
die einstellbare Spannung soll zu 90% über den Verstellweg, Widerstand des Trimmers erfolgen,
sonst drehst du dich dusellig .
Die Höhe des Gitterableitwiderstandes der Endröhren hat auch einen erheblichen Einfluss auf Stabilität des Arbeitspunktes der Endröhren,
da hilft auch kein noch so stabiles NGV
Grüße Jörg
Für drehfaule : vor den Trimmer ein zusätzlichen Trimmer längs einsetzen , bei R37,
damit wird die Gittervorspannung im gewünschten Rahmen vor eingestellt und mit den 2 Einzeltrimmer nur noch
fein justiert .
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Hallo,
sehr interessanter Ansatz, das hatte ich natürlich nicht bedacht. Auf die Elkos an den Rg1 der Endröhren möchte ich dennoch nicht verzichten, gerade bei kritischen PIs wie die Kathodynschaltung.
Hilft also nur den Sieb-C nach dem Regler von 470µ auf sagen wir..47µ zu verkleinern. Im Hochspannungsnetzteil liegt er baugrößenbedingt bei 4,7µ 450V.
Einweggleichrichtung bringt eine Gleichstrombelastung des RKT mit sich und damit die Gefahr der Kernsättigung. Zenerdioden kommen aufgrund ihres Rauschverhaltens nicht in Frage.
Grüße, Thomas
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Hallo,
du beziehst dich im 1 Absatz auf ?,
welches Schaltbild ,
wie gesagt, Einweggleichrichtung muss ja nicht sein, beim Hammond geht es halt nicht anders,
wenn du dier das Rauschen des Festspannungsregler auf einem guten Ozi anschaust, ist dies nicht besser als
die Z Diode mit einem 2,2 uf MKS C ,
ich habe meine letzten 2 RKT bei MR mit 2 Abschirmwickelung zwischen Heizspannung und HV wickeln lassen,
Gruß Jörg