Hallo
Mathias (kippekiller) und ich diskutieren gerade per PM sehr spannend über die Zeitkonstante beim Leckstrom. Wenn wir zu einem klugen Ergebnis kommen, nimmt bestimmt noch mal einer von uns dazu Stellung.
Aber nun zur Arbeitspunktbestimmung bei der 6SJ7 mit Kathodenbias.
Zunächst einmal ein paar Grundlagen: Alles was wir bisher gemacht haben und machen werden, stimmt nur für Pentoden. Wenn jemand das für Trioden überträgt, wird er Unsinn herausbekommen!
Die Vorstufe muss keine Leistung bringen wie die Endstufe, darum haben wir hier ganz andere Optimierungskriterien. Wir brauchen ein Maximaum an Spannungsverstärkung. Die Spannungsverstärkung einer Pentode kann Näherungsweise mit der Formel:
I. V=S*Ra
bestimmt werden. Dabei ist S die Steilheit. Diese ist ein Röhrendatum, dass wir als annähernd Konstant vorraussetzen können ohne dass unsere Berechnungen total falsch werden. D.h. wir bekommen S durch die Auswahl der Röhre festgeschrieben. Daraus folgt auch, dass wir nur durch Ra auf den Verstärkungsfaktor nehmen können. Ra ist der Arbeitswiderstand unsere Röhre. Ra steht also nicht für Anodenwiderstand. Der Arbeitswiderstand ist immer kleiner als der Anodenwiderstand. Das hat seinen Grund. Der Arbeitswiderstand ist nämlich die Parallelschaltung aus Anodenwiderstand und Eingangswiderstand der folgenden Stufe.
Das ist bei folgender Schaltung die Parallelschaltunga su den 250k an der Anode und dem Eingangspoti der folgenden Stufe.
http://www.schematicheaven.com/fenderamps/champ_5c1_schem.pdfMan sich das so erklären. An der Anode der 6SJ soll ja die Signalwechselspannung entstehen. Zweitens ist die Versorgungsspannung für die Signalspannungen gesehen praktsich Masseniveau. Denn die großen Elkos hier 8uF der Siebung schließen natürlich die Signalspannung von Versorgungsspannung nach Masse kurz. zwischen dem Signal an der Anode der 6SJ7 liegen also einmal die die 250k und der vernachlässigbare Elko und zum anderen das Poti vor der Endröhre. Wobei wir auch hier den Koppelkondensator vernachlässigt haben.
Nun gibt es zur Vereinfachung wieder eine Faustregel. Wenn der Eingangswiderstand der Folgestufe (hier das Poti mit 1Meg) mehr als dreimal so groß wie der Anodenwiderstand (hier 250k) dann rechnet man genau genug, wenn man den Arbeitswiderstand Ra gleich dem Anodenwiderstand setzt. Ansonten verschätzt man sich beim Verstärkungsfaktor indem man ihn überschätzt.
Wir wolen darum annehmen:
II. Ranode=Ra=Rg1/3
Rg1 ist dabei der Gitterableitwiderstamnd der Endstufe und damit unser Poti
Behalten wir das im Hinterkopf. Betrachten wir nun die Versorgungsspannungen. Die teilt sich in drei Portioonen auf. Einmal der Spannunsgabfall über den 250k Ura, denn die Spannung zwischen Anode und Kathode Ua der 6SJ7 und dann der Anteil Uk, der am Rk abfällt. Beim verlinkten Plan gibt es diesen letzteren nicht, bei uns nachher schon.
III. Ubvor=Ura+Ua+Uk
Wir wissen noch mehr. Wir wissen nämlich, dass der Spannungsabfall Ura am Ra durch den Anodenstrom Ia erzeugt wird. Der muss ja hindurch. Es gilt also
IV. Ura=Ra*Ia
Formel III und IV lassen sich schon mal zusammenschrauben:
V. Ubvor=Ra*Ia+Ua+Uk
Das stellen wir nun nach Ra*um
V: (Ubvor-Ua-Uk)/Ia = Ra
Das können wir nun mit Formel I kombinieren:
VI. V=S*(Ubvor-Ua-Uk)/Ia
Das sieht schon mal gut aus. Die Steilheit S können wir aus den Datenblatt ablesen. Die Versorgungsspannung der Vorstufe Ubvor werden wir jetzt bestimmen.
In diesem Datenblatt auf Seite 1 wird sie mit ca. 1,6mA/V angegeben.
http://frank.pocnet.net/sheets/082/6/6SJ7.pdfVI. V=1,6mA/V*(Ubvor-Ua-Uk)/Ia
In anderen Datenblättern aus Amikanien ist sie auch angeben, meist jedoch in einer komischen Einhei mhos oder sowas. Sie heißt dann Transconductance und muss durch 1000 divieidert werden um auf mA/V zu kommen, was in Europa griffiger ist.
Beim verlinkten Champ wird die Versorgungsspannung der 6SJ7 aus der Schrimgitterspannung der Endröhren gezogen. das können wir nicht tun, da dort bei uns nur 150V anliegen, das ist zu wenig. Wir müssen unsere Versorgungsspannung aus der Versorgungsspanung der Endröhre geinnen. dazu werden wir ein zusätzlichen Widerstand nehmen und dann noch mit einem Elko etwas sieben. Unsere Versorgungsspannung Ub der Endröhre war 280V. Wegen des Zusatzwiderstandes werden wir etwas weniger für die Versorgung Ubvor haben. Legen wir Ubvor fest:
VII. Ubvor=240V
Wir müssen also noch 40V in einem dann zu benutzen und berechnenden Siebwiderstand verheizen. Das setzen wir schon mal in unsere Formel ein:
VI. V=1,6mAV*(240Vr-Ua-Uk)/Ia
Die Kathodenspannung Uk kennen wir auch, sie ergibt sich als Betrag der Gittervorspannung Ug1.
VIII. Uk = Betrag(Ug1)
Das können wir also auch einsetzen:
IX. V=1,6mA/V*(240Vr-Ua-Betrag(Ug1))/Ia
Die Verstärkung V kennen wir auch, sie sollte größer als 10fach sein, denn das hattest du ja ganz richtig als Nötigen Wert berechnet:
IX. 100=1,6mA/V*(240Vr-Ua-Betrag(Ug1))/Ia
Nur Ua, Ug1 und Ia kennen wir noch nicht. Wir erinnern uns, dass diese Größen den Arbeitspunkt bestimmten. Wir können also alles berechnen, wenn wir den Arbeitspunkt bestimmen könnten. Wir stellen also mal um.
Den bestimmen wir morgen Abend, ich muss jetzt Latein Nachhilfe geben ... Bis dann
Viele Grüße
Martin
