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Röhrenmodellierung

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Re: Röhrenmodellierung
« Antwort #45 am: 30.06.2009 16:47 »
Salü,
Ich finds cool von dir das du dir die Arbeit machst und die Vorarbeit leistest.
Versteh ich dich richtig, dass du selber nicht vor hast einen Amp mit DSP mit deinen Modellen zu bauen?
Wäre schade, mich hätte sehr Interessiert wie sich dein Ergebnis anhört und ob sie mit richtigen Röhren mithalten können.
mfg sven
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Offline Stone(d)

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Re: Röhrenmodellierung
« Antwort #46 am: 30.06.2009 17:38 »
Hey wenns nach mir ginge würd ich klar einen bauen....nur ich hab leider zu wenig Zeit, da ich grade nach einer Bachelor-Stelle suche und danach gehts nochma auf die Uni, wo mir wahrscheinlich der Kopf auch so glühen wird. Noch dazu kommt das so ein DSP-Layout echt nicht einfach ist, noch dazu wenn man mehrere DSPs miteinander vernetzen muss, das ganze dann noch durch einen Microcontroller gesteuert, dazu digitale Potis oder so, kA für die Regelung von außen. Selbst wenn man erstma nen hybriden baut mit der röhren-endstufe ist der aufwand gigantisch und ohne finanzierung und profis in der digitaltechnik nicht zu bewältigen. Wenn ich das machen würde, könnt ich damit wohl promovieren, so hoch ist der Umfang.
Der zweite Aspekt ist das Geld, das ich leider auch fürs Studium brauche...man ich muss echt sagen das mir zur Zeit bei unserem Uni-System echt mal alles aufplatzt...zumal wenn du in München studierst, wo das Leben an sich schon verdammt teuer ist. Dazu kommen noch die ganzen Kosten durch das Auslandssemester das ich gerade mache.

So jetzt gehts wieder... ;D

Aber anhören kann man sich das Ergbniss ja totzdem, zumindest das der Vorstufe. Seitdem ich das in SimuLink programmiere mit eingebundenen Matlab-Funktionen kann ich Wav-Dateien durchjagen und auch wieder erzeugen daraus. Geht auch ganz gut, für ne 2 min Wav-datei braucht er immo ungefähr 8 min zum durchrechnen, aber ist auch kein DSP mein Xeon  ;D

So, ich mach mich dann mal ans proggen...

Update: Fertig. Hier der Code mit Kommentaren, dürfte recht einfach zu verstehen sein (hoff ich :) ) eg1 ist der Wert am Gitter. dURk ist die Abkürzung für "delta U über Rk"

-Berechne Ip als ob der Kondensator vorhanden ist.
-Berechne Spannungsabfall durch AC-Anteil am Rk.
-Berechne daraus resultierende neue Gittervorspannung.
-Berechne neuen Spannungswert am Gitter.
-Berechne Ip als ob der Kondensator vorhanden ist mit neuem Spannungswert.



 => Erste Stomberechnung, aus Platzgründen rausgenommen

if (Ck==0)
               if( ib(i)>=IBias )
                   dURk= ib(i)-IBias * RK;     %Spannungsabfall über Rk mit AC-Anteil von ib, wenn ib größer als IBias
               else
                   dURk= -(IBias -ib(i) * RK);     %Spannungsabfall über Rk mit AC-Anteil von ib, wenn ib kleiner als IBias; Rechnung mit betrag hat komisches ergebniss gebracht
               end

               VBiasneu=VBias+dURk;              %Berechne neue Bias-Spannung, wert wird höher da mehr spannungsabfall
               eg1(i)=eg1(i)+VBias-VBiasneu;   %Gleiche altes Bias aus (Programmierungsbedingt) und setze neues um neuen Spannungwert am Gitter zu berechnen
               e1(i)= eg1(i)+ Vruhe / mufix;     %Berechne neuen e-Faktor für Stromberechnungsformel
                       
              => Finale Stomberechnung, aus Platzgründen rausgenommen

end


Das Ergebniss ist aber seltsam.  Dachte ich hätte da mal was von internerm Feedback gelesen. Hänge gleich mal ein Bild an. => Bilder im Anhang, jetzt seit ihr gefragt, da ich garnicht abschätzen kann ob das richtig ist. VBias habe ich auf 1,4V gesetzt, schön in die Mitte der Kurve eher auf den Lin. Bereich hin.

So long...
Stoney

« Letzte Änderung: 30.06.2009 19:09 von Stone(d) »

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Re: Röhrenmodellierung
« Antwort #47 am: 30.06.2009 19:22 »
Salü,
Dein Problem kenn ich nur zu gut. Ich wünschte ich hätte Geld und Zeit im gleichen Umfang wie Ideen zu neuen Projekten.
Ich finde es um so bemerkenswerter, dass du dir die Mühe mit den Simulationen machst, obwohl du sie selbst (in absehbarer Zeit) in keiner Schaltung verwenden willst. Ich hoffe dass du die Grundlagen nicht umsonst erarbeitet hast und sich jemand findet der sie in einem Verstärker oder vielleicht in einem Effekt umsetzt. Deine Arbeit verdient wirklich Anerkennung.
mfg sven
 
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Re: Röhrenmodellierung
« Antwort #48 am: 30.06.2009 20:08 »
Salü,
Ich glaube dein Graph könnte stimmen. Bei einer postiven Halbwelle steigt Ia und damit steigt auch die Gittervorspannung (Uk=Rk*Ia). Steigt die Gittervorspannung sinkt Ri (Ich habs nur mal grob an ner ECC83 Kennlinie ausprobiert, in die ich vor kurzen nen AP eingezeichnet hatte, kann also auch Zufall sein) und damit die Verstärkung (V=µ*(1/(1+(Ri/Ra))). Wenn die Verstärkung sinkt, steigt der Anodenstrom weniger stark an bei positiver Aussteuerung des Gitters. Deshalb ist die postive Halbwelle in deinem Graphen gestaucht. Bei einer negativen Halbwelle am Gitter sinkt Ia und der ganze Rattenschwanz verhält sich genau anders rum, weshalb Ia in negative Richtung stärker ausgelenkt wird. (Ich merke gerade das ich mich ungeschickt ausgedrückt hab. Mit negativ meine ich die Werte unter der x-Achse! Ia selbst wir ja nicht negativ)
Ich hoff meine Begründung für dein Ergebnis ist so richtig.
mfg sven
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Offline Stone(d)

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Re: Röhrenmodellierung
« Antwort #49 am: 30.06.2009 20:57 »
Salü,
Dein Problem kenn ich nur zu gut. Ich wünschte ich hätte Geld und Zeit im gleichen Umfang wie Ideen zu neuen Projekten.
Ich finde es um so bemerkenswerter, dass du dir die Mühe mit den Simulationen machst, obwohl du sie selbst (in absehbarer Zeit) in keiner Schaltung verwenden willst. Ich hoffe dass du die Grundlagen nicht umsonst erarbeitet hast und sich jemand findet der sie in einem Verstärker oder vielleicht in einem Effekt umsetzt. Deine Arbeit verdient wirklich Anerkennung.
mfg sven
 

Danke  :)  Naja dafür mach ich das doch, außerdem, sollte ich vielleicht doch später noch Zeit finden, wäre das doch mal nen echtes Brett  :guitar: Noch dazu lern ich so ne heftige Signalmodellierung in Matlab zu machen, was ich bestimmt später noch gebrauchen kann. Würde mir aber wünschen, es würden sich etwas mehr leute beteiligen, da es ja wirklich um grundlegende Fragen geht. Hier könnten sich die die wahren Profis zeigen  ;)

Ich dachte auch daran, den ganzen Salat dann unter ner GNU oder sowas zu publizieren, ein Open-Source-Amp, sozusagen ;D. Natürlich kommen die Mitarbeiter hier im Thread da auch mit rein...

Salü,
Ich glaube dein Graph könnte stimmen. Bei einer postiven Halbwelle steigt Ia und damit steigt auch die Gittervorspannung (Uk=Rk*Ia). Steigt die Gittervorspannung sinkt Ri (Ich habs nur mal grob an ner ECC83 Kennlinie ausprobiert, in die ich vor kurzen nen AP eingezeichnet hatte, kann also auch Zufall sein) und damit die Verstärkung (V=µ*(1/(1+(Ri/Ra))). Wenn die Verstärkung sinkt, steigt der Anodenstrom weniger stark an bei positiver Aussteuerung des Gitters. Deshalb ist die postive Halbwelle in deinem Graphen gestaucht. Bei einer negativen Halbwelle am Gitter sinkt Ia und der ganze Rattenschwanz verhält sich genau anders rum, weshalb Ia in negative Richtung stärker ausgelenkt wird. (Ich merke gerade das ich mich ungeschickt ausgedrückt hab. Mit negativ meine ich die Werte unter der x-Achse! Ia selbst wir ja nicht negativ)
Ich hoff meine Begründung für dein Ergebnis ist so richtig.
mfg sven


Alles klar, ich vertraue deiner überprüfung mal  ;) (thx für die hilfe btw.  :bier: )

Hatte schon angst das ich einen Denkfehler drinne hatte, weil beim Plotten der Ug-Ia-Kurve nen ziemlicher schwachsinn rauskam. Als ich allerdings dann auf Sinus-Eingang umgestellt hatte, war das schon etwas erfreulicher. Wenn keiner mehr was dagegen sagt, dann würd ich den Ck für den Anodenfolger mal als totgeschlagen bezeichnen mit der Erklärung von Sven (wie immer sag ich noch das der Filter noch fehlt *g* ) ;D

Ich kann mich nur nicht Entscheiden ob ich jetzt erstmal den Kathodenfolger abhandeln,  oder erstmal die Filter für den Anodenfolger designen soll....

Grüße,
Lukas
« Letzte Änderung: 30.06.2009 21:07 von Stone(d) »

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Re: Röhrenmodellierung
« Antwort #50 am: 30.06.2009 21:10 »
Salü,
Was meinst du mit Filter? Der Hochpass aus Koppel-C und Gitterableitwiderstand oder meinst du den Klangregler?
Wenn du den Hochpass meinst, würde ich sagen mach mit dem weiter, weil erst dann ist deine Stufe wirklich komplett.
Wenn du den Klangregler meinst, würde ich es geschickter finden erst noch den Kathodefolger fertig zumachen, dann kannst du wahlweise Hoch- oder Niederohmig in den Klangregler gehn.
Wenn du etwas ganz anderes meinst, sag bescheid und vergiss was ich oben vorgeschlagen hab.  ;)
mfg sven
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Offline Stone(d)

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Re: Röhrenmodellierung
« Antwort #51 am: 30.06.2009 21:33 »
Moin,

Naja hab ich mal wieder mehr gedacht als gepostet...mit Filter mein ich das Hoch-und Tiefpassverhalten am Eingang (Ci und CMiller)sowie den Frequenzgang von Ck. Den Koppel-C am Ausgang werde ich mit ins Tonestack reinnehmen bzw. einzeln einbauen (so kann man vielleicht auch noch die verschiedenen Kondensatormarken modellieren, aber das ist ein goodie), weil der ja nicht immer vorhanden ist und das Grundmodell nur verkompliziert. Ich mach dann mal damit weiter.

Als Grundlage, würde ich mich erstmal hierdrauf stützen: http://www.aikenamps.com/CommonCathode.htm    Dort auf den Bereich "Frequency response due to input circuit", sowie "Gain and Frequency Response (partially bypassed cathode)" für den Ausgangsfilter.

Das würde dann so Ablaufen:       Eingangsfilter mit Kapazitäten der Röhre -> Ib und Ub-Berechnung -> Ausgangsfilter mit Ck

Eingangsfilter wird in 2 Teile aufgeteilt, da Ci auch nicht immer vorhanden ist. Sprich Hoch- und Tiefpass-Filter jeweils 1. Ordnung.
Der Ck wird als "low-shelf filter" ( Oo weiß nicht wie das auf Deutsch heisst...) modelliert.

Mal sehen wie die Filter-Design-Toolbox von Matlab so funktioniert  ;D

Edit: Hab mal rein Infohalber mein derzeitiges Simulink-Modell angehängt.

« Letzte Änderung: 1.07.2009 13:34 von Stone(d) »

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Offline Stone(d)

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Re: Röhrenmodellierung
« Antwort #52 am: 3.07.2009 15:58 »
Moin,

so nach ein bisschen testen mal ich mal ein Update:

Filter sind eigebaut und wurden mit der Filter Design Toolbox erzeugt, sprich die gibt einem ein Subset aus, mit standard-blöcken drinne. Die Filter sind jeweils Biquad's in der II. Form.
Was jetzt noch aussteht, ist die Filterkonstanten zu berechnen, in Anbhängigkeit von den Bauteilwerten. Matlab hat dazu eine spezielle Funktion, die auch super gut funktionert. Allerdings kann man die nicht in SimulLink benutzen, da die Funktion nicht "Embedded Matlab" fähig ist. Sprich der C-Compiler von Simulink kann die nicht umsetzten....

Daher muss ich mich jetzt erstmal schlau machen wie man die so berechnen kann. Wenn jemand zufällig weiß, wie man die filterkonstanten a2 und b1 für einen Biquad berechnen kann (oder einen linktipp hat), wäre das echt ne tolle sache  ;)

Edit: So, hab da aber noch eine Frage : Ich hab im Rectoverb-Plan (und auch im Recto-Plan) gesehen, das teilweise in Reihe mit dem Ck noch ein Widerstand sitzt, der teilweise überbrückbar ist. Gehe ich richtig in der Annahme, das das ein weiterer Filter ist? Oder verschiebt sich dadurch auch das Bias? War da nicht mal was mit einem Gain-Boost-SW? Sowas müsste ja dann auch ins Modell mit rein...

Aber geht vorran.

So long...Stoney
« Letzte Änderung: 3.07.2009 17:19 von Stone(d) »

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Re: Röhrenmodellierung
« Antwort #53 am: 4.07.2009 11:54 »
Hi,

Zitat
Würde mir aber wünschen, es würden sich etwas mehr leute beteiligen, da es ja wirklich um grundlegende Fragen geht. Hier könnten sich die die wahren Profis zeigen  Wink

Liegt wohl daran, das sich nicht jeder Matlab zulegen möchte, da nicht kostenlos!
Würdest du deine Simulationen mit Spice machen, gäbe es wahrscheinlich mehr Teilnehmer....
Hab mir selbst schon Röhrenmodelle gebastelt, ist schon recht aufwendig die richtigen Parameter zu erstellen....

gruß Michael

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Offline Stone(d)

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Re: Röhrenmodellierung
« Antwort #54 am: 4.07.2009 12:07 »
Hi,

Hi,

Liegt wohl daran, das sich nicht jeder Matlab zulegen möchte, da nicht kostenlos!
Würdest du deine Simulationen mit Spice machen, gäbe es wahrscheinlich mehr Teilnehmer....
Hab mir selbst schon Röhrenmodelle gebastelt, ist schon recht aufwendig die richtigen Parameter zu erstellen....

gruß Michael


Naja aber Spice kannst nicht in nem DSP implementieren, jedenfalls glaub ich kaum das jemand schonmal den Solver echtzeitfähig programmiert hat, da Spice das garnicht kann. Also ich weiß nicht, ich hab kein Problem mit Parametern. Bei mir trägst einfach die Bauteilwerte ein und fertig. Die komischen Parameter bei den Spice-Modellen sind für mich, zusammen mit den Modellen, sowieso humbug. Die 2/3-Power-Law ist die erste Formel in meinem Buch und es wird gleich davon abgeraten. Ohne größere Reihen und rekursiven aufbau kommt man nicht ans Ziel...zumindest wenn man wirklich damit "Sound" erzeugen willst. Ich bräuchte ja teilweise eher hilfe bei dem "analogen" Teil, sprich die verschiedenen Schaltungsarten etc. Das Proggen in Matlab und Simulink bekomm ich selber hin, das ist kein Problem.

Mittlerweile hab ich auch die Eingangsfilter fertig. Ich hab die Filter jetzt selbst gebaut und auch die Parameterberechnung selbst geproggt. Hab den derzeitigen Aufbau mal angehängt ( sieht ganzschön viel aus was da immo drinnehängt ^^ ). Sind übirgens auch die Filterblöcke aufgelöst.

Als nächstes muss ich mir noch etwas theorie durchlesen und dann den shelving-eq für den Ck basteln.

Edit: So, hab da aber noch eine Frage : Ich hab im Rectoverb-Plan (und auch im Recto-Plan) gesehen, das teilweise in Reihe mit dem Ck noch ein Widerstand sitzt, der teilweise überbrückbar ist. Gehe ich richtig in der Annahme, das das ein weiterer Filter ist? Oder verschiebt sich dadurch auch das Bias? War da nicht mal was mit einem Gain-Boost-SW? Sowas müsste ja dann auch ins Modell mit rein...

Gruß,
Likas
« Letzte Änderung: 4.07.2009 12:10 von Stone(d) »

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Re: Röhrenmodellierung
« Antwort #55 am: 4.07.2009 18:06 »
Salü,
Zitat
Edit: So, hab da aber noch eine Frage : Ich hab im Rectoverb-Plan (und auch im Recto-Plan) gesehen, das teilweise in Reihe mit dem Ck noch ein Widerstand sitzt, der teilweise überbrückbar ist. Gehe ich richtig in der Annahme, das das ein weiterer Filter ist? Oder verschiebt sich dadurch auch das Bias? War da nicht mal was mit einem Gain-Boost-SW? Sowas müsste ja dann auch ins Modell mit rein...
Dir gehts um die Verschaltung an der Kathode von V1b nehm ich mal an? Das ist ziemlich speziell finde ich und ich würde es an deiner Stelle nicht berücksichtigen. Das ganze hängt mit der Kanalumschaltung zusammen. Schaltet man auf dem Rhythmchannel (nc) wird der 15µF Kondensator direkt auf Masse gelegt. Dadurch werden die Bässe angehoben. Steht RY2a auf no (Leadchannel) steigt durch den 22kohm Widerstand der Gesammtwiderstand und die Bässe werden nicht mehr so stark angehoben. Warum die Entwickler das genau so gemacht haben und nicht einfach den 15µF komplett abschaltbar gemacht haben und dafür den 1µF etwas angehoben haben weiss ich nicht.  ???
mfg sven

PS: Ich bezieh mich auf den Schaltplan hier: http://www.tube-town.de/ttforum/index.php/topic,10376.0.html
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Offline Stone(d)

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Re: Röhrenmodellierung
« Antwort #56 am: 4.07.2009 18:49 »
Moin,

Jup, genau das meinte ich. Hab das auch im RoadKing-Plan gesehen (den es im MBRK-Clone-Thread gibt). Könnte man das ganze auch so ausdrücken: Im Rythm-Channel ist dann Ck, ges= Ck, 1u || Ck, 15u und im Lead-Channel dann Ck, ges~Ck, 1u ???

Hab übrigens den Shelving-EQ fertig, der richtig geil funktioniert (liegt wahrscheinlich an der super Quelle für die Konstantenberechnung: http://www.musicdsp.org/files/Audio-EQ-Cookbook.txt <- Einfach genial, für jeden der schnell digitale Filter proggen will)

Hab das jetzt so gelöst: Da mir der High-Shelf-EQ ab einer bestimmten Frequenz um einen bestimmten Teil anhebt, hab ich davor noch einen Block geschalten, der mir das Signal um diesen Anteil nach unten Setzt. Sprich ich komme ohne den Filter (Konstanten auf Bypass gestellt) auf den Boost ohne Ck und mit Filter setzt ab der Grenzfrequenz dann der Boost auf das Niveau mit Ck ein, so wie das auf Aiken dargestellt ist.

Aktuelles Modell für den Anodenfolger hängt an. Sorry das es etwas krank aussieht, aber die ganzen Eingänge für die Filterkonstanten gehen etwas kreuz und quer.

Gruß,
Stoney

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Offline SvR

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Re: Röhrenmodellierung
« Antwort #57 am: 4.07.2009 19:11 »
Salü,
Für den Rythmchannel stimmts wie du schreibst. Ck ges besteht aus der Parallelschaltung von 15µF und 1µF. Im Leadchannel ist dem Kathondenwiderstand als Ck ges der 1µF parallel geschaltet und die RC-Kombination 15µF in Serie mit 22k.
Wie gesagt, ich find´s sehr speziell und würde es nicht berücksichtigen. Sowas kann man später noch einbauen wenn man´s wirklich braucht.
mfg sven
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Offline WiderGates

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Re: Röhrenmodellierung
« Antwort #58 am: 4.07.2009 19:27 »
Hallo Stoney,

So, hab da aber noch eine Frage : Ich hab im Rectoverb-Plan (und auch im Recto-Plan) gesehen, das teilweise in Reihe mit dem Ck noch ein Widerstand sitzt, der teilweise überbrückbar ist. Gehe ich richtig in der Annahme, das das ein weiterer Filter ist? Oder verschiebt sich dadurch auch das Bias? War da nicht mal was mit einem Gain-Boost-SW? Sowas müsste ja dann auch ins Modell mit rein...

siehe Seite 28
http://www.freewebs.com/valvewizard1/Common_Gain_Stage.pdf

Ciao
Hawadääre, freundliche Grüße & fröhliches Schaffen
Dieter

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Offline jacob

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Re: Röhrenmodellierung
« Antwort #59 am: 4.07.2009 19:29 »
Hi,

ich denke, daß diese Beschaltung ganz simple Gründe hat: der 22K in Serie mit de 15µF dient wohl nur der "Plopp"- Unterdrückung bei der Zuschaltung.

BTW: als Besa- Moogie von LDRs auf Relais umgeschwenkt hat, haben sie einen 100Ohm-R  in Reihe mit dem Kathodenkonsensator verwendet, um damit den Restwiderstand bei "on" des LDRs zu simulieren.

Gruß

Jacob
Der Unterschied zwischen Theorie und Praxis ist grundsätzlich in der Praxis größer als in der Theorie. (Unbekannt)

Ein Mensch, der spürt, wenn auch verschwommen, er müsste sich, genau genommen, im Grunde seines Herzens schämen, zieht vor, es nicht genau zu nehmen. (Eugen Roth)