[es345 (†)]

Hallo Zusammen,

wie ihr wahrscheinlich schon mitbekommen habt, interessieren mich Endstufen mit hoher Leistung.
Wenn das Ganze dann mit "Non Standard Röhren" und hoher Spannung verbunden ist, dann beginnt für mich persönlich der Entwicklerspaß.

Zu diesem Zweck hab ich mir ein Entwicklungschassis für Endstufen aufgebaut. Ich werde Stück für Stück verschiedene Varianten aufbauen und davon berichten.

Noch einmal ein Warnhinweis. Dies ist NICHTS zum "mal eben nachbauen" für den Anfänger.
Die Betriebsspannung dieser Endstufen kann beim Berühren locker in die Todeszone führen.

1. Variante: KT120 im Ultralinearbetrieb in der Nähe der definierten Grenzwerte sowie der Möglichkeit, mit Steuergitterstrom zu fahren.

Der aktuelle Schaltplan ist unten angehängt.

Um bei einer Anodenspannung von 800-850 V Ultralinearbetreib zu ermöglichen, habe ich mit einen Ausgangstrafo für 240 Watt mit getrennter Schirmgitterwicklung anfertigen lassen , die einem 20% und 40% Abgriff entsprechen.
Im Betrieb zeigt sich der 40% Abgriff bei 600V Gitterspannung als der effektivste Betrieb.

Steuergitterstrom und erlaubter Steuergitterleistung

Wenn wir eine Röhre mit Steuergitterstrom betreiben, verringert sich die Restspannung der Anode bei voller Durchsteuerung weiter. Im Ergebnis ist damit eine leicht erhöhte Ausgangsleistung möglich.Zur maximal erlaubten Steuergitterleistung gibt es sehr wenig Angaben in Datenblättern. Bei der FL152, einer Pentode mit 40W möglicher Anodenverlustleistung, wird eine maximale Steuergitterverlustleistung von 1W angegeben. Das bedeutet, daß beispielsweise bei 20V Gitterspannung ein Gitterstrom von 50 mA verlustleistungstechnisch erlaubt wäre, im Gegentakt sogar 100mA pro Halbwelle. Wir wären dann schon längst bei einem Rechteckausgangssignal bei einer Sinusansteuerung. Ergebnis: Die Steuergitterverlustleistung ist nicht das begrenzende Element.

Wie erzeuge ich den Steuergitterstrom?
ich habe mich für die einfache kostengünstige Variante entschieden: MOSFET Follower, z.B. BUZ50A. Die Schaltung ist relativ einfach:
- Gate an Kondensator hinter der PI Stufe, ebenso die Gittervorspannungserzeugung, Schutz Zenerdiode zur Source.
- Source über 100K an -250V, sodaß auch bei einer Gittervorspannung von -100V und Vollaussteuerung der MOSFET im Normalbetrieb bleibt.
- Drain an 200V

Demnächst mehr

Gruß Hans- Georg

[es345 (†)]

Hi,

hier 2 Bilder von dem Probeaufbau:

die Abmaße 50cm*15,5cm*15,5cm, Gewicht 18,3 kg: nichts für Personen mit Rückenschäden. 
Die Endröhren samt spezifischen Teilen sind auf dem tiefergelegten Blech angeordnet, das veringert die notwendige Gesamthöhe. Gleichzeitig kann eine Konvektion durch ein Gehäuse von unten nach hinten realisiert werden. Falls das nicht ausreicht ist hinten genügend Platz für Lüfter. Vom Konzept her kann ich vor diesen Endstufenblock eine Vorstufeneinheit setzen.

Zur Ansicht von unten: wie ein Probeaufbau nun einmal aussieht: "rats nest", aber brummfrei.
Ich hab das Teil vorhin ausprobiert. Meine Frau ist zum Telefonieren aus dem Haus gegangen, das hat aber auch nichts genützt. 

Als nächstes kommt ein anderes Endstufenblech mit 4 FL152, dann gehts weiter.

Gruß Hans- Georg

[bea]

Beeindruckend.

[Hardcorebastler]

Hallo Hans Georg,

wenn ich bei meiner SE Endstufe KT120 (UA 450V, 110mA, 40% UL Anzapfung , Fix Bias 10 Ohm),den Gitterableitwiderstand über 47K vergrößere fängt der Ruhestrom an zu wandern,
hast du ähnliche Erfahrungen gemacht , oder liegt es hier an den zusätzlichen MOS FET Stufen?

Wie viel Watt bekommst du nun mit der UL 40% Variante ,die ich hier für die Beste halte, heraus ?

Gruß Jörg

[jacob]

Hi Jörg,

was meinst Du denn eigentlich mit "fix bias 10 Ohm"?

Laut Tung-Sol KT120 Datenblatt darf der Gitterableitwiderstand bei fixed bias max. 51K betragen:

http://www.jogis-roehrenbude.de/Roehren-Geschichtliches/Roe-Neuvorstellungen/BTB/KT120/KT120TungSol.pdf

Gruß

Jacob

[Hardcorebastler]

Hi Jacob,
Katodenwiderstand an der KT120 10 Ohm , zum Messen des Ruhestroms,
mit den 51k ist mir bekannt(die Datenblätter zur KT120 mit den Kurven habe ich vor einiger Zeit Dirk gemailt),
mich wundert  dass es hier beim PP Amp funktioniert.

Gruss Jörg

[jacob]

Hi Jörg,

ich habe zwar bisher keine Erfahrung mit dieser Röhre sammeln können, aber da Dein Gitterableitwiderstand ja "ordnungsgemäß" (max. 51K) ist, sollte es daran eigentlich nicht liegen.
Dieses thermische Weglaufen der Röhre bei fixed bias kann auch hervorgerufen werden durch eine suboptimale Qualität der verwendeten Röhre (Anodenmaterial) und/ oder durch eine zu hochohmige Bias- Quelle.

Sicherheitshalber solltest Du m.E. einfach bei max. 47K bleiben.

Gruß

Jacob

[es345 (†)]

Hi Jörg

wenn ich bei meiner SE Endstufe KT120 (UA 450V, 110mA, 40% UL Anzapfung , Fix Bias 10 Ohm),den Gitterableitwiderstand über 47K vergrößere fängt der Ruhestrom an zu wandern,
hast du ähnliche Erfahrungen gemacht , oder liegt es hier an den zusätzlichen MOS FET Stufen?
Wie viel Watt bekommst du nun mit der UL 40% Variante ,die ich hier für die Beste halte, heraus ?

Ich habe die KT120 schon seit längerem in meinem Bassverstärker in PP B-Betrieb, der resultierende Gitterableitwiderstand ist ca 200K dort. Einen Drift habe ich dort nicht beobachtet, allerdings auch keine Langzeitmessung bei Vollast durchgeführt.

Durch die MosFETs in der 200W Schaltung hab ich einen sehr geringen resultierenden Gitterableitwiderstand, aber auch hier gibt es noch keine Langzeitaussagen. Dies sollte aber bald möglich sein, wenn ich meine 3,9 Ohm Lastwiderstandsanordnung auf ein Kühlblech gesetzt habe.
Womit ich zur Leistung komme: das Clipping beginnt bei 40V p an 3,9 Ohm, das entspricht 205 Watt. Mit der Ableseungenauigkeit daher aus meiner Sicht ca 200W.

Gruß Hans- Georg

[Hardcorebastler]

Hi Hans - Georg,
vieleicht liegt es auch an der Anodenverlustleistung der KT120,
wie bei der KT88 ist der max. Gitterableitwiderstand auch davon abhängig.

Mit deiner Leistungsangabe komme ich nicht ganz klar,wie hoch
ist die AC Volt RMS Spannung bei 3,9 Ohm Last ?

Gruss Jörg

[Nils H.]

das Clipping beginnt bei 40V p an 3,9 Ohm

Moin,

ich bin zwar nicht Hans-Georg, aber 40V Peak entsprechen 28.3V RMS.

Gruß, Nils

[Hardcorebastler]

Hi Nils,
so wird es sein,
 40V Spitze - Spitze x 0,707 = 28,28 V
28,28 ² V / 3,9  Ohm = 205 Watt

Gruß Jörg

[SvR]

Salü,

vieleicht liegt es auch an der Anodenverlustleistung der KT120,
wie bei der KT88 ist der max. Gitterableitwiderstand auch davon abhängig.

Ich schätze das es eher vom Anodenstrom abhänig ist, da Gitteranlauf- und Anodenstrom linear von einander abhängig sind (laut Josef Schintlmeister und Kammerloher: Vakuumfaktor). Dann könnte bei kleineren Strömen der Gitterableitwiderstand größer gewählt werden, da der Gitterableitstrom zu klein ist um an dem entsprechenden Widerstand einen deutlichen Spannungsabfall zu erzeugen.
mfg sven

[Hardcorebastler]

Hallo Sven,

leider fehlt dazu eine Aussage im KT120 Datenblatt,
eine Angabe gemäss beiliegenden Datenblatt KT88 wäre hilfreich.

Gruss Jörg

[Manfred]

Hallo Hans-Georg,

mal erfrischend neue Wege, durch den Einsatz der MOS-FETs.
Klasse!!!

Gruß
Manfred


 

[es345 (†)]

Hallo Manfred,

es war mir ein Bedürfnis, das einmal auszuprobieren. Du hast recht, etwas außerhalb der normalen Pfade fängt der Spaß erst richtig an!

Hier zur Info 2 Oszillogramme:

- einmal 200W clean (Channel 2 mit 10:1 Teiler). Das Signal erscheint relativ sauber.
  Der mittlere Kathodenstrom beträgt dabei 210 mA, kein Problem.

- Overdrive mit 250 mA mittlerem Kathodenstrom, dies ist das angegebene Maximum Rating für die Röhre. Interessant und so erwartet:
   - keine Übernahmeverzerrungen, da per MOSFET getrieben
   - relativ hartes Clippen, da der Gitterstom die Röhre maximal durchsteuert.
     Für die Messung des Gitterstomes selbst muß ich mir noch eine geeignete Meßanordnung überlegen, das folgt getrennt.

Fazit:
Für Bass im Clean- Betrieb optimal, für Endstufen Overdrive eher nicht geeignet, da sehr hartes Clipping und die Gefahr, die Röhre außerhalb der Specs zu betreiben.

Gedacht ist die Maschine als Bassendstufe. Ich hab sie gestern im Keller an meine beiden Reflexboxen  angeschlossen und mit dem Jazzbass getestet: nach meinem Empfinden klar und präzise mit hohem Druck und der Gefahr, unmerklich einen Hörschaden zu bekommen...

Ich hab den aktualisierten Schaltplan angehängt.  Er beinhaltet 3 Änderungen


1. Vorstufe auf SRPP: Mehr Gain mit weniger Verzerrung
2. Koppelkondensator nach der Vorstufe nun auf 100nF: war vorher mit 22nF für Gitarre dimensioniert
3. Gegenkopplung nun mit 47K, dadurch noch etwas straffer

Gruß

Hans- Georg