[phosgen]

Bill of Material

Alle Materialien und Bauteile in einer Excel Tabelle, inkl. der tatsächlich gemessenen Werten.

[phosgen]

Hi Leute

Ich warte noch auf die fehlenden Teile, die ich bestellt, um weiter daran zu werkeln. Mir fehlt gerade auch wenig Zeit, mich das Amp Projekt voranzubringen, HomeOffice ist zwar Klasse, und es läuft erstaunlich rund und gut, aber die Tendenz ist: man arbeitet noch mehr als sonst.

DC-Leakage an MKP Kondensator
In der Zwischenzeit konnte ich den Kondensator testen, den ich verdächtige, dass er leckt. Ich habe für den Test die ECC99 entfernt, so dass ich wie von Sebastian vorgeschlagen, den Test durchführen kann.
Wenn die Spannung hochfährt, dann liegt hinter dem Kondensator C210 anfangs über 100V, die dann zuerst relativ rasch runter auf 2 Volt runter geht, dann sehr langsam unter 1 Volt.  Dieselbe Messung habe ich an C110 durchgeführt: zu keinem Zeitpunkt ist Gleichspannung zu messen: 0VDC. Das Ergebnis ist eindeutig: C210 leckt.. Das Ding muss nun ersetzt werden.

Wie geht's weiter?
Wie gesagt, ich erwarte die Teile. Ich habe gleich vorsorglich mir auch gleich Carbon Film Widerstände bestellt, falls ich mit den verbauten Carbon Composites nicht zufrieden sein sollte. Vor allem habe ich einige Widerstände bestellt, um die bestehenden Kathodenwiderstände zu ersetzen respektive. Das Biasing muss angepasst werden, damit die Verzerrungen auf ein möglichst niedriges Mass zu bringen. Ich hoffe, mit meinen Überlegungen richtig zu liegen - andernfalls bitte mich korrigieren.

• Kathodenwiderstände V1: aktuell 2.7k --> neu 1.8k
• Kathodenwiderstände V2: aktuell 2.7k --> neu 1.8k
• Kathodenwiderstände V3: aktuell 220R --> neu 68R
  

Ich habe mir den Build mir angesehen; das wird bei V2 und V3 eine ziemliche Fricklerei, die Kathodenwiderstände zu ersetzen.

Gute Nacht, cheers
/ martin

[phosgen]

Korrekturen an V3

Ich habe mit weiteren Simulationsmodellen rumgespielt, um den optimalen Arbeitspunkt zu bestimmen. Ich habe insgesamt 2 verschiedene Spice Modelle, sowie die Modelle bei folgenden Websites verwendet: (1) https://www.trioda.com/tools/triode.html (2) https://www.trioda.com/tools/triode.html (leider kein ECC99 Modell vorhanden).

Mit dem aktuellen Biasing (Rk=220R bei Uk=3V und Ua=104VDC) ist THD Anteil recht hoch (0.31%). Um THD auf einen vernünftigen Wert runter zu bringen müsste der Arbeitspunkt näher zur -1V Ug1 Linie, dann aber wird's knapp mit dem Headroom. Diese Gainstufe verfügt jedoch über einen closed Negativ Feedback Loop, der die Verzerrungen drastisch reduziert (http://www.valvewizard.co.uk/localfeedback.html).

Ausserdem habe ich in der in der Excel-Datei enthalten Simulation der Headroom zu niedrig bemessen (Faktor 2).

Deshalb habe ich nun folgende Korrekturen vorgenommen

• Ra=11k 5W - vormals 11k 2W
• Rk=150R - vormals 220R
• 1uF/400V ausgetauscht

Messungen an V3A und V3B (idle - ohne Signal):

• Ua=103VDC
• Uk=2.05VDC
• Ug=0VDC
• U-out (nach C110/C210): 0VDC
• daraus ergibt sich (kalkuliert): Ia=15.1mA

Die Werte sind nun absolut symmetrisch und entsprechen den Werten, welche ich in den Simulationen ermittelte.Der ausgechselte MKP ( C210 ) blockt nun sauber Gleichspannung.

Anmerkung:
Sobald ich mit den Korrekturen durch bin, werde ich das Schema wie die BOM aktualisieren.

What's next?
Als nächstes werde ich an V1 und V2 den Arbeitspunkt optimieren. Der Autor des originalen Schema hat mit Rk=2.7k (Ra=270k eine Anodenspannung von 103V gemessen. Ich selbst ermittelte 136V, was ich auch mit den Spice Modellen für die 12AX7 ermittelte. Die 2.7k für Kathodenwiderstände können nicht stimmen. Ich werde 1.5k Widerstände verwenden.

Bis demnächst...

Herzliche Grüsse
/ martin

[phosgen]

Hier noch ein Foto der akutalisierten Line Stage.

Die grossen grünen Widerstände sind Carbon Film Widerstände von Kiwame 11k/5W.

[cca88]

 

Grüße
Jochen

[phosgen]

Korrekturen an V1 und V2

Wie bereits erwähnt, die 2.7k Kathodenwiderstände habe ich nun gegen 1.5k ausgetauscht.

Messwerte
          V1A       V1B       V2A        V2B
Ua (VDC)  103.5     103.8     111.3     111.2
Uk (VDC)  0.89      0.89      0.85      0.85
Ug (VDC)  0.00      0.00     -0.16     -0.15
Ia (mA)   0.60      0.60      0.57      0.57
THD (%)   0.009     0.009     0.020     0.020    (gemäss Sim)

Alle U-Messwerte mit Referenz Starground.

Die Werte an V1 sind in etwa wie erwartet und entsprechen den mit der Spice Model ermittelten. Die Werte an V2 weichen jedoch seltsamerweise von den berechneten/simulierten Werten ab, obwohl die beiden Trioden wie V1 denselben Arbeitspunkt haben sollten. Vor allem die Negativspannung, die an Ug anliegt, sieht schrägt aus.

Es ist nun spät - ich gehe morgen Abend der Ursache nach.

Gut' Nacht
/ martin

[phosgen]

Wieso verhält sich V2 anders als V1?

Ich habe alles nochmals von vorne bis hinten die Testpunkte abgegriffen und komme auf die selben Werte wie gestern bestimmt.
Die Schaltung ist - abgesehen von den Kathodenwiderständen - sonst unverändert geblieben. Dennoch habe ich nun an Ua beider V2 Trioden 111VDC anliegen, also rund 8V höher als bei V1. Vor der Änderung an den Rk habe ich an allen Trioden von V1 und V2 Ua=136VDC gemessen. Darum erstaunt mich nun, dass sich V2 anders verhält als V1. Gemäss dem LTSpice Modell liegen die ermittelten Werte von V1 näher an der Simulation als bei V2.

So richtig kann ich's mir nicht erklären. Vielleicht hat jemand von Euch ein Idee dazu?

Auch habe ich die 12AX7 Röhren nicht ausgetauscht / vertauscht, so dass ich von denselben Bedingungen ausgehen kann.

Anbei noch ein Snapshot der des LTSpice Modells der Phono-Pre Stages.

cheers
/ martin

[Laurent]

Hallo Martin,

Keine Ahnung, ob es daher kommt, aber Röhre weisen eine breite Streuung in Sachen Kennlinie auf. Wenn die Röhre nicht "balanced" selektiert worden ist, ist die Wahrscheinlichkeit, dass beiden Triodensystemen auseinander geraten Recht groß. Diese Selektion erfolgt wohl gemerkt statisch an einem bestimmten Punkt. Sagt also nix zum dynamischen Verhalten...

Ich habe einige 12AX7 schon gemessen und je nach Hersteller und sicherlich auch Produktionscharge, kann man das feststellen.
Dies würde deine Messung vielleicht erklären.

Gruß
Laurent

[cca88]

Wieso verhält sich V2 anders als V1?

Ich habe alles nochmals von vorne bis hinten die Testpunkte abgegriffen und komme auf die selben Werte wie gestern bestimmt.
Die Schaltung ist - abgesehen von den Kathodenwiderständen - sonst unverändert geblieben. Dennoch habe ich nun an Ua beider V2 Trioden 111VDC anliegen, also rund 8V höher als bei V1. Vor der Änderung an den Rk habe ich an allen Trioden von V1 und V2 Ua=136VDC gemessen. Darum erstaunt mich nun, dass sich V2 anders verhält als V1. Gemäss dem LTSpice Modell liegen die ermittelten Werte von V1 näher an der Simulation als bei V2.

So richtig kann ich's mir nicht erklären. Vielleicht hat jemand von Euch ein Idee dazu?

Auch habe ich die 12AX7 Röhren nicht ausgetauscht / vertauscht, so dass ich von denselben Bedingungen ausgehen kann.

Anbei noch ein Snapshot der des LTSpice Modells der Phono-Pre Stages.

cheers
/ martin

Hallo martin,
ich denk, daß die Ursache der untersxchiedlichen Ströme und damit auch der Andodenspannungen bei der negtaiven Gittervorspannung zu suchen ist...

nur - wo kommt die her?

Grüße
Jochen

[roehrich]

Noch ein paar Gedanken:

* Welchen Innenwiderstand hat Dein Messgerät? So ein einfaches DMM kann mit seinem Innenwiderstand in hochohmigen Röhrenschaltungen schon mächtig die Messwerte verziehen.
* Die zwei Stufen weisen deutlich unterschiedliche Werte der Gitterableitwiderstäne auf ... 50K (in der Simulation sogar nur 1K) gegenüber 2M2 ... Da kann es in der Praxis vielleicht schon leichte Unterschide durch Gitteranlaufströme geben. Das könnte auch die negative Vorspannung erklären. Je nach Modell sind solche Effekte evtl. gar nicht in der Simulation zu sehen.
* Wie sieht es denn aus, wenn Du das Steuergitter der zweiten Stufe mal testweise auch mit 47K auf Masse legst ... oder gar beide Steuergitter direkt erdest?
* Kleinsignalmässig (und damit auch Frequenzgangmässig) dürfte es keinen Unterschied machen, ob R10 und R11 an B+ oder GND liegen. Ordentliche Siebung vorausgesetzt, sind wechselspannungsmässig beide Versorgungsspannungsanschlüsse ident. In der der Praxis gibt es aber Unterschiede: In Deinem Fall ist C6 einer deutlich höheren Gleichspannung ausgesetzt (nahezu Versorgungsspannung), als im anderen Fall (nahezu 0V). In der Theorie kein Problem ... reale Kondensatoren mit ihren parasitären Effekten, können da schon auf- und ausfallen. Ausserdem wird bei dieser Schaltungsvariante ein evtl. vorhandener Ripple auf B+ auch wieder in das Steuergitter eingekoppelt. Bei Dir jetzt dank Stabilisierung wahrscheinlich weniger ein Problem.

Ciao
Sebastian

[phosgen]

Salut zäme

Vielen Dank an Laurant, Jochen und Sebastian für Eure Feedbacks. Ich denke, ich bin mit Eurer Hilfe nun einen Schritt weitergekommen:

Betreffend Balanced 12AX7 Röhren:
Ich habe V1 und V2 gegeneinander ausgetauscht und komme auf dieselben Werte. Die beiden Röhren liegen recht nahe zusammen, die Trioden-paare einer 12AX7 sowieso.

Innenwiderstand Messgerät
Die Spezifikationen (aus Manual) sagen, dass der Eingangswiderstand für AC/DC Spannungsmessung 10 MOhm  beträgt. Mit einem zweiten DMM konnte ich diesen Wert messen und bestätigen. Beeinflusst das nun das Röhren-Ecosystem so drastisch? Ich tendiere zu sagen: nein.

RIAA Filter Netzwerk
Ehrlich gesagt, ich habe mich auch gefragt, wieso dieses gegen B+ und nicht gegen GND geschaltet ist. Ich hab's nicht weiter hinterfragt und folgte dem originalen Schema (Anmerkung: Sebastian bezieht sich auf das LTSpice Modell; die Nummerierung der Bauteile in meinem Visio Schema ist 3-stellig). Die Problematik hinsichtlich Ripple Spannung und möglicher parasitärer Effekte der Kondensatoren ist mir bewusst. Vorläufig lass ich's mal und werde den Gedanken wieder aufnehmen, wenn mir dieser Teil der Schaltung Probleme machen sollte, z.b. das EQ-ing passt nicht oder es brummt wie Hölle.

Negative Gitterspannung - Gitter mit 2200 k oder 47.5k oder direkt auf GND legen?
Auf diesen Test war ich gespannt, als ich Sebastians hinweis las, den 2.2M Gitterableitwiderstand mit einem 47.5k Überbrücken oder direkt gegen Masse legen. Nun - ich habe mir nochmals die Messwerte des originalen Schemas angesehen (vgl. Anhang), wo bei V2 eine ebenfalls höhere Ua notiert wurde (7V höher als bei V1. Allerdings liegt dort  1.2V an Uk an (anstatt bei 0.9V bei meinem Build).

Für den Test habe ich einfach einen 47.5k parallel zum 2.2M Widerstand geschalten, was effektiv einen Widerstand 48.6k ergibt --> Messung:

• Ua: 103.7VDC (zuvor 111.2VDC)
• Ug: -0.009VDC (zuvor -.15VDC)
• Uk: 0.897VDC (zuvor 0.85VDC)
• Ia: 0.60mA (zuvor 0.057mA)
• THD: 0.009% (zuvor 0.020%) gemäss Sim

Gut - was bedeutet das für das weitere Vorgehen?
Wenn ich's richtig besehe, das Kriterium, wonach ich mich orientieren kann, ist THD. Danach müsste ich den 2.2M Gitterableitwiderstand durch einen 47.5k ersetzen, weil ich damit die THD um mehr als die Hälfte reduzieren kann.

Neuerliche Frage: Aber ist das wirklich die richtige Massnahme?

cheers
/ martin

[cca88]

Grias Di martin

es ist also kein Bug, sondern ein Feature

ich glaub das Hauptziel sollte nicht der minimale THD sein, sondern die korrekte RIAA-Entzerrungskurve

Grüße
Jochen

[phosgen]

Salut Jochen

Yep - a very special CROFT feature !

Wie ich schon bei der Erläuterung der Schaltung erwähnte, das RIAA EQ Filtering des CROFT Preamps wird von einigen Kritikern als nicht dem RIAA Standard entsprechend bezeichnet. Bisher hatte ich mir nicht genau angesehen, was betr Frequenzwiedergabe passiert. Weshalb Glen Croft den RIAA EQ so implementierte, darüber habe ich keine Informationen im Netz gesehen. Allerdings wird von den doch recht zahlreichen Testern / Reviewer der Phono Preamp eigentlich nie bezüglich des RIAA EQ-ing negativ erwähnt. Aber wie weicht das CROFT RIAA Netzwerk vom Standard ab?

Nun  - ich bin weit davon entfernt, Experte für elektronische Schaltungen zu sein. Das CRIFT-RIAA Netzwerk erkenne ich grundsätzlich als passives RIAA Netwerk, allerdings modifiziert, weshalb ich mal das CROFT-RIAA und ein standard Passives RIAA Netwerk gegenübergestellt habe, und als Spice Modell dargestellt.

Links CROFT | Rechts Standard Passive RIAA

Die Grenzfrequenzen liegen bei

• 50 Hz
• 500 Hz
• 2100 Hz

Beim plot habe ich den Bereich 10Hz bis 5kHz abgebildet, um die drei oben genannten Frequenzpunkte in dne Fokus zu stellen. Auffallend ist, dass die CROFT RIAA später und dann steiler sinkt (grössere Attenuation)) als bei der Standard Passiven RIAA.  Bei der Phasenverschiebung (die etwas weniger helle Kurve) ist der Unterschied noch deutlicher. Bei der standard Passive RIAA Schaltung schwingt diese Kurve deutlich, während sie beim CROFT RIAA die Kurve flacher und weniger Phasenverschiebung zeigt.

Btw: die R und C-Werte habe ich mittels diesem Calculator ermittelt: http://www.mh-audio.nl/Calculators/CalculateRIAA.html

Ich schraube das Ding nun mal erst zusammen, und werde mir mal anhören, wie der CROFT sich akustisch verhält.

@Jochen: du scheinst offenbar erfahrener in diesem "Business" zu sein. Was war deine Feststellung, als du schriebst: kein Bug sondern Feature?

cheers
/ martin

[roehrich]

@Jochen: du scheinst offenbar erfahrener in diesem "Business" zu sein. Was war deine Feststellung, als du schriebst: kein Bug sondern Feature?

Auch wenn ich nicht Jochen bin, antworte ich mal: Ich denke das bezog sich auf die Arbeitspunktverschiebung durch Gitteranlaufstrom. Eben kein Fehler, sondern eine Röhreneigenschaft. Je grösser der Gitterableitwiderstand ist, umso mehr tritt das zu Tage. Früher wurde das sogar absichtlich zur alleinigen Arbeitspunkteinstellung verwendet, da lagen dann die Widerstände so im Bereich 5MOhm und mehr. So zum Beispiel beim Vorläufer des Bassman, dem Fender Pro-Amp bei der Eingangsstufe: https://gitec-forum.de/wp-content/uploads/bassman_geschichte.pdf

Ich würde den 2M2 nicht verkleinern, denn das erhöht unmittelbar die dynamische Ausgangsbelastung der Stufe davor, und wirkt sich sicher auf Frequenzgang und THD aus. Wenn das wirklich stört, könnte man eher den Kathodenwiderstand der zweiten Stufe solange verkleinern, bis der Effekt durch den Gitteranlaufstrom ausgeglichen ist. Allerdings fehlt mir die Erfahrung, wie sehr dieser Effekt über die Zeit und die verschiedenen Röhrenfabrikate und Chargen streut. Daher denke ich, dass der Effekt in dieser Grössenordnung in der Praxis irrelevant ist und eher von akademischem Interesse.

Ciao
Sebastian

[cca88]

Hallo Martin,
war eigentlich (beinahe) nur zur Auflockerung gemeint...

"Beinahe", weil das eigentümliche Verhalten wohl Teil der Schaltung ist und keiner Problembehebung bedarf.

Sebastian hat es wohl richtig beschrieben - da ist irgendeine Form der Anlaufstromgitterspannungserzeugung mit im Spiel.
Die SPICE-Modelle können das nicht wirklich abbilden. Vielleicht können die von Thaddäus es. Ich hoff, der macht irgendwann mal eins für die 12AX7.

Grüße
Jochen