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Schaltungsvariante Phasenumkehrstufe

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Offline gundeyu

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Schaltungsvariante Phasenumkehrstufe
« am: 1.08.2007 23:12 »
Hi,
ich habe eine Frage zu einem Schaltungsdetail zu einer Gegentaktleistungsendstufe. Vielleicht kann mir da jemand mit Erfahrung weiterhelfen:
wenn man für die Phasenumkehrstufe den Anoden- und Kathodenwiderstand der Röhre (z.B.ECC81) etwa gleich gross wählt, resultiert das in einer Verstärkung von 1 bzw -1 des Eingangssignals und die Signale anr Anode und Kathode können zur Ansteuerung der Gitter der beiden Endröhren eingesetzt werden (über Kondensatoren entkoppelt).
Soweit ich verstanden habe, kann aber ein Problem darin bestehen, dass die Ausgangsimpedanzen der Signals an Anode und Kathode aufgrund der Röhrenimpedanz unterschiedlich ist; da aber mit diesen Signalen die Gitter der Endröhren angesteuert werden, und das nicht völlig leistungslos geschieht, kann die unterschiedliche Impedanz zu (unnötigen?) Verzerrungen führen.
Ich habe nun in diversen Schaltungen 2 Varianten gefunden, um diesen Effekt zu kompensieren; mich würden aber Vorteile/Nachteile der jeweiligen Methode interresieren (um schliesslich entscheiden zu können was für mich besser geeignet ist)

1) Kathodenwiderstand mit Poti versehen, so dass die Verstärkung nicht genau |1| ist, um damit die ungleichen Impedanzen auszugleichen
2) Längswiderstand im Pfad mit geringerer Impedanz zwischen Röhre und Auskoppelkondensator für die Endstufe, um die Ausgangsimpedanz zu erhöhen und damit anzugleichen.

Methode 1) sagt mit intuitiv eher zu , da man mit dem Poti etwas ausgleichen kann, Methode 2 könnte aber den Vorteil haben, dass es dann erst gar nichts auszugleichen gibt...
Ich bin auch im Moment gar nicht sicher, ob die Röhrenimpedanz nicht auch frequenzabhängig ist (oder abhängig vom Eingangssignalamplitude) und somit mit einem Festwiderstand im Längszweig tatsächlich korrigiert werden kann?

Oder aber ist die potenzielle Verzerrung durch umterschiedliche Ausgangsimpedanzen so gering, dass man sich darüber keine Gedanken machen muss?

Danke schon einmal.


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Offline KippeKiller

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Re: Schaltungsvariante Phasenumkehrstufe
« Antwort #1 am: 2.08.2007 02:35 »
Hallo,

bei Valvewizard.co.uk wird zum Impedanzausgleich ein 10k Längswiderstand bei der ECC81 verwendet.
Zu finden unter dem Menüpunkt Cathodyne (so wird diese Art der Phasenumkehr auch genannt)

In Orange-Verstärkern wird der/die/das Kathodyn zum Beispiel aber auch ohne einen Längswiderstand oder Poti an der Kathode verwendet, und die Marke hat keinen schlechten Ruf / Klang.

Bei der Variante mit dem Poti liegt Gleichspannung auf eine Spannung an selbigem an, was man nach Möglichkeit vermeiden sollte.
Wenn denn dann meiner Meinung nach die Variante mit dem Längswiderstand.

Das die Verzerrungen durch die unterschiedliche Ausgangsimpedanz von Anode und Kathode im Kathodyn per se als Verzerrungen hörbar sein werden glaube ich jedoch nicht.
Gedanken kann man sich ruhig darüber machen den Auswirkungen auf den Klang kann es schon haben.

Schönen Gruß

Mathias

Edit: War zu spät, zu viel andere Sachen im Kopf gehabt und schon schreibt man Stuss, tut mir leid.
« Letzte Änderung: 2.08.2007 15:16 von KippeKiller »

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Kpt.Maritim

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Re: Schaltungsvariante Phasenumkehrstufe
« Antwort #2 am: 2.08.2007 02:39 »
Hallo

das Problem tritt erst im Hochtonbereich auf und wird erst gravierend, wenn Trioden in der Endstufe verwendet werden, die haben nämlich eine nnensewerte Eingangskapazität. Während die Kathodenanzpafung die Millerkapüazität der Triode noch treiben kann, gelingt das beim Anodenabgriff nicht mehr.

Wie große das Problem ist, kannst du kinderleicht berechnen. Berechne doch einfach die Impedanz auf beiden Seiten, die Eingangskapazität der nächsten Stufe ist dem datenblatt entnehmbar.

Beide Korrekturmaßenehmen sind Mist. Die srete weil man so zwar die Asymmetrie der hohenm Frequenzen ausgleicht, sich aber eine bei niedrigen herbeiregelt. Die zweite weil man sich da einen  Spannungsteiler baut, der auch wiederum zur Asymmetrie führt. So lange du keine Trioden treiben willst ist Katodyn ohne jegliche Maßnahmen eine der besten Phasenumkehrstufen. Nur ZÜs und Long Tailed Pairs mit sehr langem Tail bzw. Konstantstromquelle kommen da ran, jedenfalls, wenn es um Hifi geht.

Viele Grüße
Martin

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Offline gundeyu

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Re: Schaltungsvariante Phasenumkehrstufe
« Antwort #3 am: 2.08.2007 22:50 »
Vielen Danke für die Antworten. Ich werden dann erstmal einen Längswiderstand einplanen.

Laut Datenblatt hat eine Endröhre z.B. ~10pF Gitterkapazität, es ist aber keine unterschiedliche Kapazität für Pentoden - oder Triodenbetriebsart erwähnt. Ist denn die Kapazität betriebsartabhängig?
Wenn in UL-Betriebsart sich die Röhre je nach Amplitude mehr als Triode bzw mehr als Pentode verhält, ändert sich dabei auch die Gitterkapazität merklich?
Gruss
Gunnar

 :gutenacht:




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Kpt.Maritim

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Re: Schaltungsvariante Phasenumkehrstufe
« Antwort #4 am: 2.08.2007 23:27 »
Hallo

Oh weh, ich glaube mit deinem Wissenstand würde ich mir über Längswiderstände keine Gedanken machen. Berechne doch einfach mal den Eingangswiderstand deiner Endstufe. Und die Ausgangswiderstäande der Katodynstufe. Wenn erstere immer groß im verhältnis zu letzteren sind, ist doch alle s kein Problem. Nur bei Trioden ist da wegend es Millereffektes etwas zu befürchten.

Kann es sein, dass du weder Eingangs- noch Ausgangswiderstände berechnen kannst? Und noch nie etwas vom Millereffekt gehört hast. Wenn dem so ist, hast du andere Sorgen als Längswiderstände.

Viele Grüße
Martin

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Offline Ramarro

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Re: Schaltungsvariante Phasenumkehrstufe
« Antwort #5 am: 3.08.2007 00:26 »
Allmählich wird es ärgerlich hier. Wenn die Leute schon alles wüssten, wie was zu berechnen ist, bräuchten sie kein Forum wie dieses.
Ja, die Eingangskapazität ist betriebsabhängig. Bei Pentodenbetrieb kommt nur die Kapazität laut Datenblatt zum Tragen, bei Triodenbetrieb multipliziert sich diese jedoch mit der Verstärkung, das ist der Miller-Effekt.

Grüße,
Rolf
Wer As (Ab) sagt, muss auch Bes (Bb) sagen.

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Kpt.Maritim

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Re: Schaltungsvariante Phasenumkehrstufe
« Antwort #6 am: 3.08.2007 08:21 »
Hallo Rolf,

man muss auch nicht alles wissen, aber bevor man sich Gedanken über die Kompenbsation eines Effektes macht, wie hier durch Poti oder Längswiderstand sollte man dessen Größe kennen. Ob das der Fall ist wollte ich wissen.

Du kennst mich, nur ein Wort und ich hätte alles erklärt, gerade deswegen habe ich gefragt. Ich wollte nur die Formeln für die Eingangskapazität und deren Blindwiderstand nicht hinschreiben obwohl der Fragende dieses evtl. schon weiß.

Viele Grüße
Martin


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Offline Ramarro

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Re: Schaltungsvariante Phasenumkehrstufe
« Antwort #7 am: 3.08.2007 08:31 »
Hallo Martin,

ich weiß, Du bist ein netter Kerl. Nur klingst Du in letzter Zeit manchmal doch etwas überheblich, Newbies könnte das verschrecken. Vielleicht bin ich aber auch nur zu sensibel ... nichts für ungut.  :bier:

Grüße,
Rolf
Wer As (Ab) sagt, muss auch Bes (Bb) sagen.

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Kpt.Maritim

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Re: Schaltungsvariante Phasenumkehrstufe
« Antwort #8 am: 3.08.2007 08:46 »
Hallo Rolf,

hmmm, Danke für die ehrlichen Worte, ich werde aufpassen nicht mehr so rüberzukommen.

Viele Grüße
Martin

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Offline oldeurope

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Re: Schaltungsvariante Phasenumkehrstufe Denkfehler?
« Antwort #9 am: 3.12.2007 10:03 »
Hi,
ich habe eine Frage zu einem Schaltungsdetail zu einer Gegentaktleistungsendstufe. Vielleicht kann mir da jemand mit Erfahrung weiterhelfen:
wenn man für die Phasenumkehrstufe den Anoden- und Kathodenwiderstand der Röhre (z.B.ECC81) etwa gleich gross wählt, resultiert das in einer Verstärkung von 1 bzw -1 des Eingangssignals und die Signale anr Anode und Kathode können zur Ansteuerung der Gitter der beiden Endröhren eingesetzt werden (über Kondensatoren entkoppelt).
Soweit ich verstanden habe, kann aber ein Problem darin bestehen, dass die Ausgangsimpedanzen der Signals an Anode und Kathode aufgrund der Röhrenimpedanz unterschiedlich ist; da aber mit diesen Signalen die Gitter der Endröhren angesteuert werden, und das nicht völlig leistungslos geschieht, kann die unterschiedliche Impedanz zu (unnötigen?) Verzerrungen führen. ... Oder aber ist die potenzielle Verzerrung durch umterschiedliche Ausgangsimpedanzen so gering, dass man sich darüber keine Gedanken machen muss?

Danke schon einmal.



Hallo Forum,
Liegt da nicht ein Denkfehler vor? ???
Die beiden Endröhren stellen eine gleich grosse Blindlast dar
und die beiden Gitterableitwiderstände eine gleichgrosse Wirklast.
Diese Wechselstrombelastungen an den beiden Ausgängen sind folglich
gleich gross. Damit hebt sich "das Problem" auf.
Du darfst keinesfalls die Anoden- und die Katodenseite allein für sich betrachten.
Schaltest Du einen Widerstand auf der Anodenseite parallel, wird die Signalspannung
am Ausgang sinken. Tust Du gleiches auf der Katodenseite, erreicht sie wieder den
ursprünglichen Wert.

Grüsse von Darius

PS: Das mit 1 und -1 ist auch nicht richtig aber egal.

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Kpt.Maritim

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Re: Schaltungsvariante Phasenumkehrstufe
« Antwort #10 am: 3.12.2007 10:32 »
Hallo

beide Signalquellen haben verschiedene Innenwiderstände als Stromliefrfähigkeit. Parallel dazu liegt der Eingangswiderstand der jweiligen Endröhren. Du drafst nicht einfach die Triode un deren Innwnwiderstand uberücksichtigt lassen. Du hast ja die Röhre und die beiden Widerstände als Signalquelle und da kommt der unter Ausgang nunmal Niederohmiger daher.

Bei Pentoden als Endrohre spielt das aber fast keine Rolle, weil deren Eingangswiderstand sehr hoch ist.

Viele Grüße
Martin

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Offline oldeurope

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Re: Schaltungsvariante Phasenumkehrstufe
« Antwort #11 am: 3.12.2007 11:13 »
Hallo

beide Signalquellen haben verschiedene Innenwiderstände als Stromliefrfähigkeit. Parallel dazu liegt der Eingangswiderstand der jweiligen Endröhren. Du drafst nicht einfach die Triode un deren Innwnwiderstand uberücksichtigt lassen. ...

Viele Grüße
Martin

Hallo Martin,

die Endtriode stellt eine Blindlast dar.
Ihr Gitterableitwiderstand eine Wirklast.

Das zusammen gibt eine Scheinlast auf die die Katodynstufe arbeiten muss.
Beide Scheinlasten sind gleich.*)

Wechselstrommässig liegt die eine Scheinlast parallel zum Katodenwiderstand
und die andere zum Anodenwiderstand der Katodynstufe.

Liegen gleiche (Schein-) Widerstände an Anode und Katode der Katodynstufe,
dann sind die daran abfallenden Signalspannungen, vom Betrag her, gleich.
Was will man mehr? :)

Der von gundeyu  befürchtete Effekt tritt folglich nicht auf.
Die beschriebenen Massnahmen bewirken lediglich eine asymmetrische
Ansteuerung, die ja eigentlich vermieden werden soll ;).

Gruss Darius

*) Solange kein Gitterstrom fliesst.



« Letzte Änderung: 3.12.2007 12:04 von oldeurope »

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Offline martin.k

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Re: Schaltungsvariante Phasenumkehrstufe
« Antwort #12 am: 3.12.2007 20:14 »
Guten Abend
Bei teoretische Überlegungen ist es ja liecht so, dass die wichtige Fragen nie gestellt werden, weil das Problemlösen uns gerne in das Tunnelsehen drängt:
Wozu Symmetrie?
Klingt ein symmetrische Verstärker etwa besser, schneller, grösser?
Warum klingt die Kathodyn bei übersteuerung so fett?
Unsymmetrie. Oktaven. Yess!
Ein symmetrische Verstärker klingt hart und steril.
Ich hab's probiert.
Vergiss Symmetrie.
Musik ist alles andere als Symmetrie.

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Kpt.Maritim

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Re: Schaltungsvariante Phasenumkehrstufe
« Antwort #13 am: 4.12.2007 13:46 »
Hallo

Korrektur, Korrektur Korektur. Es spielt garkeine Rolle das der Quellwiderstand unten und oben verschieden ist. Darius hat Recht.

Und zwar kann man sich das so vorstellen.

Die Unkehr entsteht ja dadurch, dass über der Anode und darunter der selbe Widerstand liegt. Da beide Widerstände vom selben Signalstrom durchflossen werden fällt auf beiden Seiten auch die selbe Signalspannung. Jetzt legen wir parallel zur unteren Seite den Eingang einer Röhre mit Kapazität und Gitterableitwiderstand - das ganze Programm halt. Die Last auf der Unterseite ist nun kleiner, und nimmt wegen der Kapazität nach hohen Frequenzen weiter ab. Folglich ist die Oberseite jetzt etwas hochohmiger als die Unterseite. Die Phasenumkehr ist asymmetrisch. Aber realiter hängt and er Oberseite auch eine Röhre und zwar die selbe, mit selben Rg und der selben Kapazität. Folglich ist alles wieder in Wage. Denn der Arbeistwiderstand unten bestehend aus Rg, Rk, und Eingangskapazität ist wieder genau so groß wie oben, wo er aus Ra, Rg und Eingangskapazität besteht. Denn wir haben in beiden Fällen eine Parallelschaltung gleicher Bauteile. Der Kniff ist, dass die Anodenspannung für das Signal auch Masse ist. Denn jedes nach der Anodenspannung lgehende Signal wird durch die Elkos des Netzteils sofort nach Masse durchgereicht.

Viele Grüße der nun wieder etwas klügere
Martin