[phosgen]

Hi

Allmählich nähere ich mich meinem ersten Entwurf des Schaltungslayouts des MBRK-Clones. Das Ding zu layouten ist Mission!

Marc hat mich in einem anderen Thread darauf aufmerk, dass es nicht gut sei, mit Relais zwischen unterschiedlichen Anodenspannungen hin und her zu schalten. Zum einen sind flinke HV-feste Relais-Typen rar und zum anderen, das war Marc's Argument, können die Relais beim Umschalten an den Kontakten "kleben".

Anbei habe ich mir eine alternative Schaltung überlegt, die weitgehend nur das Signal schaltet, in dem ich vor den Relais entsprechende Caps einsetze. Dennoch ist an einer Stelle des Schaltplans notwendig, zwischen zwei Anodenspannungen EL und ER umzuschalten.
Wenn ich dem Umstand Rechnung trage, dass das HV-Relais RYA1 'kleben' soll, und zudem nicht ganz so flink ist, wie die normalen Signalrelais, dann ist u.U. mit einer Unterbrechung der Anodenspannung /-stroms zu rechnen. Mit einem kleinen zusätzlichen Elko zwischen HV-Relais und Anode sollte man eigentlich dem entgegenwirken können, nicht?

Frage an Radio Eriwan:
- Ist meine alternative Schaltung korrekt ? (vgl. Skizze im Anhang)
- Macht es Sinn zwischen dem HV-Relais RYA1 und der Anode einen Elko einzusetzen, um ggf. den Spannungsunterbruch zu 'überbrücken'?
- Wenn ja - wie gross muss der Elko sein?

Versuch, zu kalkulieren:
Ladung für 2ms Unterbrechungszeit:
I=2mA
t=2ms
U=~250V

C = (I*t)/U in Farad --> 16nF

IMHO sollte mit einem 1uF Elko der Unterbruch der Spannung ausgeglichen werden können. Sind meine Überlegungen das korrekt?

Würde mich sehr auf Euer Feedback freuen und grüsse Euch
/ martin

[Chryz]

Servus,
die Schalterei hinter den beiden Koppel-Cs ist kein Problem.
Dein Anliegen mit dem Elko verstehe ich noch nicht ganz. Willst du mit dem Elko das Relais überbrücken? Also parallel zu Eingang und Ausgang vom Relais? Seriell macht es ja keinen Sinn, weil dann keine HV mehr an der Anode anliegt.
Was mir gerade einfällt: Vielleicht kannst du einen zweiten Anoden-R parallelschalten. D.h. einmal hast du nur 200K und einmal werden 100k parallel dazu geschaltet. Dann müsstest du mal ausrechnen, wie hoch die Spannungsdifferenzen sind und ob das zulässig wäre für ein Relais. ER und EL müssen liegen ja beide bei 400V.
mfg

Chryz

[phosgen]

Hi Chryz

Ja - an Deine Variante habe ich auch schon gedacht - allerdings ist mir das ein wenig zu heiss.

Ich dachte, einen Elko seriell zwischen Anode und Relais einzusetzen, um mögliche Unterbrechungen des HV-Stroms zu vermeiden (Knacken, Spannung fällt kurzfristig zusammen). Der Elko soll für die 2ms Prellzeit als "Batterie" dienen.

Was denkste dazu?

Cheers
/martin

[Chryz]

Servus,
der C wirkt doch dann wie ein Koppel-C. Nur für die Anodenspannung. D.h. du hast gar keine HV mehr an deiner Anode. Wenn du den gewünschten Effekt erreichen willst, müsstest du einen C von der Anode nach Masse schalten. Ich habe aber keine Ahnung ob das sinnvoll ist und vor allem inwiefern sich das auf den Arbeitspunkt der Röhre auswirkt.
mfg

Chryz

[phosgen]

Hi Chryz

Ja genau, gegen Ground natürlich. Seriell funzt's natyrlig nid! Aber nach Ground hin - das müsste doch funktionieren?

Cheers
/  martin

[Chryz]

Servus Martin,
wie gesagt: ich vermute du bekommst Probleme mit dem Arbeitspunkt der Röhre. Diese arbeitet ja gerade mit der Spannungsänderung über dem Anoden-R. Ich bin mir nicht sicher, wie sich das auswirkt, wenn danach die Spannung wieder stabilisiert wird... Da muss sich mal einer unserer Profis äußern.
mfg

Chryz

[the_moppi]

hi

wenn du einen c von der anode gegen masse schaltest, wirst du vermutlich nix mehr hören da das wechselspannungssignal dann ja auch geerdet wird. du wirst seriell oder parallel zum anoden r nicht viel mit cs arbeiten können, denn sonnst schließt du ja die signalspannung wieder gegen B+ weg. über das knacken beim umschalten würde ich mir keine sorgen machen, da mesa ja allgemein in der umschaltzeit mutet, sofern du das auch machst, wirst du es nicht hören.

Mfg Marek

[phosgen]

Hi there

Auch wenn mein Thread in den vergangenen Tagen von mir unberührt blieb, ich bin nach wie vor am Werk. Dass es nicht so vorwärts geht, liegt einserseits an der Komplexität des Amps aber auch an der wenigen Zeit, die mir zur Verfügung steht. Ich habe Ende des vergangenen Jahres meine langjährige Freundin geheiratet, und sie ist erst kürzlich aus Hamburg nach Zürich umgezogen. Und jetzt steht der Umzug in ein Haus vor. Alles Dinge, die Zeit benötigen. Aber am neuen Ort kann ich meine eigene Amp-Küche! Darauf freue ich mich sehr.

Nach wie vor stecke ich in der Phase des 'layoutens'. Jetzt ist aber ein Stand erreicht, bei welchem man allmählich sieht, wie der MBRK daherkommen wird. Das Relais-Problem konnte ich nach ausufernder Recherche lösen. Insgesamt 42  Relais: eigentlich ist das kein Amp mehr sondern ein Stellwerk!

Aber der Reihe nach!

Änderungen im Schema gegenüber den Originalplänen:

Netzteile:
Die Änderungen betreffen eher die Verbesserung der Sicherheitsvorkehrungen. Zum einen wird der Amp mit einem Netzfilter ausgestattet sein. An dieser Stelle werde ich eine Gerätebuchse verwenden, welche im selben Gehäuse Filter, Primärsicherung und Hauptschalter eingebaut haben. Ebenso sichere ich den Netztransformer vor Kurzschlüssen und Überlastung des Hochspannungsteils mit je einer Sicherung am Ende einer jeden sekundären Hochspannungswicklung.
Ursprünglich wollte ich auch die Heizspannung im Standby-Betrieb für alle Röhren niedriger setzten. Dieses Feature habe ich nun für die mit 6.3V beheizten Röhren realisiert, während die Röhrenheizung für V1 und V2 im Standby-Modus normal befeuert werden. Primär geht es hierbei um die Verlängerung der Lebensdauer der Endstufenröhren.

Preamp:
Die wichtigste Änderung am Schema, welche seit Version 0.3 erfolgte, betrifft die Schaltung um die beiden Relaisgruppen RYA1 und RYA2. In den Originalplänen wird das Audiosignal noch vor dem Koppelkondensator geschaltet, so dass die Relais auch die Anodenhochspannung schalten müssen. Das habe ich nun beseitigen können, in dem ich die Koppelkondensatoren vor den Signal-Relais positionierte, und wo es noch keinen Koppelkondensator gab, habe ich einen entsprechenden eingesetzt (C24A). An V1A ist nach wie vor die Anodenspannung zwischen den Kanälen 12 und 34 umzuschalten, nun aber abseits des Signalwegs.

FX/REV: keine Änderungen

PI+PowerAmp:
Das Speaker Selection Feature lasse ich weg.

Channel Switching Circuitry
In den Originalplänen ist leider die Schaltung, welche im Fussschalter eingebaut ist, nicht aufgezeichnet. Fest steht,dass im Original das Schalten der Kanäle über kleine Spannungsdifferenzen realisiert wird. Mir selbst erschien diese Ansteuerung etwas zu wacklig, weshalb ich das Prinzip der Kanalschaltung auf simple binäre Schaltung (RS-Latch) umstellte. Die Ansteuerung des eigentlichen Switchboards entspricht weiterhin dem Original, jedoch die Ansteuerung von aussen ist auf meinem eigenen Mist gewachsen, wobei die Vorlage hierzu von valvewizard.com stammt.
Mit dem Fussschalter lässt sich der Amp wie beim Original steuern, wobei ich den FX-Bypass auch von der Fussleiste aus komplett ein- und ausschalten kann (beim Original an der Rückseite des Amps).
Der sogenannte External Trigger wird nicht realisiert.

Relais Evaluation:
Mit insgesamt 45 Relais wird der MBRK zugepflastert sein. Es erstaunt meiner Meinung nach deshalb nicht, dass das Original so teuer in der Anschaffung ist.
Stückpreis, Stromaufnahme  sowie flinkes Schalten, sehr hohe Schaltspannungen sind Aspekte, welche sich gegenseitig beissen. Die Anforderungen an die Relais dieses Amps lassen sich in drei Kategorien unterteilen:

1) HV-feste Relais (RY-DIO, RY-REC)
- niedrige Stromaufnahme
- Schaltspannung von bis zu 500VDC und ~400mA
- flinkes Schalten / Prellzeiten <5ms
- geringe Aussenmasse
- 12V Steuerspannung
--> ausgewählt: Panasonic SFN4D

2) kompakte 2-fach Wechsler für Schalten der Steuersignale (SWB )
- geringe Aussenmasse
- gerine Stromaufnahme
- 12V Steuerspannung
- flinkes Schalten 3-5ms
--> ausgewählt: Axicom V23079

3) Signal-Relais
- Kompakte Aussenmasse
- Geringe Stromaufnahme
- 12V Steuerspannung
- sehr flinkes Schalten 1ms
- Schaltspannung/-Strom: Audio-Signal
--> ausgewählt: Axicom V26026

Die Auswahl an Relais ist riesig. Eine geeignete Auswahl zu treffen ist deshalb recht aufwendig, zudem auch parallel abgeklärt werden muss, ob die Modelle lieferbar sind. So ist es mir ergangen, als ich erfuhr, dass die von mir preferierten Modelle nicht lieferbar sind. Bei der Auswahl half mir eine Nutzwertanalyse, in dem ich alle Modelle mit ihren Kennwerten auflistete, mir eine Bewertungsmatrix festlegte und dann die einzelnen Modelle mehr oder weniger objektiv bewertete.

Als Signalrelais werde ich ausschliesslich Wechsler einsetzen,obwohl einige Schliesser darunter sein dürften. Das ausgewählte Axicom V23026 ist ein sehr flinkes Relais (1ms/1ms) und hat eine sehr niedrige Stromaufnahme.ausserdem sind die Pin-Abstände bei diesem Relais für die Montage auf einem Eyelet-Board besser geeignet, als solche mit einem 2.5mm Abstandraster.

Anhand des Blockplans und Steuerungs-Simulation konnte ich die Ampsteuerung auf seine Funktionsweise hin überprüfen und testen. Relais wie auch die JFET-Switches sind in jenem Blockplan dargestellt. Die Eingabeparameter lassen sich verändern und sofort zeigt der Plan die entsprechende Aktivität dar. Ein äusserst nützliches Instrument, um die Amp-Steuerung zu verstehen.
Eine Knacknuss stelle die Auswahl der HV-festen Schliesser dar. Das schliesslich ausgewählte Modell Panasonic SN4Derfüllt die Anforderungen, wenn man von seinen grossen Aussenmassen mal abshieht. 2 Öffner und 4 Schliesser sind in einem Relais zusammengefasst. Die Öffner werden keine Funktion haben aber die Schaltlast kann ich auf 4 Schaltwege verteilen, so dass ich das Relais innerhalb seiner Spezifikationen einsetzen kann.

Anbei:
- Schaltplan V1.0 als PDF
- Parts, BlockSim, Sizing etc als Excel Datei (Achtung: Part-List enthält noch einige Fehler)

[phosgen]

ff

[phosgen]

Ok, das Layout hier darzustellen, ist sub-optimal.

Damit ich Euch eine Übersicht über den Stand des Layouts geben kann, muss ich erst mal eine Preview Datei in niedriger Auflösung hier raufladen. Es gelingt mir leider nicht, die Auflösung wenigstens so gut zu belassen, um wenigstens alle Symbolnamen der Bauteile zu zeigen.

[phosgen]

Details zu jedem einzelnen Boards mit Bilder ausreichender Auflösung werde ich im Laufe dieser Woche hier reinstellen. Aber nun mal zum Überblick:

Erst mal die wichtigsten Komponenten/Bauteile des Amps
- PT --> ein nach Spez. gefrtiger Trafo mit EL150 Kern von wuesten.de
- 12V-PT Ringtrafo --> offen; nur wenn Reserve des EL150 nicht ausreichen würde, eine zusätzliche 12V-Wicklung mit ca. 5A zu verkraften
- OT --> MBRK-OT von Mercury Magnetics
- REV-OT --> Fender-style Reverb Trafo von Hammond 1750A
- Choke: Hammond 193G
- HV-Relais (RY-DIO, RY-REC): Panasonic SFN4D (4x Wechsler für 500VDC@200mA, Stromaufnahme: 390mA)
- HV-Relais für EL/ER (Anodenspannung wechseln an V1): Schrack PE014012 (Wechsler 300VDC@100mA, 5/3ms, Stromaufnahme 140mA)

- Signal-Relais: Axicom V23026, 1/1ms, Stromaufnahme: 64mA

Der Amp ist auf mehrere Eyelets und PC-Boards aufgebaut:
- Preamp-Board (Eyelet)
- Bias-Board (Eyelet)
- PSU-Board (Piggyback-Bauweise, Eyelet)
- FX Bypass Board (Eyelet)
- PL-Board (PCB)
- Switchboard (PCB)
- Footswitch Board (PCB)
Aus Platzgründen habe ich mich für bestimmte Boards für die PCB-Bausweise entschieden. Dies betrifft ausschliesslich für die Kontrolleinheiten.

Preamp Board
Das Preamp Board überdeckt den gesamten Bereich der V1..6. Pro Röhrensockel, der am Chassis befestigt sein wird, erhält das Board eine entsprechende Aussparung. V1 habe ich möglichst nahe an den Input Jack platziert. So wie das MB tut, das Input Signal "kilometerweit" durch die Landschaft zu ziehen, erachtete ich als zu heikel. Das Layout-Prinzip, dem ich folgte, entspricht dem Point-to-Point-Ideal. Deshalb kamen die Röhensockel V2...V6 auch etwas zurückversetzt zu stehen, so dass ich ausreichend Platz 'links' und 'rechts' der Sockel habe, um die Bauteile anzuordnen. Aber immer konnte ich dem Prinzip auch nicht folgen, wie Ihr sicherlich seht. Die Anordnung der Pots am Front Panel kostet einige Kompromisse. Dennoch, keines der Kabel vom Preamp-Board zum Front-Panel ist länger als 15cm, durchschnittlich 10cm)

Relativ dicht ist die Bebauung rund um V1. Genüber den Originalplänen, in welchen Audio-Signale an Anodenspannung umgeschaltet wurden, erfolgt die Umschaltung nun in meinem Entwurf ausschliesslich noch für Audio-Signallevel (weisse Relais'). Entsprechende Koppelkondensatoren habe ich den Signal-Relais vorangestellt, und wo es noch keinen Koppelkondensator gab, einen ausreichend dimensionierten spendiert (C24A ist neu). Für die Umschaltung der unterschiedlichen Anodenspannung CH12 zu CH34 habe ich das rote Relais eingesetzt, das synchron zu den entpsrechenden Signal-Relais tanzen wird. Um einiges aufgeräumter sieht's rund um die anderen Vorstufenröhrensockel aus. Weil auf dem Preamp Board ausreichend Platz herrschte, habe ich die Filter pro Anodenspannung-Zapfung auf diesem Board integriert.

Bereits markiert habe ich auf dem Preamp Board die Starground Regions, die ich pro Stufe bezeichnet habe. Sie fliessen wie folgt zusammen und werden schliesslich dem Starground zugeführt: S1-->S2-->S3-->S4-->S5-->S6.

Power Amp Section
Klassische Point-To-Point Bauweise. Die 3 Relais, welche die Katodenleitungen der Endstufenröhren zu Ground schalten, klebe ich rücklings mit einem geeigneten Kleber aus Chassis.

PSU Board.
Das PSU Board ist zweistöckig gebaut, um Platz für das SwitchBoard zu erhalten. Das relativ hohe Chassis (70mm) erlaubt dies. Auf Level 2 befinden sich zwei Sicherungen (HV), der SS-Gleichrichter, sowie das HV-feste Relais RY-DIO.

Auf Level 1 befindet sich das RY-REC Relais, welches die zweite Gleichrichter ein oder aus schaltet. Die Kondenstatoren der HV-Siebung werden auf das Chassis gebaut, zwischen PT und Choke.
Ebenfalls auf der Ebene wie RY-REC aufgebaut ist die 12VDC PSU

Bias Board
Das Bias Board kommt zwischen PSU und Preamp Board zu liegen, so dass der Trimmpoti gut zu erreichen ist.
Geplant ist, in der nähe des Bias Boards eine Hochlastwiderstand für eine Elko-Entladevorrichtung auf das Chassis zu montieren. Auf der einen Seite am Starground angeschlossen auf der anderen Seite ein Kabel mit isolierter Kroko-Klemme.

FX Bypass Board
Dieses kleine Board, soll an einem Pot mit Printanschluss befestigt werden, so dass es senkrecht zu stehen kommt. Vielleicht fällt mir noch etwas stabileres ein.

Reverb Relais
Diese Relais weren rücklings mit einem geeigneten Kleber an der Innenseite des Rear Panels befestigt. Heisskleber?

Switchboard
Das Switchboard ist als PCB gestaltet. Für die zahlreichen Kabelanschlüsse werde ich Flachbänder mit entsprechenden IPC Sockel verwenden. Das Switchbaord selbst werde ich wie eine Grafikkarte eines Computers senkrecht zum Chassis stecken, und zwar unmittelbar vor dem PSU-Board zum Front-Panel hin. Seitlich am Board werden Schienen am Chassis befestigt. Das Switchboard ist die eigentliche Steuerzentrale (Stellwerk), während dem das FS-Board im Gehäuse des Fusschalters untegebracht sein wird, von dem aus das SWB angesteuert wird. Die Verbindung vom SWB zum Footswitch: SWB-->Flachband-->12pol Buchse --> 12-pol-Stecker (arretierbar) --> FS. Ich denke, Flachbandkabel eignen sich an dieser Stelle, um deutlich zwischen Audiokabeln und Steuerkabel unterscheiden zu können. Ausserdem kann ich mit den flachen Dingern das Kabelwirrwarr in Grenzen halten.

Falls ich - und erhoffe ich - keinen zusätzlichen 12V-PT (Ringkern-PT) einbauen muss, werde ich das SWB parallel zum PSU Board, so dass seine Längsseite an der Chassis Stirnseite zu liegen kommt.

PL-Board
Das ProgressiveLinkage Board soll über die 12 ein/aus-Schalter am Chassis befestigt werden. Auch für dieses Board eignet sich imho die PCB bausweise recht gut. Ein Flachbandkabel verbindet dieses Board mit dem SWB.

ok! Das ist's mal für den Moment!

[Dr. Nöres]

Mann, da hast Du dir ja was richtig großes vorgenommen. Ich bin ech beeindruckt von deinen detailierten Plänen und Layouts! Wenn du diesen Amp tatsächlich fertigstellst, hast Du die den Forenpokal für den komplexesten Amp verdient 

[phosgen]

Mich reizt's, dieses Ding zu realisieren, zumal ich schon lange liebäugle, mir so ein Trumm zu kaufen. Aber selber bauen und VERSTEHEN macht noch mehr Spass!

Ok, wie angedroht, hier nun die Erläuterungen zum Layout im Detail. Dem einen oder anderen mögen die Ausführungen zu detailliert erscheinen, aber ich bin bisher immer gut damit gefahren. Ein gedanklicher Rundgang durch das Labyrinth bringt immer wieder Mängel zu Tage, an die man erst gar nicht denkt.

Gerätestecker:
Als Gerätesteckerbuchse verwende ich ein Kombi-Teil, welches Buchse, Hauptschalter, Netzfilter und Primärsicherung in einem Bauteil beinhaltet. Sein Erdanschluss wird mit dem Chassis verbunden, und zwar in unmittelbarer Nähe der Buchse. Etwas versetzt zum Chassis-Erdungspunkt werde ich den Starground-Stützpunkt aufbauen. Die Kabel des Nullleiters und der Phase werden direkt mit dem PT (ggf. Ringkerntrafo) verbunden. Sämtliche blanke Lötstellen werden mit Schrumpfschläuchen isoliert.

PSU:
Die exakten Aussenmasse des PT sind noch nicht definitiv, da ich den PT erst bestellen muss (erfolgt anfangs März). Die Dimensionen entnahm ich dem Datenblatt des EL150-Kerns (wuesten.de), der vermutlich für die Fertigung des PT eingesetzt wird. Noch ist ungewiss, ob dieser Kern über soviel Reserve verfügt, dass auch eine 12V-Wicklung realisiert werden kann. Falls dies möglich ist, werde ich auf den Ringkerntrafo verzichten können, und das PSU Board kann 'einstöckig' anstatt wie hier nun beschrieben, zweistöckig aufgebaut werden.
Ich werde, bevor ich den Auftrag für die Fertigung des PT raus haue, nochmals an dieser Stelle die zum 100sten mal überprüften Berechnungen für den Trafo hier einstellen.

[phosgen]

Zwischen Choke (Hammdond 193G) und dem PT werden drei grosse Siebkondensatoren zu stehen kommen, welche mittels Manschette am Chassis befestigt sein werden.

Das PSU Board selbst muss aufgrund der Platzverhältnisse zweistöckig aufgebaut werden (Annahme 12V Ringkerntrafo ist erforderlich). Es beherbergt die beiden HV-Relais, Diodengleichrichter, sowie das geregelte 12V-Netzteil, das vom 12V-Ringkerntrafo gespiesen werden soll.

Auf dem Piggyback-Board der PSU befinden sich auch die Sicherungshalter / Sicherungen zwecks Schutz des PT vor Kurzschlüssen und Überlastung des HV-Sekundärstomkreises. Die gesiebte DC-Hochspannung wird jeweils vor und nach dem Choke abgegriffen (A, B).

[phosgen]

Die restlichen drei Kondensatoren zur Abkoppelung der Abgriffe D, EL, ER werden auf dem Preamp-board platziert.

Das geregelte 12V-Netzteil wird für das Heizen der Röhren V1 und V2, sowie für das Schaltwerk verwendet.

Die zwei Enden der 6.3V Wicklung werden mit je einem 100R Widerstand zum Starground geführt, so dass ein Artificial Center Tap entsteht (rechts neben RY-REC). Nach diesem werden die nun enverdrillten Kabel an die Röhrensockel V3 bis V12 geführt, wobei ein Ende zum DPST-Schalter (Standby) führt. [Kleiner Fehler beim Standby-Schalter: Zwischen Pin 6 und 4 muss noch eine Brücke rein].

Bias Board:
diese wird zwischen PSU und Preamp-Board positioniert. Der 60V-Abgriff des PT speist dieses Board, welches einen fixen Abgriff N1 für das Biasing der EL34 und einen über einen Trimmpoti regelbaren Abgriff N2 für das Biasing der 6L6 aufweisen wird.

ok - Fortsetzung folgt!