[Preamp Board]

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Preamp Board
Auch wenn scheinbar ausreichend Platz auf dem Preamp Board vorhanden ist, die Anordnung der Bauteile gestaltete sich als schwieriger Prozess. Folgende Kriterien haben bei der Gestaltung des Layouts eine wesentliche Rolle gespielt:

- Abstände der Eyelets sind HV-konform: mindestens 2mm Abstand
- Kreuzungen im rechten Winkel
- Kleine Ströme von grossen fernhalten, von 'hohen' Strömen (Starground-Region) zu niedrigen 'Strömen' (Audiosignal) hin gestalten
- Grundsätzlich: Pro Stufe/Röhre eine Starground Region (lokaler Starground-Sammelpunkt)
- Signal-Kabel zwischen Board and Panel möglichst kurz
- Kontrollkabel für Relaissteuerung von Signalkabel fernhalten
- Ideales Layout à la Point-to-Point Bauweise
- Ausrichtung der Relais

Ein Blick auf das Layout des Preamp Board genügt, um fest zu stellen, dass Kompromisse eingegangen wurden. Ich bin mir nicht 1005ig sicher, ob mein Layout gut und sinnvoll ist und mir später keine Probleme wie Oszillation, Höhenabfall bereitet (Stichwort: parasitäre Kapazitäten). Immerhin habe ich vermieden, Mehrfachwechsel-Relais einzusetzen, bei denen gerne parasitäre Kapazitäten feststellbar sind.

Weil ich mir mir nicht sicher bin, so wäre ich Euch sehr dankbar, wenn Ihr mit Eurer geballten Erfahrung den einen oder anderen Blick auf's Layout werfen könntet und mir Eure Verbesserungsvorschlage und Feedback mitteilen würdet. Das gäbe mir ein besseres Gefühl, bevor ich mit dem eigentlichen Bau beginne.

Ich werde während meines

Walk-Through

durch's Board auf dien einzelnen, fraglichen Punkte hinweisen!

Preamp Board im Allgemeinen
Wie Ihr sehen könnt, bedeckt das Eyelet-Board die gesamte Fläche zwischen Bias-Board, den Endstufensockeln und dem Front Panel. Über jedem Sockel werde ich eine Aussparung / Öffnung bohren, um den Zugang zu den Röhrensocken freizulegen. Die Röhrensockel selbst werden am Chassis befestigt, was stabiler ist, als die Print-Sockel auf dem Board zu festigen. Ausser V1 have ich die röhrensockel V2-6 etwas mehr im Zentrum, so dass beidseitig Bauteile angebracht werden können, um dem Ideal Point-to-Point Layout näher zu kommen.

V1 habe ich möglichst nahe am Input Jack platziert. Grundsätzlich stört mich die Position von V1 nicht, mehr jedoch die Positionierung des OT.

Frage 1:
Gerne würde ich den OT mehr in Richtung Rear-Panel verschieben.
Wie heikel/sensibel reagieren die Endstufenröhren auf die Nähe des OT's? Gibt es irgendwelche Regeln, die bei der Positionierung des OT zu beachten sind (OT muss natürlich 90° zum PT gedreht zu liegen kommen). Kann ich den OT bis auf Höhe der Endstufenröhre ohne Einbusse verschieben?

[Frage 2:Ist die Platzierung der Elkos in Ordnung?]

Die Anodenspannungsabgriffe D, EL und ER sind mit je einem Elko entkoppelt. Diese habe ich am 'oberen' Rand des Preamp-Boards positioniert.

Frage 2:
Ist die Platzierung der Elkos in Ordnung?

V1 und Umgebung:Die beiden Kathoden-Bypass-Baugruppen, mit zuschaltbarem Treble-Boost, habe ich links von V1 positioniert. Grundsätzlich beisst sich hier der Grundsatz niedrige Ströme (Input zu V1) von hohen fern zu halten. Ich habe mir auch schon überlegt, die gesamte Baugruppe nach 'oben' zu verschieben.

Frage 3: Kann ich die Kathoden-Bypass-Baugruppen an jener Stelle belassen?

Die Gestaltung des Layouts rund um V 1 ist der eigentliche Knackpunkt. Tonestacks und Koppelkondensatoren sind gleich mehrfach vorhanden und zudem beanspruchen die Relais recht viel Platz. Die Relais quasi in den Hintergrund zu platzieren macht wenig Sinn, weil sonst die eh schon langen Singalkabelwege noch länger würden. So wie die Relais nun liegen, habe ich wenigstens und in den meisten Fällen recht kurze Signalkabel, die vom Board zum Panel und wieder zurück führen.

Generell beabsichtige ich, die Kabel möglichst lose zu belassen, ohne Bündelung mit Kabelbinder (möglichst wenig parallele Kabel führen)

Den OT soweit es geht nach hinten - weg von der Eingangsbuchse bzw- -röhre. Die Endröhren stört der OT nicht.

[V2-3 und Umgebung]

V2-3 und Umgebung
Die Anordnung der Bauteile ist imho ok.

V5-6 und Umgebung
Grundsätzlich bin ich auch hier recht zufrieden mit dem Layout. Bauchschmerzen, weil keine konkrete Erfahrung besitzend, bereitet mir die Position der Orange Drops (die waagerechten) des Feedback-Signals. Ebenso die Kabelführung ab diesen Orange Drops zu den Relais RY8/RY9.

Frage 4: Sind die Kondensatoren C60, C65, C78 korrekt platziert? Ist die Kabelführung des FeedbackSingals ab Orange-Drops "zulässig"?

Vielen Dank, Olaf!

Hätte ich mir auch denken können. Bei meinem vorherigen Amp (BadHotSnake aka HotCat) hatte ich ganz geringe Probleme mit Pfeifen, dass ich schliesslich weg durch Repositionierung der OT-Kabel weg brachte.

cheers
/ martin

Hallo Martin,

du schreibst auf Seite 1 folgendes

nun geht's auf die auswahl der bauteile zu und die zentralsten sind der PT und OT.

...........

die konfiguration 2x EL34 + 4x 6L6 entfällt. so würden dann folgende röhrenkonfigurationen übrig bleiben:

1 - 2x EL34
2 - 2x 6L6
3 - 4x 6L6
4 - 2x EL34 + 2 6L6

.....

Allerdings hast du die Schaltoption E = 2xEl34 + 4x6L6 noch in deinem Schaltplan. Ist mir nur beim Überfliegen aufgefallen.

Gruß

Max

hi max

stimmt ! zu jenem zeitpunkt war ich noch auf der suche nach einem geeigneten OT, und ich hatte damals noch keinen passenden OT zur hand. inzwischen habe ich jedoch einen lieferanten gefunden, der einen MBRK OT anbietet, weshalb ich die konfiguration 2xEL34+ 4 6L6 nun doch realisiere kann.

aber danke für den hinweis!

cheers
/ martin

hi

ich glaube ein fehler bei deinem schaltplan gefunden zu haben, es handelt sich um den c53 der bei dir im plan mit 10nF angegeben ist, aber doch eigendlich nur 1nF hat, und um c59 bzw 64 die bei dir 30nF haben aber eigendlich nur 3nF haben sollten.

ist mir nur so aufgefallen....

respeckt vor deiner arbeit!!!!!!!


Mfg Marek

hi marek

herzlichen dank für deine hinweise. werde ich demnächst korrigieren. bin nur leider diese woche mit umzug beschäftigt, so dass ich die korrekturen erst nächste woche ausführen kann.

gegenwärtig prüfe ich die layouts der PCB (switchboard und PL-Board) - eine sxxxxss-arbeit!

sobald ich wieder eingerichtet bin (endlich eine separate amp-küche!), beginne ich mit den bestellungen der 'grossen' teile, wie trafos, um das "schnittmuster" für das chassis zu pinseln.

und wie ist eure meinung zum layout generell - habt ihr verbesserungsvorschläge!?

herzliche grüsse aus zurigo
/ martin

tach die gemeinde

fyi:
ich habe von Mercury Magnetics die Raa-angaben zum MBRK-OT erhalten, der bekannterweise ein dual primary OT ist (4 primäre wicklungen).

mmm.... die bestellungen müssen noch warten, weil ich zuhause noch nicht on-air bin.

cheers für den moment
/ martin

[El34:]

Hallo Martin,

wir hatten ja schon ein wenig über die Endstufe des MBRK geredet und ich hab mal versucht das nachzuvollziehen. Wie an anderer Stelle bereits gepostet (http://www.tube-town.de/ttforum/index.php?topic=9719.15 )kann ich die Spannungsunterschiede zwischen Netzteil und direkt an den Endröhren gemessen noch nicht nachvollziehen, vielleicht kann da jemand helfen :-).

Ausgangspunkt waren die Daten vom MM OT.
Dabei wurden die Widerstände angenommen, welche eingezeichnet sind.

El34:
Ich habe hier einen Arbeitspunkt von 35mA angenommen (siehe Schaltplan Ug=-38V). Das Ug/Ia-Kennlinienfeld gibt den bei Ua=400V her, also bei 454V eher etwas mehr. Allerdings sieht das unten angehängte Ua/Ia Kennlinienfeld etwas anders aus (wieso eigentlich?). Damit liegt der Arbeitspunkt bei 64%, also nahe an den oft erwähnten 70%.

Leistung wäre (lila =5k Raa, laut Duncanamps eine Standardschaltung):

P1=(360V-45V)*(360mA-67mA)/2+(360V-45V)*(67mA-45mA)=56,22W

P2=(454V-370V)*(67mA-35mA)=2,56W

Pges=58,8W

Wie das mit dem Schirmgitterstrom bei Rg2 von je 2k7 aussieht bin ich mir nicht sicher, wer kann da helfen?
Also im statischen Fall wären es wohl (454V-380V)/2k7=26mA


Leistung (rot mit Raa=10k):

P1=(280V-20V)*(180mA-70mA)/2+(280V-20V)*(70mA-35mA)=23,4W

P2=(454V-280V)*(70mA-35mA)=6,1W

Pges=29,5W

@Martin: D.h., dass die Widerstände im Bild vom Centertap aus gemessen sind. Entspricht auch der Angabe auf der HP, dass der RK Modes von 30W bis 120W haben soll.

6L6:

Die rote Linie zeigt einen Arbeitspunkt von 25mA (ca. Ug1=-51V) (37% - sehr kalt) und die lila Linie
einen von 46mA (70%). Angenommen sind hier die 6k6 als Raa für 50W (2x6L6).

Leistung rot (nach MB):

P1=(385V-40V)*(280mA-45mA)/2+(385V-40V)*(45mA-25mA)=47,4W

P2=(454V-385V)*(45mA-25mA)=1,4W

Pges=48,8W

Wie das mit dem Schirmgitterstrom bei Rg2 von je 1k2 aussieht bin ich mir nicht sicher, wer kann da helfen? Also im statischen Fall wäre es wohl fast nix, Ug2 liegt ja beinahe auf Ua.

Leistung lila (70% Bias):

P1=(325V-40V)*(280mA-85mA)/2+(325V-40V)*(85mA-46mA)=38,9W

P2=(454V-325V)*(85mA-46mA)=5W

Pges=43,9W

Die geringere Leistung erklärt sich aus einem deutlich längeren Class A-Betrieb als oben.


So das steht jetzt zur Diskussion.

Gruß

Max

PS: Der Vollständigkeit halber und weil Brad Mehldau grade so schön jazzt die Berechnung für 100W 6L6.
Wenn die 6k6 für die 50W passen, sind sie für die 100W deutlich zu flach. D.h. um einen Faktor 2.
D.h. wenn 4 Röhren 6k6 ,,sehen", würden 2 Röhren 13k2 ,,sehen". Und das berechne ich mal nach Standardschema (mit 25mA Bias).

P1=(315V-25V)*(140mA-45mA)/2+(280V-20V)*(70mA-35mA)=19,6W

P2=(454V-315V)*(45mA-25mA)=2,8W

Pges=22,4W, d.h. für 4 Röhren Pges=44,8W. Uups  :angel:

hi max

ich sehe schon, ich warte mit der bestellung des OTs, bis wir das hier geklärt haben. vielen dank für deine ausführungen, die ich mir heute abend eingehend zu gemüte führen werde. ich stolpere ständig, wenn ich pp-endstufen berechnen/nachrechnen muss. in fleisch und blut ist es mir noch nicht übergegangen.

zum stand der arbeiten am MBRK:
der umzug ist vollzogen, ampküche wie heimstudio sind wieder einigermassen eingerichtet. ich sag euch, das sah aus wie in einem flüchtlingslager!
leider musste ich aber feststellen, dass das boot-laufwerk des rechners ausgefallen war (headcrash). datenverluste hatte ich zwar keine zu verzeichnen, weil ich daten generell auf zwei HDs spiegle, aber dummerweise - verflucht sei meine bequemlichkeit - hatte ich die dateien für die PCB layouts in 'eigene dateien' geparkt. d.h. ich muss diese nochmals nachpinseln; zum glück habe ich noch ausdrucke davon.
generell habe ich mich dazu entschieden, die umsetzung des MBRK projekts nicht über das knie zu brechen. ich werde nochmals alles akribisch abchecken und ggf. verbessern. allerdings: PT wie OT werde ich sehr bald bestellen, damit ich die endgültigen masse der riesenteile habe, um den konstruktionsplan für das chassis zhd des schlossers sauber zu erstellen. ich muss auch noch eine metallwerkstatt zu finden, die mir das chassis biegt und gleichzeitig die gravuren anbringt.

um aber bald wieder den lötkolben zu schwingen und auch, weil ich so ein teil benötige, baue ich demnächst mir ein leckerli der besonderen art: einen pultec MB-1 mic preamp. der aufbau ist ultra-simpel, aber die teile dazu brachial teuer (für einen dial mic pre muss ich 800 chf aufwerfen). hierzu werde ich in bälde einen separaten thread öffnen. hier als vorgeschmack seine eckdaten. pro kanal:
- 1x 12AX7, 1x12AT7 (3 gain stages)
- IT [1:7] und OT [1:4] von lundahl
- gain attenuation: mittels neg feedback, gesteuert mit 24-poligem unterbrechungsfreiem drehschalter und gematchten widerständen
- input / output: balanced
- phase flip
- gepowert mit hammond PT, inkl. 48VDC phantom power
- eingebaut in 2EH rackgehäuse

trotz dieses zwischenprojekts, werde ich die vorbereitungsarbeiten am MBRK weiterführen - ich denk, das lohnt sich bei einem derart komplexen teil. ich will schliesslich keine ruine bauen.

herzliche grüsse und bis sehr bald
/ martin

hi max

ich habe nun die ruhe gefunden, mir die sache etwas genauer anzusehen. dabei habe ich versucht, nebst deiner angewandten methode (excel tool von michael kaufmann / bonn) auch die klassischen methode mit kennlinienfeld, bleistift und lineal für die 'kalkulationen' zu verwenden.

beide methoden führen zu ähnlichen ergebnissen, die mit deinen vergleichbar sind, jedoch bin ich von anderen werten ausgegangen. anhand der excel-methode erläutere ich kurz,wie ich vorgegangen bin. im gegensatz zur berechnung von triodensystemen habe ich bei den pentodensystemen meine schwierigkeiten - irgendwie wollen meine grauen synapsen sich nicht schlüssig verbinden!

zuerst: welche Raa sehen die röhren bei den möglichen endstufen-konfigurationen:

2 x EL34 PP: Raa/2 => 5k
2 x 6L6 PP: Raa/2 => 3k3
4 x 6L6 PP: Raa/4 => 1k65 (2 röhren teilen sich Raa/2)
--> vgl. marc's posting von annodazumals http://www.tube-town.de/ttforum/index.php?topic=4610.15

zweitens:
die anodenspannung liegt bei 455VDC. analog dirk's biasing handbuch betragen die ruheströme min 33mA und max 47mA.

die werte im excel-tool eingegeben und ich erhalte die selben kurven, wie du sie ermittelst hast. im anhang sind die lila farbenen linien, die für 2x 6L6, und die grünen für 4x 6L6 gelten.

ohne zu rechnen, sondern mit hilfe der makros habe ich die leistung ermittelt (grosse kringel):
2x 6L6: 93.4W --> 46.7W/6L6 
4x 6L6: 165.4W --> 41.8W/6L6
(anmerkung: mit dem tool ermittelte ich einen wert von 82.7W, weil es davon ausgeht, 2 röhrensysteme vor sich zu haben. tatsächlich sind es 4)

für 2x6L6 hast du 48.8W ermittelt, was in etwa meinem ergebnis ( 46.7W ) entspricht.
bei den werten für 4x6L6 liegen wir etwa um faktor 4 auseinander. wieso?
du bist davon ausgegangen, dass 2 röhren raa=13k2 sehen, was jedoch nicht zutrifft. die sehen genau 6k6. wie du richtigt bemerkt hast, bei 4 röhren zu zwei paaren sehen die röhren die hälfte der impedanz wie bei 2 röhren,aber eben nicht 13k2 sondern von Raa=6k6 - also 3k3 respektive Raa/2= 1k65.

die arbeitsgerade bei 4 röhren ist kaum flacher als jene für 2 röhren (strich-punktierte linien: parallel verschoben --> steilheit um die hälfte reduziert und nochmals parallel verschoben, um den vergleich zu haben)

übrigens: die loadline (orange) im angehängten schaubild gilt für 2x 6L6.

ich bin zu wenig geübt und erfahren, aber ich habe den eindruck, die werte passen ganz gut,zumal im datenblatt Raa mit 5k angegeben ist, so liegen die 6k6 grosszügig betrachtet im selben rahmen.

zu deiner frage, wieso spannungsabfall zwischen netzteil und der an der anode gemessenen spannung: man könnte meinen, das sei gott-gegeben, ich kann's auch nicht schlüssig erklären. aber ich denke, an dieser stelle sind die sachverhalte etwas schwieriger zu verstehen, da wir hier einen OT, einen impedanzwandler, vorliegen haben (kein einfacher widerstand!). ich habe letzte woche mitunter das white paper von jensen transformer über audio transformatoren gelesen.

tatsache ist, dass wir ab PSU bis zur anode einen spannungsabfall von 15V (Ub=470V Ua=455V) zu verzeichnen haben. zweimal ruhestrom fliesst durch die primärwicklung ab CT: 94mA, womit sich nun ein ohm'scher widerstand von 160 ohm für die primärwicklung ergibt, der für den spannungsabfall verantwortlich ist. Raa/2 ist jedoch 1650R!

ich weiss jedoch noch vom bau meines hotcat clones, dass der plexi-OT mit Raa=3800 einen DC-innenwiderstand von 82ohm hatte (http://www.tube-town.de/ttforum/index.php?topic=7717.msg68520#msg68520). der spannungsabfall zwischen PSU und anode betrug aber nie mehr als gemessene 5-8V zu den 4.8V theoretischen spannungsabfall. kommt also recht gut hin.

fazit: Raa ist ungleich dem DC-widerstand auf derselben strecke; der DC-widerstand ist deutlich kleiner. Raa bezeichnet die impedanz.

vielleicht gibt's ja doch noch jemanden hier, der diesen sachverhalt noch besser erklären kann, als ich.

cheers
/martin

edit, siehe anderer Post

Hallo,

da Max mich angeschrieben hatte wegen der Umrechnung von 2 auf 4 Röhren hier meine Berechnung.
Ich bin zuerst einem falschen Gedanken aufgesessen bzgl. der AÜ-Werte.

Machen wir das mal am Beispiel eines Standard EL34-AÜs.

Der hat für 2x EL34 einen Raa von 3,4k. Nimmt man nun 4xEL34, so werden ja je zwei Röhren parallel geschaltet.
Es fließt also der doppelte Strom durch den Anodenwiderstand (=AÜ). Damit der Spannungsabfall identisch ist zu vorher bei 2xEL34 muss nun der Widerstand nur noch halb so groß sein. Damit ist der richtige Raa = 1,7k

Nun hat man einen AÜ mit 6,6k für 2x6L6.

Setzt man 4x6L6 ein, so fließt ja doppelt soviel Strom durch den AÜ. Die Tabellen gelten aber alle nur für ein einziges Paar. Nun muss man die Bedingungen ummodeln auf ein Paar.

Hängt man nun 2 Paare an die 6,6k würde der Strom verdoppelt werden und der Spannungsabfall ebenfalls
(logisch, da U=R*I und R konstant).

Um das gleiche U mit halbiertem I (=1 Paar) herauszubekommen musst Du also R verdoppeln.

Es gilt also:
Raa bei 2x6L6 = 6,6k
Raa bei 4x6L6 = 13,2k mit gleichem Trafo


Bei den "normalen" Rechnungen von 1 auf 2 Paare macht man es anderst herum.
Beispiel EL34:

Raa für 1 Paar = 3,4k.
Wie groß muss nun Raa sein, damit U bei doppeltem I (da ja jetzt 2 Paare) konstant ist? Raa muss halb so groß sein.
Also ist der richtige Raa dann 1,7k.

Viele Grüße,
Marc