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Phasenumkehrstufe - Bedeutung des Eingangs-Cs auf der Masseseite

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Fandango:
Hallo,
jetzt seht Euch mal die Schaltung vom AC30 an, da haben die Konstrukteure BEIDE Gitter mit Signal belegt.


Mich würde jetzt mal interessieren wie hier die Simulation aussieht.
@Michael, welches Programm hast Du dazu benutzt?


Gruß,
Georg

Kramusha:
LT Spice. Bekommst du hier: http://www.linear.com/designtools/software/#Spice

Für Röhren benötigt man dann noch eine Lib, ich häng sie mal an.

Lg stefan :)

Michim1:
Hallo an alle.  ;D

@Ramarro: huch, ich wollt bestimmt nicht "Lehrmeistern". Sorry falls ich so geklungen hab.  :bier:
Das die rechte Hälfte eine Gitterbasisschaltung ist, ist die wesentliche Erkenntinis !!!

@ Fandango: Kramusha hat dir ja bereits geantwortet, genau das (LTSPice) hab ich verwendet. Libraries von Röhren hab ich zB von: Dunans Amp Page.

Mein Erklärungen waren vielleicht etwas "fusselig" drum probier ichs nochmal etwas anders:

Wie Ramarro ja schon erklärt hat, arbeitet die rechte Hälfte in Gitterbasisschaltung, und zwar solange die Grounding-Kapazität bzw deren Blindwiderstand ausreichend niederohmig wirkt, und die Eingangs-Frequenz nicht zu niedrig ist. So lange dies gilt ist die Eingangsimpedanz des rechten Systems wenn man quasi in die Kathode der rechten Röhre reinsieht recht niederohmig, näherungsweise gilt:  Zin2=1/S (S=Steilheit der Röhre), für den Ruhestron in meinem Beispiel (0.7mA) =>  S=1mA/V also ca Zin2=1kOhm (Simulation sagt 1.5kOhm).
Jetzt kann man sich fragen ab welche Frequenz in Abhängigkeit des Wertes der Grounding-Kapazität gilt dies nicht mehr, oder anders gesagt, für hohe Frequenzen wirkt die Grounding-Kapazität als Kurzschluss, was dazu führt, dass dass die Signal-Spannung von der Kathode gegen Masse der rechten Triode vollständig über der Kathoden-Gitter-Strecke und damit am parallelen 1MOhm (R8 im Beispiel) der rechten Triode abfällt. Verringert man nun für ein fixen Wert der Grounding-Kapazität (zB 10nF) immer weiter die Frequenz dann wird der Blindwiderstand dieses Kondensators (C3im Beispiel) immer grösser (gemäss Xc=1/(2*pi*f*C3).
Der Widerstand R8 bildet also zusammen mit dem Kondansator C3 einen Hochpass. Dies führt zur Antwort der ursprünglichen Frage wie man C3 bemessen soll.
Es gilt für die untere Grenzfrequenz der rechten Gitterbasisschaltung fgu=1/(2*pi*R8*C3). In meinem Beispiel wäre das fgu=1/(2*pi*1MOhm*10nF)=15.9Hz (zeigt auch die Simulation). Würde man einen 100nF Kondensator verwenden, bekommt man fgu=1.59Hz. Das erklärt vermutlich den Wert von 1.6Hz von der Aiken-Page.

Die linke Seite der PI hat nun die Eingangsimpedanz der rechten Triode Zin2 als massgeblichen Kathodenwiderstand Rk1_gesamt ( genau wäre es Rk1_gesamt=Zin2||(R6+R5)~=Zin2). Man kann nun rechnerisch zeigen, dass die Spannung, die an diesem Rk1_gesamt ~= Zin2 = (1/S) = 1kOhm abfällt, ca. die Hälfte der Eingangsspannung ist (unter der Annahme  dass beide Trioden die gleiche Steilheit haben) => Spannungsaufteilung auf die Gitter-Kathoden-Strecken der beiden Trioden.

Grüsse
Michael

Fandango:
Jetzt habe ich noch eine recht dumme Frage. Ich habe mir das Programm installiert, ist ja schön und geht auch,
aber wie kriege ich diese txt. Datei dahin wo es Sinn macht?
Habe schon Einiges probiert aber alles ohne den geringsten Erfolg.
Bei mir ist eine Triode drin, mehr nicht, außer dem anderen Sandkram.
Wäre sehr nett wenn mir Jemand helfen könnte bevor ich tausend Foren durchlesen muss.

Vilenen Dank schon mal
und schönen Sonntag,
Georg

Kpt.Maritim:
Hallo

es gibt zwei Wege eine perfekte Symmetrie in einem Differenzverstärker zu erreichen. Entweder der RK wird unendlich groß doer die Steilheit der Röhre. Letzteres geht nicht. Also versucht man sich ersterem durch verlängern des RK anzunähern. Damit diese Verlängerung auch wirkt muss das Gitter der zweiten Röhre auch NF-mäßig über diesem Widerstand liegen. Deswegen wir es NF-Mäßig durch das C auf Masse geegt. DC-Mäßig liegt es immer noch höher. dadurch hat man den für die nF wirksamen RK enorm vergrößert. Man könnte theritisch das Gintter der rechten Röhre auch direkt auf Masse legen und zusätzlich eine positive Biasspannung anlegen um die zu große Ug der linken Röhre aufzufressen.

Trotzdem ist die Schaltung für meinen Geschmack suboptimal. Der Grund liegt darin, dass zwar eine Spannungsymmetrie aber keine für die Phase eintritt. Durch das zusätzliche C und damit Zeitkonstanten haben wir eine Phasenverschiebung, die frequenzabhängig ist. Genau dieser Punkt kann einem in einem solchen Amp zu verhängnis werden. Nicht selten passiert es und vor allem bei Hifi, wo lange starke Gegenkopplungsschleifen benutzt werden, dass es dadurch zu schwingen beginnt, weil die PHasenlage der Gegenkopplung zur Signalspannung nicht stimmt.

Meiner Meinung nach kann man bei Gitarrenverstärkern mit leichter Spannungsdifferenz besser leben, als mit Phasenschweinereien.

Wenn man einen guten Differenzverstärker bauen will, z.B. in einem Hifigerät, dann bietet es sich heute an den verlängerten Rk wegzulassen und den normalen Rk durch eine Konstantstromquelle mit einem kleinen JFET zu ersetzen. Phasenschweinereien sind dann weg und weil der Ri der Stromquelle uneneldich ist, hat man einen größeren Rk, als wenn man ein LTP baut. Ich würde das aber nur bei Hifi machen oder in anderen Ampschaltung wo, die Endstufe vor der Phasenumkehr zu zerren beginnt. Denn zerrt die Phasenumkehr mit Konstantsromquelle in der Kathode, dann hört sich das alles andere als gut an.

Das Long Tailed Pair wie oben im Fred gezeichnet, bringt einen relativ hohen Schaltungsaufaufwand, Phasenprobleme und geringe Verstärkung zusammen. Alles keine schöne Sachen. Guckt mal im Datenblatt der ECC82 auf Seite vier, die untere Schaltung an. Wer eine einfache, sehr symmetrische, übersteuerungsfeste Phasenumkehrschaltung ohne Phasenprobleme und sogar brauchbarere Verstärkung sucht, wird mit der Schaltung gut bedient:

http://frank.pocnet.net/sheets/010/e/ECC82.pdf

Es ist eine direkt gekoppelte Katodynstufe. Innerhalb der Phasenumkehrstufe ist kein einziges C-Verbaut. Es gibt also keine Zeitkonstanten. Selektiert man Ra und Rk der Katodynstufe sehr genau aus, dann wird die Symmetrie extrem gut.

Ich frage mich schon lange wie das Long Tailed Pair so verbreitet Einzug gehalten hat. Meine These ist: Durch unreflektiertes Nachbauen.

 Leo Fenders ersten Ampentwürfe waren noch deutlich von Hifiverstärkern inspiriert. Genau genommen hat er Baugruppen aus solchen so zusammengestellt, dass enstand, was er haben wollte. Man darf davon ausgehen, dass er das RDH und andere Klassiker seiner Zeit kannte. Darin findet sich auch das Long Teiled pair. Aber nicht diese Schaltung von Philips und der ECC82, denn die wurde erst 1954 von Philips publiziert. Das das LTP nun einmal verbaut war, haben es die Cloner as dem Königreich es unreflektioert nachgemacht. Ich glaube 99% alller Long tailed Pairs wurden verbaut, weil alle Long tailed Pairs verbauen.

In Alberts und meinem Projekt aus dem letzten Jahr, wollten wir eine straffe Gegenkopplung verbauen und weil diese Schaltung keine Probleme mit der Phase macht, war sie das Mittel der Wahl. Man schaue hier:

http://roehrenfibel.wordpress.com/baumappen/jazzboy-2/

Viele Grüße
Martin

 

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