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Zener Diode an Kathoden BIAS PA?

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Offline Mr. Lime

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Zener Diode an Kathoden BIAS PA?
« am: 6.04.2020 11:58 »
Grüß euch,

ich bin beim Recherchieren auf den sogenannte "Chuck H" Zener Dioden Mod gestoßen, finde aber leider nur sperrlich Infos darüber und schon gar keine Schaltpläne.
Dabei soll es sich um eine Zener Diode parallel zum Kathodenwiderstand (+ Kondensator?) handeln, was den Klang von Kathoden BIAS zu Fixed BIAS näher bringen soll. Dabei soll die Spannung an den Kathoden gemessen werden und die Zener Dioden (5W, in serie) um 2-3V darüber ausgelegt werden.
Hat hier jemand Erfahrungen damit gemacht oder sieht zumindest einen Mehrwert darin?
Ich nehme an, das Ganze wäre wie hier auszulegen:


Hier der Link, der zumeist mit dem Thema in Verbindung gebracht wird:https://music-electronics-forum.com/showthread.php?t=10540#post82968


Zitat
You can read around the forum and there's some threads where I advocate using zener across the cathode resistor in cathode biased amps to limit the voltage rise. I set mine up to stop rising a little past where the power tubes start clipping. That way I have cathode bias "effect" for clean tones but it transitions into fixed bias for overdrive. It also greatly reduces crossover distortion because the bias doesn't continue to get colder and colder with current. Works a treat if you think you might like that sort of thing.

Zitat
FWIW the original post was in regard to a diode across the shared cathode resistor for a pair of EL84 tubes. The amp plays cathode biased, with soft attack and a little breath into the onset of distortion. As the crossover distortion starts to appear the amp "fixes" and tightens up a bit. This, for me, is helping to keep crossover distortion to a minimum and get a just overall bigger sound from a 2x EL84 amp. I'm also using the "Paul Ruby mod" with the zener values set 1 volt above the cathode zener voltage. The last bit of overshoot hash is eliminated with a conjuctive filter of 10k/1500pf which is barely audible except for the beneficial smoothing of the overshoot. I'm running the tubes at 355Vp and 330 screens. I am VERY pleased with the performance of the EL84's using this circuit. With the highish voltage I'm getting good bottom end but it seems to keep a little of the jangle. Though not nearly as sweet as running these tubes at a lower voltage. But that's not what I was going for. This sounds more like a little version of a big bottle tube in the way it plays under overdrive. But it keeps the cool cathode bias vibe from clean up into lightly distorted tones. There are no audible penalties due to the diodes.

Chuck

Zitat
I am spinning my wheels, got the zener diode in across the cathode resistor on the power tubes for the Chuck H. fixed/cathode bias (I used 15 volts; the power tube cathode voltage on my V18 is almost 12 VDC at idle), but haven't had the opportunity to play it loudly enough to evaluate it, and I won't do anything else until I have done that first. Next will be the Paul Ruby modification, involving zeners and regular diodes configured on the power tube grids for cleaner distortion (?) from the power tubes.

...

I finally had a chance to crank this with the zener limiting the power tube cathode voltage for a fixed bias effect at high power levels, and I liked what I heard. It is more articulate, less garbled, and less forgiving of sloppy playing as well, still a great tone to me.

Zitat
I see it's only been 7 months and I finally got around to trying this mod. It did make a difference, for the good. The overdrive sound is a bit smoother. The bass is a bit tighter at all levels.

I measured the cathode bias voltage and I got 11.0 and 11.1 volts so I used two 6V 5W zeners across the cathode bias resistors.

Hier noch der Tubecad Beitrag dazu:
http://www.tubecad.com/2007/12/blog0129.htm

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Offline Laurent

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Re: Zener Diode an Kathoden BIAS PA?
« Antwort #1 am: 6.04.2020 12:24 »
Moin,

Interessant. Muss ich mir mal durchlesen.

Eine andere Applikation in dem Bereich von PP Endstufen:
http://www.paulamps.com/18watterbuzz.html#CrossOverDistortion

Gruß
Laurent


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Offline dimashek

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Re: Zener Diode an Kathoden BIAS PA?
« Antwort #2 am: 6.04.2020 12:30 »
Ich mache es gern bei el84 Amps, wenn etwas mehr Dynamik gewünscht ist.  Der Clean-channel bleibt dadurch definitiv länger clean
Durch die Zener kann man den Elko relativ klein halten, was den Amp auch direkter macht.
Und zusammen mit der Zener+diode combo || Gitterableit-Rs (link in post before) kann man sehr gut Blocking Distortion im Griff bekommen.

Allerdings verliert man damit den typischen "el84-shime". 

Bei anderen Röhren sehe kein Grund, so etwas zu benutzen. Entweder will man Kathodenbias, dann keine Zener, oder man macht richtigen fixed bias.
« Letzte Änderung: 6.04.2020 12:32 von dimashek »

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Offline Mr. Lime

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Re: Zener Diode an Kathoden BIAS PA?
« Antwort #3 am: 6.04.2020 13:52 »
Zitat
Ich mache es gern bei el84 Amps, wenn etwas mehr Dynamik gewünscht ist.  Der Clean-channel bleibt dadurch definitiv länger clean
Durch die Zener kann man den Elko relativ klein halten, was den Amp auch direkter macht.
Und zusammen mit der Zener+diode combo || Gitterableit-Rs (link in post before) kann man sehr gut Blocking Distortion im Griff bekommen.

Allerdings verliert man damit den typischen "el84-shime".

Bei anderen Röhren sehe kein Grund, so etwas zu benutzen. Entweder will man Kathodenbias, dann keine Zener, oder man macht richtigen fixed bias.

Danke für die Eindrücke!

Ich hab einen 6V6 Express bei mir offen stehen und spiele mit dem Gedanken, entweder den Kathoden C stark zu erhöhen (dabei wird ja auch von Fixed BIAS ähnlicherem Sound berichtet) oder eben die Zener Methode auszuprobieren. Länger clean wäre hier schon die richtige Richtung, speziell schnellere Ansprache und straffere Bässe würd ich gut finden. Dadurch würde wohl auch die Feedback Loop samt Presence länger aufrecht bleiben?Hab zur Straffung schon 6n2p Röhren, Choke, Solen Fast Koppel Cs und FREDs im Gleichrichter verbaut. Mir gefällt aber auch die Einfachheit des self-bias, da käme die Zener Mod sehr entgegen.

Für 6V6 kannst du es also nicht empfehlen?

Mit Blocking Distortion hab ich soweit keine Probleme bezüglich der Paul Ruby Mod.

Ein weiterer Mythos ist ja, für die Kathoden getrennte RC zu verwenden, hierbei gehen die Meinungen auch auseinander.
Wie sieht ihr das mit den Pros/Cons?

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Offline dimashek

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Re: Zener Diode an Kathoden BIAS PA?
« Antwort #4 am: 6.04.2020 14:21 »
Wenn man ein 6V6 Amp "straff" machen wollen würde, würde ich so vorgehen:
1) Hoch mit der Anodenspannung (auf ca. 450V), und auf jeden Fall fixed bias.  JJ 6V6s halten das locker aus.
Raa zw. 6k6 (sehr dynamisch, aber auch "Röhrenfeindlich" und 8k (noch dynamisch und deutlich schonender)
2) Eine Drossel VOR den Anoden. Also "PI"-filter (CLC) nicht nur erst für screens, sondern auch für Anoden. Die muss dann 4-5H 200mA haben. Ist dann so groß, wie 2x6v6 PP AÜ  ;D 
Und der NT sollte dabei nicht all zu schwach sein, der muss das erste Elko schnell wieder aufladen können.

 Erst dann könnte man andere "voodoo" Sachen wie Koppel C - typen, Dioden-typen usw. probieren  :)

Bezüglich des Kathoden-Cs: Größerer Wert macht den Amp ziemlich träge. Schwer zu beschreiben. Die ersten Töne kommen sehr groß, aber wenn man weiter laut spielt, wird die Dynamik immer kleiner. Und es dauert etwas länger, bis es wieder "normal" wird. Mag ich gar nicht  >:(



« Letzte Änderung: 6.04.2020 14:24 von dimashek »

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Offline Stubenrocker81

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Re: Zener Diode an Kathoden BIAS PA?
« Antwort #5 am: 6.04.2020 19:54 »
Genau mein Thema!
Dimashek hat recht(mal wieder 😁)!
Vor der LCL Siebung aber noch einen kleinen Lade C setzen! So 1uf bis maximal 4,7uf Solen Fast!
Mit dem ersten C bestimmst du das Verhalten der Endstufe.
Mit 4,7uF ist der Effekt schon sehr extrem! So 2,2uF sollte den Meisten gefallen. Die Endstufe wird sehr punchig!
Das knallt! Wird aber auch immer widerspenstiger zu spielen!
Für knallige Rythmus Sachen geil!

Grüße Stephan
Zwei Kanäle sind EINER zu viel😁!!! Boost!!!

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Offline Stubenrocker81

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Re: Zener Diode an Kathoden BIAS PA?
« Antwort #6 am: 6.04.2020 20:13 »
Bau mal dieses Netzteil nach😉

Ich habe einen Amp mit ähnlicher Endstufe mit dem TT106VA Ringkern und der TT4H Drossel.
Funzt prima und man erschrickt förmlich bei dem Attack was der Amp macht!  Richtig geil für crunchige Rythmus Sachen nach AC/DC Style! Der setzt sich auch richtig gut durch.........ist aber halt  wirklich widerspenstig!

Viel Spass und Gruss Stephan
« Letzte Änderung: 6.04.2020 20:23 von Stubenrocker81 »
Zwei Kanäle sind EINER zu viel😁!!! Boost!!!

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Offline Stubenrocker81

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Re: Zener Diode an Kathoden BIAS PA?
« Antwort #7 am: 6.04.2020 21:05 »
Nochmal Nachtrag......sorry!
Hab eben nachgeschaut!
Hab in meinem die 10H TT Drossel und 2,2uF Solen Fast drinnen.
Allerdings mit 2× EL84.

Gruß Stephan
Zwei Kanäle sind EINER zu viel😁!!! Boost!!!

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Offline Mr. Lime

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Re: Zener Diode an Kathoden BIAS PA?
« Antwort #8 am: 6.04.2020 22:15 »
Danke für die Vorschläge, da ist ja einiges zu tun!

Fixed BIAS wollte ich tunlichst vermeiden, aber wenn die Zener Mod hier nichts bringt, denk ich nochmal drüber nach - stünde aber erst mal eher weiter hinten auf der Liste.

Aktuell hab ich eine Hammond 158Q Drossel 5H, NT ist lediglich ein Wüsten TRA200, ~320V nach dem Gleichrichter sind damit das höchste der Gefühle. OT ist ein Hammond 1750PA 8k4.

Das Netzteil ist bestimmt noch ausbaufähig, die LCL Siebung sieht spannend aus!
Eine 156L 5H Drossel 75mA hab ich noch in Reserve, falls die was bringt?
Es wird mir aber auch ein Platzproblem, wenn da noch viel größeres kommt..  ;D

Lustigerweise plane ich nebenbei gerade das Layout für einen anderen EL84 Amp, der genau gegenteilig große Siebeelkos und SAG Hochlastwiderstand, dafür keine Drossel haben soll..

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Offline Stubenrocker81

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Re: Zener Diode an Kathoden BIAS PA?
« Antwort #9 am: 6.04.2020 22:46 »
Das gelbe Klebeband erinnert mich an China Trafos :devil:
Die 158Q geht als erstes L für Anoden und die 156L als Zweites L für die Schirmgitter.
AÜ ist mehr als ausreichend.
NT zu schwach. 400V an den Anoden ist das Mindeste.
Nur meine Meinung!

Was noch gesagt werden muss ist das so ein Netzteil auch einen Sweet Spot hat! Und Trainwreck hat fixed bias!!! Und ein stabiles Netzteil zu haben!!! Sehr wichtig!!!
Wen es wirklich in Richtung TW gehen soll dann sind auch die 400V an den Anoden Pflicht und keine Drossel im Netzteil! Ein TW ist schön cremig im Overdrive und hat echte Pentoden!!! in der Endstufe, wenigstens el84. Die Drosseln machen den Amp halt alles andere als cremig.

Alles kein Ding!  Ich habe meinen auch völlig umgestrickt und eine Drossel vor den Schirmgittern und Tung 5881er drinnen.  Mit TW hat der aber nix mehr zu tun. Ist jetzt eher Fender auf Steroiden.....

Hast du einen aktuellen Schaltplan? Wie groß sind die Schirmgitterschutzwiderstände?

LG Stephan
« Letzte Änderung: 6.04.2020 22:58 von Stubenrocker81 »
Zwei Kanäle sind EINER zu viel😁!!! Boost!!!

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Offline Mr. Lime

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Re: Zener Diode an Kathoden BIAS PA?
« Antwort #10 am: 7.04.2020 11:14 »
Hmm, den TT106VA gibt's nicht mehr und eine andere gut & günstig Lösung um auf 400V zu kommen seh ich auch gerade nicht.

Klangliches Vorbild ist im Grunde der Komet Concorde, der wieder nur angelehnt an Trainwreck ist und eben auch eine Drossel hat: https://www.youtube.com/watch?v=A-5s3dQjw0E

Hab ja vor einiger Zeit schon einiges probiert, Kathodenfolger nach kalter Stufe hat mir zB nicht gefallen usw.
Muss also nicht alles originalgetreu sein, solang es gut klingt.

Hier ein halbwegs aktueller Schaltplan, FX Loop ist noch nicht fertig umgesetzt und Feedback Loop ist derzeit entfernt.

Wenn's aber wirklich direkt werden soll, bin ich dann nicht mit einer KT88 SE Endstufe schneller am Ziel? (hab da noch einen unfertigen Amp rumliegen).

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Offline dimashek

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Re: Zener Diode an Kathoden BIAS PA?
« Antwort #11 am: 7.04.2020 13:22 »
Was ich noch probieren würde.

Screen Resistors von 2k2 auf 470
Kathoden-R von 470 auf 270-300
Damit läuft die Endstufe noch nicht heiß, bei nur 310V wäre das absolut erlaubt... sollte aber deutlich besser klingen (=wärmer). 

Und dann, falls vorhanden, eine 22V(5W) Zener dazu.
Kann mann machen, bringt auf jeden Fall etwas.

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Offline Stubenrocker81

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Re: Zener Diode an Kathoden BIAS PA?
« Antwort #12 am: 7.04.2020 18:10 »
Jupp! :topjob:
Deine Schirmgitter Widerlinge koppeln schon sehr gegen!
Die kannst du sogar noch kleiner machen, zumindest bei Beam Power Röhren!
Wird auch mehr Leistung bringen.

LG Stephan
Zwei Kanäle sind EINER zu viel😁!!! Boost!!!

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Offline Stubenrocker81

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Re: Zener Diode an Kathoden BIAS PA?
« Antwort #13 am: 7.04.2020 19:13 »
Preamp mehr bootstrappen! und Lade C mal auf die vorgeschlagenen 2,2uf
ändern...

Grüße Stephan
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Offline Mr. Lime

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Re: Zener Diode an Kathoden BIAS PA?
« Antwort #14 am: 8.04.2020 01:00 »
Nochmals danke für die Tipps!

Was ich noch probieren würde.

Screen Resistors von 2k2 auf 470
Kathoden-R von 470 auf 270-300
Damit läuft die Endstufe noch nicht heiß, bei nur 310V wäre das absolut erlaubt... sollte aber deutlich besser klingen (=wärmer). 

Und dann, falls vorhanden, eine 22V(5W) Zener dazu.
Kann mann machen, bringt auf jeden Fall etwas.

Zener hab ich zwar grad nichts passendes, möchte ich aber auf jeden Fall probieren!
SchirmgitterR hatte ich aufgrund Dirks Beitrag einfach mal erhöht:

Zitat
Fazit:
Möglicher Nachteil bei Vergrößerung der Schirmgitterwiderstände: Geringere Leistung. Kann aber nicht sehr viel sein. Muss noch genau gemessen werden.

Klangliche Unterschiede (wird immer wieder mal behauptet) im A/B Test keine fest zu stellen.
Schirmgitter wird deutlich geschont, dadurch stabilerer Betriebszustand, geringer Belastung und dadurch geringerer Verschleiß = geringer Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls des Schirmgitters, was gleich einem Totalausfall der Röhre bedeutet.

Was in der Theorie nachvollziehbar ist wird in der Praxis bestätigt. Bedeutet: die Widerstände an den Schirmgittern die man in der Regel bei Gitarrenverstärkern so sieht (470R bzw. 1k) sind recht knapp bemessen und dürfen gerne deutlich vergrößert werden ohne negative Folgen beim Sound.


Hab gerade nochmal kontrolliert, hatte den KathodenR wohl beim letzten mal schon auf 270R reduziert und den C auf 220u erhöht - also lieber wieder auf 100u runter?

Zitat
Jupp! :topjob:
Deine Schirmgitter Widerlinge koppeln schon sehr gegen!
Die kannst du sogar noch kleiner machen, zumindest bei Beam Power Röhren!
Wird auch mehr Leistung bringen.

LG Stephan
330R 2W hätte ich noch in der Kiste vorrätig, wenn's doch hilft.

Zitat
Preamp mehr bootstrappen! und Lade C mal auf die vorgeschlagenen 2,2uf
ändern...

Grüße Stephan

2u2 in der PSU probier ich ebenfalls gern, muss jedoch auch noch bestellt werden. Schirmgitterdrossel wird gleich mit umgesetzt.
Was meinst du mit Preamp mehr bootstrappen?

Vielen lieben Dank!