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Bassverstärker mit wenig Watt

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KippeKiller:
Hallo,

so es war eine zeitlang ruhig hier, aber ich war nicht untätig.

Nach ausmessen des Ausgangsübertragers bin ich zu folgenden Ergebnissen gekommen:

An die Primärwicklung habe ich einen 24VAC Netztransformator gehängt welcher im Leerlauf 38,2VAC liefert.
Angeschlossen hab ich ihn über die gesamte Wicklung incl der Brummkompensationswicklung.
Auf der Sekundärseite habe ich drei Leitungen, einmal braun einmal schwarz und einmal rot.
Mit den 38,2VAC an der primären Wicklung messe ich 0,9VAC zwischen rot und braun, sowie 0,7VAC zwischen schwarz und braun.
Das entspricht einem Übersetzungsverhältnis von runden 38 für die Lautsprecherwicklung, somit ergibt es sich dass ich bei einer Impedanz von Zs = 4Ohm sekundär über die Formel Zp = Zs * ܲ auf runde 5,8kOhm Primärimpedanz komme.

Für die Gegenkopplungswicklung ergibt sich ein Übersetzungsverhältnis von etwa 54,5.

Die 6V6 in der Endstufe soll bei -12,5Volt am Steuergitter ihren Arbeitspunkt finden, also bräuchte es eine Wechselspannung von 25VAC am Steuergitter um sie voll auszusteuern. Bei etwa 5kOhm als Last an der Anode ergibt sich auf diesem Arbeitspunkt eine Anodenwechselspannung von 400 Volt.

Diese 400 Volt Anodenwechselspannung geteilt durch das Übersetzungsverhältnis der Gegenkopplungswicklung ergeben
400/54,5 = 7,34 (gerundet).
Diese 7,34 Volt addieren sich nun zu den 12,5 Volt Spannungsabfall über dem Kathodenwiderstand welcher die Gittervorspannung definiert, die neue Gittervorspannung wäre also 12,55 + 7,34 = 19,89 Volt.
Dadurch ergibt es sich auch dass die 6V6 mit 25 Volt Wechselspannung am Gitter noch nicht voll Ausgesteuert ist.

Gehe ich richtig in der Annahme dass es sich hier also um eine Spannungsgesteuerte Spannungsgegenkopplung handelt?

Schönen Gruß

Mathias

KippeKiller:
Hallo,

um etwas konkreter zu werden.
Auf dieser Seite

http://www.aikenamps.com/GlobalNegativeFeedback.htm

habe ich zum Thema Gegenkopplung einiges gelesen.
Als Formel zur Berechnung des closed Loop Gain, also der Verstärkung einer Stufe mit angelegter Gegenkopplung, wird folgende Formel herangezogen:

Acl = A*(Ri+Rf) / (Ri + Rf + Ro + Ri*A)

wobei

Acl = Verstärkung mit Gegenkopplung
A = Leerlaufverstärkung
Ri = Kathodenkondensator der 6V6 in meinem Fall
Rf = Blindwiderstand des Elkos über den die Gegenkopplungswicklung angeschlossen ist
Ro = Innenwiderstand der 6V6 parallel zur Primärimpedanz des Übertagers

Somit wäre die Gegenkopplung abhängig vom Blindwiderstand des Kathodenelkos und somit frequenzabhängig.
Also wenn es sich hier um eine Spannungsgesteuerte Spannungsgegenkopplung handelt fällt also bei hohen Frequenzen eine größere Spannung über dem Kathodenwiderstand der 6V6 ab weil der Blindwiderstand des Elkos diesem gegenüber kleiner ist.
Bei tiefen Frequenzen wird der Blindwiderstand des Elkos größer gegenüber dem Kathodenwiderstand der 6V6 und es fällt eine geringere Spanung über dem Kathodenwiderstand der 6V6 ab.

Ich frage dies um bei der dimensionierung des Kathodenelkos der 6V6 zu wissen was ich genau mache.
Sollte die Gegenkopplung zu stark sein müsste man dem mit einem zusätzlichen Widerstand in Reihe zum Kathodenwiderstand regulieren können oder?

Schönen Gruß

Mathias

Kpt.Maritim:
Hallo


--- Zitat ---Also wenn es sich hier um eine Spannungsgesteuerte Spannungsgegenkopplung handelt fällt also bei hohen Frequenzen eine größere Spannung über dem Kathodenwiderstand der 6V6 ab weil der Blindwiderstand des Elkos diesem gegenüber kleiner ist.
--- Ende Zitat ---

Um die handelt es sich nicht, sondern um eine Kombination aus Stromgesteuerter Stromgegenkopplung und Spannungsgesteuerter Stromgegenkopplung. Erstere ergibt sich aus dem Blindwiderstand von Elko und Gegenkopplungswiklcung parallel zum Rk. Dieser Gegenkopplkungsanteil ist recht klein. Die Spannungsgesteuerte Stromgegenkopplung überwiegt bei weitem.

Die Verstärkung ergibt sich aus dem Gegenkopplungsgrad G. Der ergibt sich aus dem Quotienten aus Gegenkopllungsspannung Ugk und der Ausgangsspannung Uaus.

0. G=Ugk/Uaus

Doch hier liegt ein besonderer Fall vor. Weil die Ausgangsspannung nicht direkt auf die Kathode geleitetwird, sondern erst heruntertransformiert wird. Wird die gesamte Lautsprecherspanung als Gegenkopplungsspannung eingesetzt, dann ist Ugk  genau so groß wie die Lautsprecheraspannung. Da Uaus die Anodenwechselspannung ist ist G dann gleich dem Übersetzungsverhältnis des Übertragers. Doch bei dir ist ja noch ein Elko in Betrieb. Deswegen ist Ugk tatsächlich kleiner, was sich aus dem Spannungsteilerverhältnis des Blindiwderstandes des Elkos und dem Kathodenwiderstand ergibt.

Fassen wir zusammen:

1. Die Anodenwechselspannung ist Uaus.

2. Die Für die Gegenkopllung verfügbare Spannung ist die Lautsprecherspannung bzw. die Spannung deiner Gegenkopplungswicklung, nennen wir sie Uw. Uw ist um das Übersetzungsverhältnis Ü kleiner als Uaus. Es gilt also Uw=Uaus/Ü.

3. Die Gegenkopplungsspannung Ugk ist dann die durch den Blindwiderstand des Ck (Zck) und Kathodenwiderstand Rk geteilte Uw. Es gilt also nach der Spannungsteilerformel Ugk=Uw*Rk/(Zck+Rk)

4. Aus 2. und 3. ergibt sich: Ugk=((Uaus/Ü)*Rk)/(Zck+Rk)

5. Für den gegenkopplungsfaktor ergibt sich nun: G=(((Uaus/Ü)*Rk)/(Zck+Rk))/Uaus

6. Die Formel kann noch vereinfacht werden, aber darauf habe ich gerade keine Lust.

7. Für die Verstärkung ergibt sich nun V' = V/(1+(G*V) Übrigends gilt diese Formel für alle Gegenkopplungen, allein G wird jeweils verschieden berechnet. Bei weggelassenem Ck, wie häufig in Vorstufen anzutreffen ist G gleich Rk/Ra, bei Spannungsgesteuerter Spannungsgegenkopplung ist G der SPannungsteilerfaktor usw.

8. Fertig!

9. Mein Gegenprojekt ist fertig und läuft spitze!!! Ich kriege damit Bass aus Boxen, die garkeinen bringen können.

Viele Grüße
Martin

KippeKiller:
Hallo,

danke für die ausführliche Antwort, also handelt es sich überwiegend um eine Spannungsgesteuerte Stromgegenkopplung.

Dein Gegenprojekt hast Du ja in Rekordzeit fertiggestellt, bei mir dauert es noch etwas.
Leider hab ich auf der Arbeit Zeit zum surfen hier im Forum, aber keine Möglichkeit etwas zu basteln und zu bauen.

Schönen Gruß

Mathias

KippeKiller:
Hallo allerseits,

mit dem Aufbau des elektronischen Teils habe ich abgeschlossen.
Ich habe lange daran getüftelt wie ich zu frühe Verzerrungen in der Vorstufe verhindern kann und bin bei Valvewizard fündig geworden.
"Triode with local Feedback" nennt sich die Schaltung welche ich in der zweiten Triodenstufe angewendet habe.
Leider habe ich keine weiteren Informationen dazu gefunden, falls jemand da mehr dazu weiss soll er es mir gerne mitteilen.
Laut Valvewizard errechnet sich die Verstärkung grob geschätzt durch R16/R15 was in etwa einer Verstärkung von 10 entspräche.
Meiner Einschätzung nach handelt es sich diesmal um eine Spannungsgesteuerte Spannungsgegenkopplung, mit den Begrifflichkeiten stehe ich jedoch nach wie vor auf Kriegsfuß :devil:

Eine ähnlich niedrige Verstärkung erziele ich auch durch ein weglassen des Kathodenkondensators an der zweiten Triode, jedoch ist der Arbeitspunkt dann nicht mehr so stabil da der Spannungsabfall über dem Kathodenwiderstand nicht mehr konstant ist.

Klanglich befürchtete ich durch die vielen hochohmigen Widerstände ein erhötes Rauschen, hat sich jedoch bislang nicht bestätigt.

Am Gitter der ersten Triodenstufe habe ich eine Vorspannung von etwa -0,85Volt was meinem Bass sehr entgegenkommt, im Durchschnitt spuckt er mit aktiver Elektronik so an die 6500mV aus, das erfordert also ein kontrolliertes Spiel um "sauber" zu bleiben.
Insgesamt hängt die Schaltung sehr schön "am Finger" wie ich es mir erhofft habe, die Dynamik des Spiels wird sehr direkt und gnadenlos widergegeben. Verhaut man sich in den Saiten klingt es bescheiden, spielt man flüssig und kontrolliert kann man den Klang sehr schön von clean bis verzerrt durch den Anschlag beeinflussen.

Alles in allem bin ich soweit sehr zufrieden mit dem Klang und der Ansprache meines Produkts, die Gegenkopplung der Endstufe muss noch angepasst werden wenn der entsprechende Lautsprecher fertiggestellt ist.

Ich würde mich über etwas Feedback freuen, vor allem was die zweite Triodenstufe angeht wüsste ich gerne mehr zu dieser Schaltungsvariante. Anbei finden sich zwei schlechte Fotos vom Aufbau und ein aktueller Schaltplan.

Schönen Gruß

Mathias

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