Technik > Tech-Talk Design & Konzepte

neue Baustelle - jetzt mit Berechnungsanleitungen von Kpt.Maritim (super!)

<< < (8/26) > >>

pentatone:
Hi Martin -


laß mich mal weiter versuchen.

Wenn ich das jetzt richtig in das 1. Diagramm auf Seite 1 eingetragen habe, müßte 
Ug1=-2,5V betragen bei Ug2=150V.

Um jetzt den Kathodenwiderstand zu bestimmen bräuchte ich den Schirmgitterstrom, und da komme ich nicht so richtig weiter. Wenn ich in das Datenblatt sehe, komme ich auf irgendetwas im 7 - 9mA Bereich, allerdings bei Ua=300V.
Wenn ich jetzt Ig2 mit 8mA ansetzen darf, wird es wieder relativ einfach. Dann müßte
Ik=44mA
und
Rk=57Ohm
sein.

Wenn ich dann nach Deiner Anleitung weiterrechne ist
Ub=279V
und
Rg2=14k.

Die Lastgerade schneidet als möglichst positive Ug1-Linie die 0V-Linie, sodaß nach Deiner Formel "Usteuer = Betrag(2*(Ug-Ugschneid))" Usteuer=5V ist und somit der Verstärkungsfaktor der Vorstufe V=Usteuer/Uein=5V/0,05V=100 sein sollte.

Und falls das jetzt tatsächlich alles so sein sollte, wäre die Ausgangsleistung des Verstärkers irgendetwas im 3 - 3,5 Watt Bereich.


Auch wenn ich mich jetzt bis auf die Knochen blamiert haben sollte, der Anfang ist wenigstens gemacht.


Viele gespannte Grüße --- Arne.


P.S. Ich habe noch mal in meinem "Röhrenbuch" nachgesehen - habe ich das richtig verstanden, daß das Bremsgitter immer auf Kathodenpotential liegt? (diese vielen Gitter bringen mich ganz durcheinander!) ???

mr.bassman:
Hallo Arne,


--- Zitat ---...habe ich das richtig verstanden, daß das Bremsgitter immer auf Kathodenpotential liegt?
--- Ende Zitat ---
Zu über 90% ja! Es gibt auch wenige Ausnahmen...
Das Bremsgitter soll ja Sekundärelektronen vom Schirmgitter fernhalten. Diese entstehen wie folgt: wenn Elektronen mit hoher Geschwindigkeit auf das Anodenblech auftreffen, ist die Wucht so groß, daß sie einige Elektronen aus dem Anodenmaterial herausschlagen können und eine eine "Wolke" um die Anode bilden.
Das G3 ist ziemlich grobmaschig, so dass die mit relativ hoher Geschwindigkeit von der Katode kommenden Elektronen kaum behindert werden. Für die Elektronenwolke um die Anode bildet es allerdings ein fast unüberwindliches Hindernis, weil das G3 im Vergleich zur Anode stark negatives Potential besitzt und damit die langsamen Elektronen ausreichend stark in Richtung Anode abstößt. Dadurch wird der Stromfluß über das Schirmgitter stark reduziert, so dass man Pentoden wesentlich weiter aussteuern kann als Trioden/Tetroden (Pentoden ohne Bremsgitter  ;D).

--- Zitat ---...diese vielen Gitter bringen mich ganz durcheinander!
--- Ende Zitat ---
Es gibt auch auch noch Heptoden, Oktoden ...  :angel:
Also Röhren mit noch mehr Gittern. Diese waren jedoch speziellen Zwecken vorbehalten. Meistens handelte es sich um Mischröhren, bei denen beispielsweise 2 mehr oder weniger gleichberechtigte Steuergitter vorhanden waren. Hiermit kann man z.B. 2 Signale miteinander multiplizieren sprich modulieren. Sowas wird in Rundfunk-Empfängern in Mischstufen angewendet.

So - genug gebremst ...  :headphone:

Grüße aus dem Norden und  :gutenacht:

Bernd

Edit: In der Elektronen-Wolke befinden sich ebenfalls vom Andenblech abgeprallte Elektronen - diese wollte ich nun doch nicht unterschlagen haben...  ::)

Kpt.Maritim:
Hallo

Die Berechnungen sind korrekt. Übertreibe es nicht mit der Genauigkeit, Schätzwerte genügen überall vollauf.

Den Rk setzen wir auch 60 oder 56Ohm, je nachdem was es zu kaufen gibt  entweder zwei 120ger parallel oder eben einen 56ger, und die Ub auf 280V und wenn du nachher im Verstärker 295 oder 267V misst, spielt das alles keine Rolle. Die Tolleranzen von Röhren sind riesig.

Das Bremsgitter könnte alternativ auch auf Masse gelegt werden. Wichtig ist nur, dass es deutlich negativer als die Anode ist.

So nun mal zur Bewertung unserer jetzigen Ergebnisse. Wir sind nicht sklavisch daran gebunden. Was wir bis hier gemacht haben, war ein Diemensionierungsvorschlag.

Fender hat seine Champs nicht nach diesen Fasutregeln dimensioniert. Dort gilt nichT:

Ral=Ua/Ia

sondern

Ral<Ua/Ia

Das hat Auswirkungen. Erstens erreichen die Champs dadurch einen schlechteren Wirkungsgrad. D.h. bei gleicher Anodenverlustleistung Pa erzeugen sie weniger Sprechleistung. Das liegt daran, dass wenn man Ral größer oder kleiner als Ua/Ia macht, man aus einem schmalen Leistungsoptimum herauskommt, das bei Pentoden vorhanden ist. Dafür ändert sich das Verzerrungsspektrum durch die Maßnahme zu mehr geradzahligen Klirr niedriger Ordnung, der den Ton nicht verzerrter, sondern subjektiv Lauter und brillanter erscheinen lässt. Das hängt mit psychoakustischen Dingen zusammen.

Ich rate bei der 6AG7 davon es es Fender gleich zu tun. Ich habe den Klirrfaktor schon abgeschätzt und wir bekommen genug von diesem Klirr auch ohne diese Maßnahme. Zweitens müssten wir dann um die 6AG7 nicht zu überlasten den Ia absenken (Fender hält sich nicht dranne, die Champs quälen die 6V6 ohne Pardon). Diese Absenkung führt dazu, dass weniger Strom durch die Feldspule des Lautsprechers fließt, was wiederum zu einem schlechteren Wirkungsgrad führt.

Zweitens müssen wir gegenüber der Schaltung allá Fender noch etwas ändern.

http://www.schematics.ca/modules/PDdownloads/display_download.php?img=http://www.schematics.ca/uploads/PDdownloads/champ_5c1_schem.gif

Dort sieht das Netzteil so aus, dass wir einen Elko haben, dann einen Siebwiderstand und dann wieder einen Elko. Klar, der Siebwiderstand wird bei uns die Feldspule. Aber das ist nicht was ich meine. Von dem Zweiten Elko geht es zum Übertrager und zur Endröhre. Dann kommt noch ein Siebwiderstand mit Elko um die Spannung für das Schirmgitter zu erzeugen. Diese Spannung wird zugleich für die Vorstufenröhre benutzt. Genau das können wir nicht machen. Denn die 6AG7 hat eine Schirmgitterspannung Ug2 von nur 150V, das ist zu wenig für unsere Vorstufenröhre.

Wir müssen stattdessen die Vorstufenversorgung direkt aus der Versorgung der Anode der Endröhre erzeugen. Das ist nicht weiter schlimm, erfordert aber einen Siebwiderstand und einen Elko mehr.

Nun gibt es noch eine Frage, die zu entscheiden ist. Wie arbeiten wir mit der Vorstufenröhre 6SJ7? Wir haben zwei Möglichkeiten die Gittervorspannung zu erzeugen, über Gitteranlaufstrom, wie bei dem Champ oben in der Schaltung oder über einen Kathodenwiderstand.

Ich bin am Anfang des Threads glaube ich schon mal auf den Klanglichen Unterschied eingegangen. Und will hier nochmal eine kleine Liste zur Entscheidungshilfe machen:

Mit Gitteranlaufstrom (Leckstrom):
- Tonabnehmer werden nahezu nicht belastet
- Kompression einer Halbwelle
- Empfindlich für Störgeräusche (Kritischer Aufbau)
- Etwas höheres Grundrauschen
- Arbeitspunkt ist etwas unvorhersehbar und kaum exakt zu berechnen (hat aber keine negativen Auswirkungen)
- Klang stark Abhängig von den Röhrentolleranzen und damit vom Hersteller

Mit Rk
- Unempfindlich gegen Störgeräusche (unkritischer Aufbau)
- Über den Kathodenkondensator, kann Einfluss auf den Frequenzgang genommen werden
- Arbeitspunkt kann halbwegs genau festgelegt werden
- Klang ist weniger Tolleranzabhängig

Du musst nun entscheiden!

Viele Grüße
Martin

carlitz:
Hallo, hierzu habe ich auch eine Frage.

Ich habe letztens den Schaltplan eines Badcat studiert.

Ich bin stutzig geworden , das die Eingangsstufe (ECC83) die Kathode auf Masse hat und als Widerstand
zwischen Masse und Gitter ein Wert von 1 MOhm steht.
Anodenwiderstand ist 220 kOhm.

Frage: Geht das überhaupt mit dem Fünftel des Wertes ?

Gruß

KippeKiller:
Hallo,


--- Zitat von: Kpt.Maritim am 15.11.2008 11:33 ---In deiner Schaltung sieht die Sache aber anders aus. Die Erste Stufe hat einen sehr hohen Gitterableitwiderstand und sie hat gar keinen Kathodenwiderstand. Wenn die Röhre arbeitet, treffen immer ein paar Verirrte Elektronen auf das Gitter. Hätten wir keinen Widerstand zwischen Gitter und Masse, sondern überhaupt keine verbindung. Dann würde das Gitter sich langsam durch diesen Beschuss mit Elektronen aufladen und immer negativer gegenüber der Kathode werden. Bis es die Röhre dadurch ganz abriegelt und sie sperrt. Legen wir nun einen Widerstand zwischen Gitter und Masse, dann können diese Elektronen Richtung Masse abfließen. Wir haben, wenn auch einen kleinen, so doch einen Strom. machen wir diesen Widerstand sehr groß, in der Regel 5....20Meg, dann fällt auch trotz dieses winzigen Stromes eine kleine Spannung über diesem Widerstand ab. Diese Spannung macht das Gitter ein bisschen Negativer als Masse. An Masse liegt die Kathode, also ist es etwas negativer als selbige. Wir haben also wiederum eine Gittervorspannung. Man nennt das Verfahren Gittervorspannungserzeugung über Anlauf- bzw. Leckstrom.

--- Ende Zitat ---

Ergänzend dazu:

Bei der Leckstromschaltung entscheidet nun aber das Zusammenspiel von Gitterstrom, Eingangskondensator und Gitterableitwiderstand.
Die letzten beiden bilden eine Zeitkonstante tau = R * C.
Das "gemeine" daran ist dass sich der Kondensator in dieser Schaltung durch den Gitteranlaufstrom als niederohmige Stromquelle aufladen kann, der Entladevorgang kann aber nur durch den hochohmigen Gitterableitwiderstand erfolgen, das Gitter der Röhre kann nämlich nur Elektronen auffangen aber keine abgeben.

Der Kondensator kann also in Abhängigkeit von Strom und Zeit eine gewisse Ladung über den Gitteranlaufstrom aufnehmen, der Gitterableitwiderstand bestimmt wie lange er diese Ladung halten kann.

Es gibt also zwei Zeitkonstanten:

-einmal die Aufladekonstante tau1 = R(Gitteranlaufstrom) * C

-und die Entladekonstante tau2 = R(Gitterableitwiderstand) * C

Nun ist im Durchschnitt tau1 kleiner da R(Gitteranlaufstrom) kleiner ist, im Durchschnitt weil der Gitteranlaufstrom vom anliegenden Signal abhängt.

Während der positiven Halbwelle des Signals zieht das Steuergitter mehr Elektronen an als während der negativen, R(Gitteranlaufstrom) sinkt, der Gitterstrom steigt und führt am Gitterableitwiderstand zu einem negativen Spannungsabfall, der Kondensator nimmt eine negative Ladung an.
Diese wirkt der Signalspannung entgegen indem sie den Arbeitspunkt der Röhre nach "rechts im Kennlinienfeld" in den negativen Bereich verschiebt.
Dort hat man eine geringere Verstärkung -> Kompression

Während der negativen Halbwelle wird das Steuergitter auch wieder negativer und zieht weniger Elektronen an, R(Gitteranlaufstrom) steigt, der Gitterstrom sinkt.
Der Kondensator kann sich nur über R(Gitterableitwiderstand) entladen, da dies über das Steuergitter nicht möglich ist.
tau2 (wir erinnern uns) ist aber dank des hochohmigen R(Gitterableitwiderstand) größer, somit braucht der Kondensator länger zum entladen als zum aufladen.
Bis zur nächsten negativen Halbwelle des Sigals bleibt ein gewisser Rest der negativen Ladung auf dem Kondensator gespeichert.
Während der nächsten negativen Halbwelle lädt sich der Kondensator weiter negativ auf.

Legte man nun einen reinen Sinuston einer fixen Frequenz an das Steuergitter an würde sich eine bestimmte Gittervorspannung einstellen.
Ein Audiosignal ist nun aber weder reiner Sinus, noch fixe Frequenz.
Jeder Ton stellt einen anderen Pegel und eine andere Frequenz da, Pegel und Freuquenz bestimmen nun aber das aussehen der Halbwellen des Signals.
Eine tiefe Saite hat eine größere Schwingungsdauer und Amplitude als eine hohe Saite, somit erzeugen sie theoretisch auch alle verschiedene Gittervorspannungen.
Je lauter und tiefer desto negativer, dies erzeugt eine meines Erachtens nach sehr schöne Kompression und hängt schön an der Hand.
Die genaue Gittervorspannung im Ruhezustand lässt sich jedoch nur schwer genau vorhersagen, in vielen Datenblättern findet man keine oder nur wenig Angaben zum Gitterstrom.

Für Deinen speziellen Fall des Badcat müsste man also folgende Faktoren kennen um genaueres abseits der Tatsache dass es ja zu funktionieren scheint erörtern zu können:
- Den Wert des Kondensators im RC-Glied am Gitter
- Angaben zum Gitterstrom der ECC83
- Vielleicht auch einfach den Schaltplan des Amps um den es Dir geht.

Ich habs lieber etwas flach und leicht bekömmlich gehalten, genauere Fragen erörtere ich aber gerne gemeinsam. Auf Fehler bitte ich hinzuweisen.

Gruß Mathias

Navigation

[0] Themen-Index

[#] Nächste Seite

[*] Vorherige Sete