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neue Baustelle - jetzt mit Berechnungsanleitungen von Kpt.Maritim (super!)
Kpt.Maritim:
Hallo
Zunächst eine kleine Rechnung um zu testen ob die 6SJ7 bringt, was sie soll. Wir wissen bereits, dass sie mindestens um den Faktor 100 verstärken soll. Schafft sie das? Erinnern wir uns an die Formel für die Verstärkung V:
V=S*Ra
Ra kennen wir und die Steilheit auch. Setzen wir also ein:
V=100kOhm*1,6mA/V=100000Ohm*0,0016A/V=160fach
Juhu! Die 6SJ7 funzt. Wenn du mal mit der EF86 nachrechnest, wirst du auf ähnlich erfreuliches kommen.
Wir müssen nun die Belastbarkeiten der bekannten Widerstände berechnen. Dazu brauchen wir eine Formel, die wir uns aus zwei anderen basteln werden:
Das Gesetz von Herrn Ohm
I: R=U/I
Die Formel von Herrn Leistung
II: P=U*I
Wir stellen II nach U um:
II: P/I=U
Und setzen das in I ein
III: R=(P/I)/I
Wir wollen aber die Leistung P berechnen, also nochmal umstellen:
III: P=R*I²
Soho, jetzt können wir die Leistung an jedem Widerstand berechnen, wenn wir nur den Strom kennen, der ihn durchfließt, und wissen wie groß er ist:
Für R2 gilt z.B.
P=2,7kOhm*(1,9mA)²=2700Ohm*(0,0019A)²=2700Ohm*0,000004A²=0,01Watt
Kannst du bitte die Belastungen für die anderen Widerstände auch berechnen?
Beim Einkaufen, sollte man mindestens um den Faktor 1,5 überdimensionieren. Kommst du also irgendwo auf 2Watt, dann sollte mindestens ein 3Watt Widerstand verbaut werden. So ersparst du dir eventuell auftretenden Ärger, aber das sind die Sachen, die du weißt und wegen der ich hier nicht angeheuert bin.
Über die Grüße von P1 können wir auch etwas sagen. Erinnerst du dich, dass ich erklärt habe, dass der Arbeitswiderstand Ra der Vorstufe eigentlich aus dem Eingangswiderstand der Folgestufe (hier P1) und ihrem Anodenwiderstand (hier R5) in Parallelschaltung besteht. Wir haben dort jedoch den Anodenwiderstand R5 und den Arbeitswiderstand gleichgesetzt und den Eingangswiderstand P1 vernachlässigt. Das ging unter der Faustregel, dass der Eingangswiderstand der Folgestufe wenigstens 3...4mal größer als der Anodenwiderstand war. da wir mit R5 den Anodenwiderstand auf 100kOhm festgesetzt hatten. Können wir nun P1 eicht bestimmen. Denn P1 ist der Eingangswiderstand der Folgestufe. Wir kaufen also ein 500kOhm Poti, denn 500k ist ausreichend groß. Wir könnten auch 1Meg kaufen, aber das Widerstandsrauchen wird so um den Faktor 1,4 größer. Bleiben wir also bei 500k.
http://de.wikipedia.org/wiki/Johnson-Rauschen#Rauschgr.C3.B6.C3.9Fen
R1 ist noch zu bestimmen. R1 sollte wenigetsn doppelt so groß, wie der Quellwiderstand der Gitarre sein, sonst wird die Gitarre zu stark bedämpft. D.h. der Eingang des Verstärkers entzieht der Gitarre zu viel Leistung. Man kann sich das aus dem Ohmschen Gesetz erklären:
R1=Usignal/Isignal
Usignal und Isignal sind die Signalspannung un der Signalstrom der Gitarre. Je größer R1 wird, desto kleiner wird Isignal. Da nun die Leistung wie folgt bestimmt wird, muss die Leistung kleiner werden, wenn der Signalstrom es wird.
Psignal=Usignal*Isignal
Nun bilden die Tonabnehmer der Gitarre einen Schwingkreis bestehend aus ihrer Kapazität und ihrer Induktivität. Die Resonanzfrequenz dieses Schwingkreises bestimmt einmal abgesehen von der Streuinduktivität maßgeblich den Klang des Tonabnehmers. Deswegen hat der Frequenzgang des Tonabnehmers einen Buckel bei seiner Resonanzfrequenz. Dieser Buckel wird aber flacher, wenn dem Schwingkreis zu viel Energie entzogen wird, R1 also zu klein wird. Macht man R1 sehr klein, so unter 100kOhm, dann beginnen die Tonabnehmer der Gitarre zunehmend keine Rolle mehr beim Klang zu spielen. Da kann dann auch eine Tele schnell mal muffeln oder wenn nötig sogar entschärft werden.
das ist interessant! Wir haben hier ein echte Tuningstelle. Meine Erfahrung sagt mir, dass ich Werte um 200k bevorzuge. So groß würde ich R1 wählen. Kleiner ala 100k und größer als 1Meg würde ich aber nicht gehen. Der Unterschied zwischen 500k und 1Meg ist dabei hörber ähnlich demjenigen zwischen 200k und 500k.
Bleiben noch R3 und R6. Die haben die selbe Aufgabe. Die Röhren sind kleine Kondensatoren. Denn die Gitter, Kathoden und Anoden im inneren sind praktisch kleine Platten, die dicht beieinander stehen. Nun sind Pentoden auch recht empfindlich was es Schwingen und Störungen im Hochfrequenzbereich angeht. Deswegen setzt man hier zwei Widerstände ein, die zusammen mit der inneren Kapazität der Röhren einen Tiefpass bilden, also nur tiefere Frequenzen durchlassen. Manchmal ist diese Maßnahme auch bei Trioden nötig hier können die Wderstände aber zumindest kleiner und meistens ganz entfallen. Der Grund ist, dass Trioden eine viel größere inneren Kapazität als Pentoden haben. Die Ursache ist der Millereffekt, den es bei Pentoden nicht gibt.
http://de.wikipedia.org/wiki/Millereffekt
Man könnte nun R3 und R6 sehr genau berechnen, das ist aber nicht nötig. Es reicht, wenn sie keine Kurz- und Ultrakurzwellen mehr passieren lassen. Gute Erfahrungswerte haben sich bei Endröhren für R6 mit etwa 10kOhm und bei Vorstufen für R3 mit 47...100kOhm ergeben. Rechnen ist hier weder nötig noch zielführend. Meistens werden diese Widerstände gar nicht erst eingeplant und nachträglich im Falle von Schwingen in der Größe eingefügt die genügt um es zu unterbinden. Ich würde sie aber vorsehen. Die 6AG7 hat eine große Steilheit, was ein guter Anhaltspunkt für schwingfreudige Röhren ist. Dazu zählt übrigens auch die EL34. Die 6SJ7 ist zwar nicht sehr Schwingfreudig, aber wir können hier schon verhindern, dass Hochfrequenz aus der Gitarre, die eine prima Antenne ist in den Verstärker gelangt, und so nochmals die 6AG7 indirekt über R3 schützen.
Damit das ganze Funktioniert müssen die Widerstände direkt an die Röhrenpins gelötet werden, denn sonst ist der Zuleitungsdraht wieder eine Antenne. Das selbe gilt auch für R8 und R4, die so verhindern, dass die Schirmgitter Schwingungen erzeugen können.
So, ich glaube mit den Widerständen sind wir durch.
Viele Grüße
Martin
pentatone:
Hi Martin - :gutenmorgen: -
das muß ich auch erst wieder einige Male lesen, um es etwas zu verinnerlichen.
Viel Glück für Deine Vorlesung --- Arne.
pentatone:
Hi Martin -
hat alles geklappt mit Deiner Vorlesung?
Hinsichtlich der Belastbarkeit der Widerstände habe ich mal folgendes überlegt:
Wir haben jetzt ja so schön die Spannungen und Widersatndswerte bestimmt.
Wenn
I. P=U*I
und
II. R=U/I => I=U/R
dann müßte
I. P=U*(U/R)=U²/R
Aber - wenn ich damit die Belastbarkeiten berechne , bekomme ich abstrus niedrige Werte zwischen 0,006W für R2 und 0,1W für R5. Lediglich R8 liegt mit 1,6W höher. Nun erinnere ich mich noch gut, was für "Klopper" ich zum Teil in meine Amps eingelötet habe (z.B Kathodenwiderstand V2 im Champ) und habe den Verdacht, daß ich da jetzt irgendwo einen Denkfehler drin habe.
Ich muß das morgen noch mal in Ruhe durchgehen.
Viele Grüße --- Arne
Kpt.Maritim:
Hallo
die Vorlesung ist ausgezeichnet gelaufen, danke!
Deine Formel ist richtig und die Leistungsangaben in solch kleinen Bereichen sind nicht unrealistisch. Es fließen ja nur Tröpfelströme. Normaler Weise ist auch R7 recht kräftig ausgelegt. Da bei uns der Widerstandswert wegen der geringen Ug1 der 6AG7 aber recht klein ist, fällt aber auch hier die Belastbarkeit klein aus.
Viele Grüße
Martin
pentatone:
Hi -
ich bin jetzt auf folgende Belastbarkeiten gekommen:
P(R2)=0,006W
P(R4)=0,03W
P(R5)=0,1W
P(R7)=0,01W
P(R8)=1,6W
P(R9)=0,08W
=> bis auf R8, den ich auf 3W dimensionieren würde, reichen dann wohl 1/2W-Widerstände.
Bei R1 und R3 fehlten mir irgendwie die Brechechnungsgrundlagen, aber Recherchen in Internet haben ergeben, daß ein Pickup so gut wie nichts an Spannung und Strom produziert, sodaß ich auch hier auf 1/2W-Widerstände zurückgreifen würde.
Bleibt R6 - mal sehen, ob meine Überlegung stimmt:
Wenn die Vorstufenröhre der Spannungsverstärkung dient, ein Gitarrenpickup so etwa 50mV produziert, und wir eine Verstärkung von 160 haben, müßte an R6 eine Wechselspannung von
0.05V*160=8V
anliegen.
Unter der Voraussetzung R(P1)=500k flösse bei R6=100kOhm somit ein Wechselstrom von 0,64mA durch R6 und P1, wovon 5/6 "durch R6 durchmüßten" => 0,54mA womit
P(R6)=8V*0,00054A=0,004W
Also müßte, wenn ich da jetzt keinen Denk- und/oder Verständnisfehler drin habe, auch hier ein 1/2W-Widerstand ausreichen.
Wie immer gespannte Grüße --- Arne.
Edit: Ich meinte 1/2 Watt Widerstände, nicht 1/4W - habe ich jetzt geändert.
Den Denkfehler (s. Martins Antwort) habe ich allerdings gelassen - gehört irgendwie dazu.
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