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Verstärker für Bluesharp - Wir planen einen von A bis Z durch

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zaphod_beeblebrox:
Hallo,
ich möchte kurz ein Alternative für den Kompressor und auch für die Intermodulations-Röhre einwerfen. Ich habe sehr erfolgreich mit der 6BA6 (EF93) bzw. der HR-Version davon (5749) etwas sehr ähnliches gebaut. Mein Aufbau hat noch keinen praktischen Nutzen, da er nur auf ner Holzplatte steht. Ich wollte halt mal mit diesen krummen Kennlinien  basteln. Bei mittlerer Ansteuerung kann man über die Vorspannung den Arbeitspunkt festlegen und bei großer Ansteuerung wird das Ausgangssignal wirklich sehr interessant verformt.

Man bekommt den Tubus sogar bei Dirk im Shop. Nichts gegen die 6SK7, ich wollte nur eine Alternative zeigen.

Hut ab vor deinen guten Ideen, Martin!

Viele Grüße,
Matthias

Kpt.Maritim:
Hallo

Klar ist es verhandelbar, welche Regelpentode wir nehmen. Ich hätte zur 6SK7 tendiert, weil ich sie kenne, und weil sie besser aussieht, weil eben Oktal. Wir überlassen es mal den weiteren Meinunngen welche Röhre zum Einsatz kommen soll und befassen uns mit dem Endrohr. Mir ist die Röhrenauswahl egal, ich rechne das ganze ja nur.

Folgende Endröhren sind sich ähnlich genug, um auf unserem Verwendet werden zu können:

6L6, 5881, KT66, EL34, KT77, 6550

Alle kommen mit einer Versorgungsspannung von 250V an Anode und Schirmgitter gut aus. Alle arbeiten an dicht beieinander liegenden RaL, die 6550 will 1k5 als kleinsten wert, am meisten möchte die 6L6 mit 2k5. Die Ug liegt auch dicht beieinander. Die 6L6 will -14V, die KT66 -15V, die EL34 -14V und die  6550 -14V. Pinkompatibel sind sie alle, wenn man an der Fassung das G3 mit der Kathode verbindet. Denn diese Verbindung ist bei der EL34 nicht intern ausgeführt.

Es gibt zwei Wege das Bias festzulegen. Erstens könnten wir nur die Spannung an das Gitter legen, hätten also ein externes Bias. Wir könnten aber auch einen Kathodenwiderstand einsetzen. Ich möchte kein Bias, bei dem man ewig messen muss! Das ist mit beiden Varianten auch nicht nötig. Die Spannungen für die Ug liegen so dicht zusammen, dass wir -15V als Festwert einstellen könnten, mit dem alle Röhren gut auskämen. Wir hätten also echtes Plug'n'play. Bei der Variante mit dem Kathodenwiderstand müssten wir entweder auf die 6550 verzichten, und dann dann mit Rk=180...200Ohm wieder Plug'n'play Verhältnisse oder wir tun etwas interessantes, was die klanglichen Möglichkeiten auch sonst noch erweitert.

Mein guter Freund Alberto (Viele Grüße von dieser Stelle) hat hat mit mir zusammen einen kleinen Jazzverstärker ausgeknobelt. Da kam die Endröhre als Triode geschaltet zum Einsatz. Trotzdem sollten viele Röhrentypen wie bei uns eingesetzt werden können. Damit das möglich brauchten alle einen anderen Rk. Deswegen kamen wir auf die Idee, auf dem Chassis zwei dicke Polklemmen anzubringen. Solche wie sich auch bei besseren Lautsprechern zum Einsatz kommen. In die Polklemmen wird dann der jeweils nötige Kathodenwiderstand eingeklemmt.

das gäbe uns zusätzliche Klangvarianten, denn durch Erhöhen des Rk, kann der Verzerrungseinsatz beeinflusst werden. Er setzt dann früher aber weicher ein. Meiner Erfahrung macht sind Kathodenwiderstände auch klanglich etwas schöner und weicher. Die Entscheidung überlasse ich euch.

Es gibt noch einen vierten Weg. Statt eines Kathodenwiderstandes könnte eine Gleichrichterröhre einsetzen. Die müsste einen Innenwiderstand von etwa 200Ohm haben. Die Kathode des Gleichrichters geht dann an Masse und die Anode an die Röhre. Wir müssten zwar auf die 6%%0 verziochten, weil die als einzige einen anderen Rk bräuchte, weil ihr Ruhestrom 50% größer als die andere ist. dafür hätten wir aber einen schönen Effekt, weil die Kennlinie des Gleichrichters im Gegensatz zum schnöden Widerstand gebogen ist. Der Arbeitspunkt sich dadurch verschieben. Es klingt weich und komprimiert. das ganze funzt prinzipiell auch in übersteuerten Vorstufenröhren mit kleineren Diode, wie z.B. die 6H6 oder man schaltet einfach ein Triodensystem einer Röhre als Diode.

Der Möglichkeiten nicht genug könnten wir auch um eine richtig starke Kompression zu erreichen ein Glühbirnchen als Kathodenwiderstand missbrauchen. Das Komprimierst wegen der Kaltleistereigenschaften sehr stark. das Birnchen sollte bei 15...20V etwa 100mA ziehen. Kann mal jemand ein paar 24V Birnchen auf die Eigenschaft testen, ich habe keine hier?

Wir könnten unsere Kompression auch auf andere Weise erreichen mit iner echten einstellbaren Kompressorschaltung. Neben unseren zwei Treiberstufen bräuchten wir dann aber noch eine Triode als Regelverstärker eine Diode  und eine weitere Triode um das Signal Rückwirkungsfrei zurückzuspeisen. Das ganze wird ganz schnell ein Röhrengrab.

Dann sagt mal, was ihr gerne hättet und zwar nicht für einen Bassverstärker, wir sind gerade in einem anderen Fred  ;D Wir  können ja nicht unseren Harpamp dahingehend planen jemanden beim Bau seines Bassverstärkers behilflich zu sein.

Viele Grüße
martin

Volka:
Hallo Martin,

wie ich sehe wurde gestern (in der Kneipe) recht erfolgreich Fach-gesimpelt  ;D

Ich werde versuchen so ab und zu auch mal den Standpunkt des technisch unbedarften Harpuniers zu vertreten:

Also... 6L6, 5881 und EL34 in das Teil stecken ohne irgendwas bedenken zu müssen ist praktisch und wird begrüßt (250V Variante mit Kathoden-R und Verbindung G3/Kathode).

Effektive Klangsteller (Höhenkontrolle, Bass-Schub und Kompression/verzerrung): je weniger Regler um so besser! Der Sound muss "stehen" und "kontrollierbar" sein.

Die Möglichkeit auch eine starke Kompression zu erzeugen ist erwünscht ( das 24V Birnchen und ein Widerstand mit einem Schalter -klack- umschaltbar): in der Stellung "rotzt" es mehr - gut für Stück 'xy', in der anderen Stellung besser fü Stück 'yz'.

Bitte kein Röhrengrab!

So wie oben geschrieben würde sich wohl unser Harp-Hugo ausdrücken.... Der möchte nur spielen...sich aber nicht mit technischen Zusammenhängen belasten. Ich lass ihm das immer durchgehen - er spielt eben so schön  :headphone:

Ich hoffe, du kannst mit diesen Aussagen etwas anfangen. Natürlich ist es aus Sicht des Bastlers interessant möglichst viele Gimmicks in einem Amp zu vereinen (...und wenn ich auf diesen Knopf drücke sagt es:"Mama"  ;) ) aber man sollte sich da auch nicht verzetteln.
Außerdem wird die ganze Sache eh schon, wie mir scheint, sehr schön ausgefuchst.

"Es saugt und bläst der Bluesharpmann...."

Gruß,
Volka

Kpt.Maritim:
Hallo

Bloß kein Röhrengrab, das sehe ich genauso wie du.

Ein einziger Klangregler muss genügen. Höhen raus mehr nicht. Es muss ja nicht einmal eine Klangblende wie im Champ sein. Amputieren der Höhen ist völlig ausreichend. Kompressionsregler muss auch nicht sein, das Teil hat zu komprimieren und Ende.

Ich überlege ob man nicht einen Regler für den Eingangswiderstand vorsehen sollte. Das hat bei dem auf Harp gemodedeten Klampfomat auch gut gefunzt. Einersets kann man so schön auf dynamische Mikros anpassen, andereseits bringt mögliche Unteranpassung einer hochohmigen Mikros schon ein zusätzliches Beschneiden der Höhen. Der Effekt ist wie bei einer Gitarre die in einen niederohmigen Mixpulteingang gestöpselt wird. Bei der Klampfe fehl am Platz bei der Harp evtl. genau richtig.

Dann zur Endstufe. Ich habe mal meine Bundstifte angespitzt und die Arbeitspunkte für EL34 und 6L6 bestimmt. KT66, KT77 und 5881 sind je einer dieser beiden Röhren so ähnlich, dass keine gesonderte Arbeitspunktberechnung nötig ist.

Bei einer Anodenspannung von ungefähr 300V komme ich bei einem Anodenstrom von 75mA auf einen Arbeitspunkt, der für beide Röhren passt. Ob die Anodenspannung nachher mit 270V oder 330V oder was dazwischen gemessen wird ist Schnurz. In dem Bild unten sieht man mein Gekritzel.

Der Kathodenwiderstand ergibt sich aus

Rk=Uk/Ik

Uk ist die Kathodenspannung und damit der Betrag der Gittervorspannung:

Betrag(Ug)=Uk

Der Kathodenstrom Ik ist die Summe aus Anodenstrom Ia und Schirmgitterstrom Ig2.

Ik=Ia+Ig2

Aus allen drei Formeln machen wir uns eine einzige:

Rk=Betrag(Ug)/(Ia+Ig2)

Die Ug kennen wir, sie kann im Diagramm unten abgelesen werden und beträgt -15V. Den Ia können wir mit 75mA auch ablesen. Die Ug2 schätzen wir mit etwa 5mA. Wie man auf die Zahl kommt? Man gucke ins Datenblatt, dort sind einige Musterarbeitspunkte beschrieben, und auch ein Ig2 angegeben, In der Größenordnung muss unser auch liegen. Sich hier zu verschätzen ist auch nicht so gravierend. Der Ig2 hat am Ik, den wir ja für unsere Berechnung brauchen, einen Anteil von unter 10%. Setzen wir also ein:

Rk=Betrag(-15V)/(75mA+5mA)=15V/80mA=190Ohm.

Wir würden einen 200 Ohm Widerstand kaufen. Die Belastbarkeit ist ebenfalls schnell bestimmt:

Pk=Rk*Ik²=200Ohm*80mA²=1,3Watt.

Wir kaufen also einen 3Watt Widerstand.

Warum habe ich nicht den Vorgegebenen Arbeitspunkt mit Ua=250V genommen, wie etwas weiter forn im Thread erwähnt? Er ist zu hifimäßig. D.h. er ist auf kleine Verzerrungen und nicht auf schöne Verzerrungen optimiert. das habe ich hier anders gemacht. Im Bild unten sieht man zwei Lastgeraden. Eine in Rot und eine in Blau.

Die Rote ergibt sich aus der Faustformel RaL=Ua/ia die für Leistungspentoden zur Arbeitspunktbestimmung angenommen werden kann. Aus der Faustformel ergeben sich 4kOhm. genau die habe ich rot eingezeichnet. Das war auch wieder zu hifimäßig. Darum habe ich den RaL noch etwas verkleinert. Und zwar so, dass er die Ug=0V Kennlinie genau im Bogen schneidet. In der Zeichnung ist dieser Punkt mit A markiert.

Steiler nach oben darf die Lastgerade nicht werden, denn dann kommen wir in den Gitterstrombereich und damit sind uns eklige Blocking Distortion und ein verschlucken der Vosrtufe beim Umladen des Koppelkondis sicher. Die Verzerrung der Endstufe würde knatterig wie ein Pfurz klingen.

Ich habe dann den RaL, der zur Blauen Linie gehört nachgerechnet. Wie das geht? Guckt mal in euer Tafelwerk unter "Anstieg einer linearen Funktion" Na jedenfalls kam ich auf 2,5kOhm. Unser tatsächlich gewählter RaL sollte also zwischen 2,5kOhm und 4kOhm liegen. Größere Werte bringen cleanen Hedroom und eine etwas härtere Zerre, wenn es denn zerrt. Kleinere Werte verringern den Headroom, machen den Zerreinsatz aber weicher und weniger bissig. ich würde den kleinen Wert bevorzugen. Hier ist auch die Stromaufnahme nicht ganz so konstant, wie bei Klasse A theoretisch der Fall sein müsste, das bringt zusammen mit dem Rk noch etwas zusätzliche Kompression, weil der Arbeitspunkt sich etwas verschiebt.

Bei der 6L6 ergeben sich ganz ähnliche Werte. Ich bin auf unseren Arbeitspunkt gekommen, indem ich so lange rumprobiert hatte, bis ich zu einer Anodenspannung kam, bei der beide Röhren mit dem selben Rk einen guten Arbeitspunkt haben. das war nicht schwer, weil die Daten der Röhren nicht so grandios verschieden sind. was ich schon sehen konnte, ist dass die Verzerrung der 6L6 etwas weicher sein dürfte, sie dafür aber auch schwerere zum Zerren zu bringen sein wird.

So nun zu unserem Lämpchen. Das Lämpchen sollte den Rk ersetzen, also muss an ihm auch Uk und Ik abfallen. Der Ik war etwas um 80mA die Uk der Betrag der Ug also etwa 15V. Wer findet ein Lämpchen das bei einer angelegten Spannung von 15 etwa 80mA zieht, weniger ist nicht sehr schlimm, viel mehr darf es aber nicht sein? Es muss kein 15V Lämpchen sein, vielleicht gibt es eines für 24V und 100mA, das könnte schon passen. Ich sage gleich, ich habe keine Zeit zu suchen. Findet keiner eines, dann kommt es nicht in den Verstärker.

Wir können nun auch noch den Bedarf an Treiberspannung abschätzen. Er ist schnöde doppelt so groß sie die Uk, also 2x15V=30V. bei dieser Spannung haben wir unsere Endröhren also ziemlich durchgesteuert.

Dann nochmal zur 6L6. Die Werte für Ig2 und Ik und Ia und Ug sind alle etwas geringfügig anders, als bei der EL34. Es sind keine brutalen Abweichungen, aber doch schon etwas. Deswegen habe ich die maximale Anodenverlustleistung nicht überschriotten, wie bei Gitarrenverstärkern üblich. ich habe sie nicht einmal ganz ausgenutzt. Die Röhren sollen etwas leben dürfen. Die Arbeitspunkte sind so ausgelegt, dass sie nicht sehr Anfällig für Tolleranzensind.. Z.B. dürfte die Anodenspannung beim Einstecken der 6L6 etwas hochgehen, weil sie etwas weniger Strom will und dadurch auch weniger Spannung im Netzteil verloren gehen wird. Deswegen ist der Arbeitspunkt so gewählt, dass die 6L6 auch eine Ua von 330V statt 300V überlebt und umgekehrt die EL34 bei 270V immer noch keine Klangeinbußen zeigen wird.

Ich glaube das war's erstmal. Jetzt können wir über die Vorstufe diskutieren.

Viele Grüße
Martin

TLausK:
Moin !

schönes Projekt - werd mal weiter kräftig mitlesen und beisteuern was geht.

Zur Lampe:
Für <1Euro sind LKW Lampen 24V erhältlich mit verschiedenen Fassungen (Sockel  ;) )
Bei einer 2W Lampe macht das bei 24V dann 83mA  =  290Ohm
Im "Arbeitspunkt" wird sich ca. ein R von 220-240 Ohm einstellen.
D.h. die Nennleistung der Lampe (2W) wird lang nicht überschritten.
Allerdings könnte dieser R der Lampe in puncto Rk und Endröhre-Arbeitspunkt auch etwas kleiner sein.  => PRAXISTEST

Eine Frage wäre auch noch der stark erhöhte Einschaltstrom der sich kurzzeitig bedingt durch den Kaltleiter einstellt.
Wie reagiert die Röhre darauf - ist das problematisch ?

Gruß
Thomas

edit: habe mal noch die Kennlinie der Lampe 24V 2W angehängt, die ich im Netz gefunden und interpoliert  ;D  habe.

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