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Technik => Tech-Talk Design & Konzepte => Thema gestartet von: Thomson am 10.01.2012 15:55

Titel: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Thomson am 10.01.2012 15:55
Hallo,
ich erarbeite gerade einen Vorverstärker, quasi einen Booster, der aber auch für HiFi zum Einsatz kommen kann/soll.
Das Ganze hat den Hintergrund, dass mir die Verstärkung manchmal einfach nicht reicht und ich mit diesem Preamp in Zukunft meine normalen Amps vielleicht nur mit PI und Haupstufe aufbauen kann.
Der Schaltplan, wie ich ihn bis jetzt verwende, im Anhang.
Nun stellte sich mir aber die Frage, ob ich nicht vielleicht doch einen Tonestack einbaue. In vielen Schaltplänen ist der einfach hinter eine Anodenfolgerstufe geschalten. Ich habe aber gelesen, dass es in diesem Fall besser wäre, einen Kathodenfolger vor den Tonestack zu setzen. Ich habe aber schon in der letzten Stufe einen Kathodenfolger, um die Impedanz runter zu setzen.
Da durch den Tonestack auch viel an Gain verloren gehen könnte, würde ich normalerweise nach dem Tonestack noch eine ECC83-Stufe nachschalten. Das Problem ist, dass ich den Tonestack 2x ins Gehäuse bringen müsste. Oder halt Stereopotis. Was sagt ihr? Tonestack ja oder nein?
mfG
PS.: ich hatte mal eine Gegenkopplung vom Ausgang zur Kathode der EC88, soll ich die wieder reinmachen?
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Thomson am 11.01.2012 19:21
Scheint ja keiner weiter zu wissen.
Lasse ich den Kathodenfolger halt ganz raus und setze noch eine aktive Klangreglung rein. Jemand Ideen dafür?
mfG
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Fody am 11.01.2012 19:23
Hallo,

Wenn du den Pegel des Eingangssignal kennst, weisst wie gross dein Ausgangssignal sein soll und den Verstärkungsfaktor deiner Schaltung weisst, kannst dus vielleicht besser Abschätzen ob du dir ein Tonestack "leisten" kannst.
Hier im Forum gibts sicher ein paar Theorie-Cracks die geübt mit den dBs sind.
Übrigens kann man auch Klangreglung über die Gegenkopplung betreiben.

Gruss Casim
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Thomson am 11.01.2012 20:25
Hallo,
so siehts jetzt aus.
Bei Ritter hab ich eine aktive Klangregelung gefunden, aber keinen Schalplan. Auch sonst, nirgens ein Schaltplan für aktive Klangreglung. Hat trotzdem jemand einen Schaltplan?
Ich habe auch vorgesehen, einen Längsregler einzubauen, aber das ist wohl ein anderes Thema.
mfG
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Thomson am 12.01.2012 22:10
Weiß denn wirklich keiner einen Schaltplan für aktive Klangregelung? Ich hab mir eingebildet, bei Pollin mal einen Bausatz für eine aktive Klangregelung gesehen zu haben, den gibts aber nicht mehr.
mfG
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Fody am 12.01.2012 22:42
Hallo,

was genau verstehst du unter einer aktiven Klangreglung?
Sobald du einen Verstärker vor oder hinter ner passiven Klangreglung hängst, ist sie dann aktiv?!
Mit was willst du das denn bauen? FET, OP oder Röhre?
Wieso nimmst du nicht ne Pentode in deiner Schaltung und baust ne normale Klangreglung ein? Müsste doch dann locker reichen.

Gruss Casim
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Thomson am 12.01.2012 23:05
Hallo,
ich weiß auch nicht, was das ist. Ritter beschreibt es so: 'Oft besteht der Wunsch oder die Notwendigkeit, den Frequenzgang per Klangregelung zu beeinflussen. Mit dieser hochwertigen Klangregelung können Tiefen und Höhen um +/-16/20dB angehoben bzw. abgesenkt werden.
Durch die Verwendung eines regelbaren aktiven Frequenzfilters werden keine Verstärkungsverluste verursacht.
Zur Pegelanpassung ist am Eingang ein Einstellregler integriert. Die Schaltung ist üblicherweise mit der ECC83 aufgebaut, auch Äquivalenztypen sind hier einsetzbar.
Der Einbau im Signalweg kann durch die aktive Schaltungsauslegung an verschiedensten Stellen erfolgen, direkt vor der Endstufe bzw. Phasenumkehr, im Vorverstärker oder auch an Eingängen. Für längere Signalwege und höhere Ausgangsspannungen ist das Klangregelmodul auch mit zusätzlicher SRPP-Ausgangsstufe erhältlich (VV-T2).
Durch die sehr kompakten Platinenmaße (51 x 51mm) läßt sich die Klangregelung auch in vorhandene Geräte nachträglich sehr gut integrieren. Die Montage kann für sichtbare Röhren auf der Deckplatte erfolgen.
Der Röhrensockel ist wie bei all unseren Modellen eine hochwertige Keramikausführung mit vergoldeten Kontakten.
Im Lieferumfang sind ausführliche Unterlagen zum Einbau und zu eventuellen Schaltungsänderungen enthalten.
Die Lieferung kann wahlweise mit oder ohne Röhren erfolgen.'

Bei Filter steht: 'per Gegenkopplung (aktiv)'

Weiß jemand mehr dazu?
mfG
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: 12stringbassman am 13.01.2012 09:18
Bei Filter steht: 'per Gegenkopplung (aktiv)'
Das ist das Zauberwort ;)

Die in Gitarren-Amps übliche Klangregelung, egal ob Fender/Marshall-Tone-Stack oder James-EQ wird als passiv bezeichnet, weil er nur absenken kann und zwischen zwei Verstärkerstufen in den Signalweg eingefügt ist (Einfügungsdämpfung).

Bei einer aktiven Klangegelung befinden sich die Filter-Schaltungen (das können RC- oder RLC-Schaltungen sein) innerhalb der Gegenkopplung und können nicht nur absenken, sondern auch anheben. Beispiel: Mittelregler des Ampeg SVT oder des Marshall-Bass-Amps in der Anlage.

Grüße

Matthias
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Thomson am 13.01.2012 14:31
Hallo,
müsste ich also einen Gegenkopplungszweig vom Ausgang zur Kathode der EC88 legen und so eine Klangregelung (Höhen/Bässe reichen) einschleifen?
Welche Schaltung eignet sich da am besten? die meisten, die ich bei der google-suche gefunden habe, hatten im Mittenbereich einen deutlichen Abfall der Amplitude.
mfG
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: 12stringbassman am 13.01.2012 15:52
Haloo Thomson,

dann gurgel doch mal nach "Baxandall". Dort werden Sie geholfen ;)

Grüße

Matthias
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: 12stringbassman am 13.01.2012 16:26
So, hier ein Fund aus dem Netz, in LTSpice modelliert.

Das ist halt die typische Schaltung eines Hifi-Kuhschwanz-Equalizers. Könnte ich mir (mit angepassten Einsatzfrequenzen) auch in einem Bass-Amp vorstellen. Ob's nun bässer klingt als der passive James-EQ, der dort oft zum Einsatz kommt, kann ich (noch) nicht sagen.

Grüße

Matthias
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Thomson am 13.01.2012 17:06
Hallo,
mit abgeänderten Werten komme ich nun auch mit der passiven Variante hin, denke ich.
bei max. linearität liegt die Amplitude bei -16dB.
ich schalte den TS zwischen EC88 und 6SL7. die Eingangsimpedanz habe ich mit 200k geschätzt. Kommt das in etwa hin?
mfG
Edit: das 2. Bild zeigt eine weitere abgeänderte Art bei max. linearität, leider nicht mehr ganz so linear, dafür weniger Amplitudenabfall. in grün die vorherige Version bei max. linearität.
Was von beidem würdet ihr nehmen?`Die Einstellbarkeit bleibt annähernd gleich.
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Fody am 13.01.2012 18:15
Hallo,

hab mir grad deine Schaltung nochmal kurz angeschaut und mir sind ein paar Dinge aufgefallen, die ich nicht ganz versteh.
Gibt es eine EC88? Hab versucht ein Datenblatt zu finden, finde aber nur eins für die ECC88, und das ist doch eine Doppeltriode.
Oder baust du das ganze zweimal auf um es "stereo" zu betreiben. Das gleiche mit der 6SL7.
Ich glaub auch deine Anodenwiderstände sind falsch (Tippfehler?). Auf jedenfall kommen mir die Werte verdächtig gering vor.
Die Koppelkondensatoren sind sehr gross. Der Ladeelko ist etwas klein.
Naja, vielleicht ist auch alles in Ordnung und ich kapiers grad nicht weil ich keine Kennlinien mit eingezeichnetem AP vor mir hab.

Zu dem Eingangswiderstand. Also ich bin beim berechnen auch nicht wirklich fit, aber denke dass der Eingangswiderstand kleiner ist. Wenn ich richtig liege, dann liegt die Ausgangsimpedanz der Röhre wechselspannungsmässig parallel zum Anodenwiderstand.
Also ist die Eingangsimpedanz deines Tonestacks kleiner als der Anodenwiderstand. Hoffe ich hab jetzt kein Müll geschrieben.
Vielleicht könnt das nochmal jemand erklären der wirklich nen Plan hat wie man so etwas berechnet. Würde mich nämlich auch interessieren.

Gruss Casim
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Thomson am 13.01.2012 18:52
Hallo,
die EC88: http://frank.pocnet.net/sheets/010/e/EC88.pdf
war mir lieber als die PC88.
Bei 304V Versorgungsspannung und 300V Anodenspannung bei 2,6mA macht: 4V/0,0026A = 1538R, da die UB bei mir aber sicherheitshalber immer 2-3V höher liegt, habe ich 1,8k gewählt.
Die Koppelkondensatoren sind so groß gewählt, um ausreichend tief zu kommen, um auch evtl künftige Endstufen mit kleinen Grenzfrequenzen zu versorgen. Welcher Elko ist klein?
mfG
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Thomson am 13.01.2012 22:45
Hallo,
ich bin jetzt bisschen verunsichert.
Wie ist die Ausgangsimpedanz der EC88 Stufe? Wie lässt sie sich berechnen? Genauso wie beim Kathodenfolger? Oder ist sie doch so groß wie der Anodenwiderstand?  ???
mfG
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Fody am 13.01.2012 23:07
Sorry, Ich versuch grad nachzuvollziehen wie du auf die Anodenwiderstände kommst.
Kannst du deine Rechnung nochmal genauer ausführen?Vielleicht mit Kommentar was du da berechnest.
Wo liegt denn dein Arbeitspunkt? Hast du die maximale Verlustleistung bedacht?
Ich wollt dich übrigens nicht verunsichern...bin selbst nicht der Held was die Rechnerei angeht.
Der Innenwiderstand der Röhre ist:

Ri = 1/ Steilheit * Durchgriff

Röhre und Anodenwiderstand liegen wechselspannungsmässig parallel.
Ich befürchte gerade, dass dir das auch nicht weiterhilft, oder?

Gruss Casim
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Thomson am 13.01.2012 23:20
Hallo,
Der AP der EC88:
175V 1mA
Ug1 = -3V
Ub = 304V...306V
Anodenwiderstand: (304V-175V) / 0,001A = rund 130k
Rk = 3V / 0,001A = 3k
Ausgangsimpedanz = ? (bitte um Hilfe!)

AP 6SL7:
300V 2,6mA
Ug1 = -2,5V
Ub = 304V...306V
Anodenwiderstand: (304V-300V) / 0,0026A = rund 1,8k
Rk = 2,5V / 0,0026A = rund 1k

hoffe, das hilft weiter.
mfG
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Fody am 14.01.2012 14:20
Hallo,

Jetzt ergibt das einen Sinn für mich, dann stimmen die Werte aber nicht ganz mit dem was du gerechnet hast überein.
Kann es sein, dass der Schaltplan, den du gepostet hast nicht auf dem neusten Stand ist?

Ich hab gestern Nacht nochmal bischem im Diciol rumgeblättert...hatt mir keine Ruhe gelassen. Und heut morgen musst ich arbeiten...
Der Wechselstrominnenwiderstand der Röhre ist:

Ri ist DeltaU durch DeltaI

Würde mal die Widerstandsgerade und den AP ins Ia/Ua-Diagramm malen.
Dann würde ich auf dem Papier die Röhre maximal aussteuern, oder besser mit dem Pegel mit dem du die Schaltung später betreiben willst. Jetzt notier ich mir die maximalen und minimalen Werte für Ua und Ia.

Umax minus Umin ist dann DeltaU
Imax minus Imin ist DeltaI

Das eine geteilt durch das andere und du müsstest deb Innenwiderstand der Röhre haben.

Dieser liegt aber wechselspannungsmässig parallel zum Anodenwiderstand.
Das ist anscheinend so, weil Ub und Masse zwar gleichspannungsmässig unterschiedlich sind, jedoch wechselspannungsmässig sich nicht unterscheiden. Festes Potential...fertig.

Ausgangsimpedanz ist dann Ra mal Ri geteilt durch (Ra plus Ri)

Zum Koppelkondensator:

untere Grenzfrequenz ist 1 geteilt durch ( 2 mal pi mal C mal R)
C ist der Koppelkondensator und R ist der Gitterableitwiderstand der nächsten Stufe, bzw die Eingangsimpedanz der folgenden Schaltung. Achtung! Auf die Einheiten achten!

Bei 470nF und 1Mohm ergibt sich eine Fu von 3Hz wenn ich richtig gerechnet hab.
Dabei könntest du Probleme bekommen weil du den grossen Kondensator nicht schnell genug umgeladen bekommst.
Tau (Zeitkonstante des RC-Glieds) steigt nämlich mit Kapazität und Widerstand.

Tau ist C mal R
Bei 470n und 1Mohm : 0,47s

Für den maximal empfohlenen Wert gibts bei Diciol natürlich auch noch irgendwo ne Faustformel, aber ich kann sie grad nicht finden.


Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Thomson am 14.01.2012 16:16
Hallo,
den Ausgangskondensator habe ich für den Fall so groß gewählt, um evtl. kleinere Gitterableitwiderstände einbauen zu können, die die Gefahr mindern, in die Gitteremmision zu kommen. Soll ich lieber runter auf 220n gehen?
Die untere Grenzfrequenz-Rechnung hab ich sogar im Kopf + den Wert von Pi ;D
Hab die untere Grenzfrequenz innerhalb der Schaltung auf ca. 2Hz festgelegt. Ich werde die Koppel-C's wohl auf 100n ändern müssen.
Als Eingangs-Koppel-C bleibe ich bei 220n. Der könnte aber eigentlich auch entfallen, da ich ja einen Eingangsübertrager habe, der eh nur Wechselspannung überträgt. Das würde die Bandbreite der Eingangsstufe erhöhen.
Die Ausgangsimpedanz berechne ich gleich mal.
Danke! mfG
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Fody am 14.01.2012 20:40
Hallo nochmal,

habs gefunden: Diciol schreibt, die Zeitkonstante der Koppelglieder soll 20msec nicht überschreiten. Wird dieser Wert überschritten, so kann dies Anlass zu elektrischen und akustischen Problemen sein.

Ich persönlich denke ein wenig kann man da schon drüber liegen...aber du bist sowas von dermaßen davon entfernt.
Versuchs doch mal mit 47nF und 500kOhm.Das ergibt ein Tau von 23,5msec.
Das ergibt eine Fu von nichtmal 7Hz.

Ehrlich gesagt glaub ich nicht einmal dass es Sinn macht so tief runterzugehen.
Ich glaub nicht dass es Musikaufnahmen gibt, die so niederfrequente "Inhalte" haben. Auch nicht, dass dein Ausgangsübertrager begeistert ist wenn er sowas übertragen soll, auch nicht dass deine Lautsprecher dran Freude haben.
Aber va glaube ich nicht dass das menschliche Gehör dort unten noch Töne wahrnimmt.

Das ist nur meine Meinung... natürlich wärs auch toll wenn du die unterste machbare Fu ausloten würdest und deine Ergebnisse hier den andren zugänglich machst.

Gruss Casim
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Thomson am 14.01.2012 21:00
Hallo,
den Einganswiderstand von 680k wollte ich schon lassen. Also gehe ich beim Eingangswiderstand auf 33n runter und hinter der EC88 einen 22n. Als Ausgangs-Koppel-C einen 100n oder 68n.
Hat mir schon sehr weitergeholfen.
Da fällt mir auf, ich kam bis jetzt noch nicht dazu, die Ausgangsimpedanz zu berechnen  :-[
mfG
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Thomson am 14.01.2012 21:18
Die Ausgangsimpedanz ist: (120000R*27777,8R)/(120000+27777,8R) = 22556,4R = 22,56k
Ri = (175V-150V)/(0,001A-0,0001A) = 25V/0,0009A = 27777,8R = 27,78k
Ich habe die Tonestackberechnung aber mit 200k gemacht. Wie kann ich die Ausgangsimpedanz hochschrauben? mit den annähernd 23k ist die Regelung nicht mehr ganz so feinfühlig.
mfG
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Fody am 15.01.2012 03:24
Hallo,

Ich denke mal du bist auf diese EC88 festgelegt, von daher kannst du nur an der Beschaltung was drehen. Mach doch die ganze Rechnung nochmal, aber verdoppel doch mal spasseshalber den Ra. Jetzt schau mal was mit der Ausgangsimpedanz der Röhre passiert.

Ich glaube aber dass du auf die 200kohm nicht kommen wirst. Warum passt du nicht das Tonestack an. Finde übrigens die Sache recht witzig weil die meisten hier bemüht sind das Tonestack möglichst niederohmig zu treiben.

Was passiert eigentlich wenn man dem Tonestack eine Art Vorwiderstand spendiert?
Wie wirkt sich das aus?

Gruss Casim
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Holzdruide am 15.01.2012 10:46
Hi Thomson

Ritter ? ist das ein Hifi Gerät ?
wenn ja dann probiers mal hier
http://www.hifiengine.com/

Bisher habe ich da jeden Hifi amp gefunden den ich wegen irgenwelchen Macken da stehen hatte, auch meinen eigenen uralten Fisher, der ist Ende 60 Anfang 70er Jahre.
Selbst welche bei denen es das Gerät auf der Herstellerseite schon längst nicht mehr gibt.
Die Dokus sind Markenbedingt recht verschieden, Schaltung gibts immer . alle als PDF.
Registrierung ist nötig aber kostenlos

Gruß Franz
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Thomson am 15.01.2012 10:59
Ich glaube aber dass du auf die 200kohm nicht kommen wirst. Warum passt du nicht das Tonestack an. Finde übrigens die Sache recht witzig weil die meisten hier bemüht sind das Tonestack möglichst niederohmig zu treiben.
Hallo,
ich hab die halbe Nacht probiert und gerechnet und konnte den Tonestack jetzt so anpassen, dass er auch mit den knapp 23k gut regelbar ist. :)
@ Rohrbruch: Ritter = www.roehrenendstufen.de
mfG
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Holzdruide am 15.01.2012 11:09
Danke Thomson

hab auch die Ritterseite archiviert.
ich würd mir die Hifi Seite trotzdem zu den Favoriten schmeissen, hab mal Tage und Nächtelang gesucht und die dann durch Zufall gefunden, was Hifiamps betrifft eine Goldgrube, ich hab die aber auch in die Linklistensammlung der diversen Ampseiten reingestellt.

Gruß Franz
Titel: Re: Tonestack richtig ansteuern
Beitrag von: Thomson am 15.01.2012 19:52
okay, Danke für die Seite :)