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Technik => Tech-Talk Amps => Thema gestartet von: cfortner am 18.05.2023 15:33
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Bin im Urlaub und grübele über meinen ForWatt500 nach. Das wird ein PP-Amp mit sechs KT120, Anodenspannung 850V, Gitterspannung ca. 490V, Leistung ca. 500W.
Die 2x drei KT120 brauchen ja eine niederohmige, starke Ansteuerung, die separates BIASen aller 6 Röhren ermöglichen soll. Drei parallel geschaltete Gitter der KT120 bilden bei einem Rg von max. 51k einen Lastwiderstand von ca. 17k, das ist sehr wenig.
Die negative BIAS-Spannung am G1 der KT120 beträgt max. -55V, die Ausgangsspannung des LTPI/CF sollte also ca. 150V pp maximal sein, damit die Endröhren gut durchgesteuert werden können.
Der Cathoden Follower (CF) wird AC ausgekoppelt an die Endröhren geschlossen, für die Kombination Aufholstufe, LTPI und CF bietet sich eine DC-Kopplung an, das soll deutlich stabiler sein als AC. Dazu muss ich die Hiwatt-Schaltung im BIAS-Bereich modifizieren, die ist ja sehr speziell. Auch eine AC-Kopplung LTPI - CF ist möglich.
Erstmal habe ich die Original-Hiwatt-Schaltung ab dem Master kopiert und um einen DC-gekoppelten CF erweitert, der das Signal über drei Kondensatoren an je eine KT120 ausgibt.
Abweichend von diesen Schaltplänen habe ich vor, die Rail-Spannungen f+r PI und CF auf ca. 490V anzuheben.
1.Bild
Die Diode soll Arcing und damit der Überlastung des Gitters vorbeugen. Die 12BH7 kann lt. Berechnung die 17k bis ans Limit aussteuern.
Hier noch zwei AC-gekoppelte Versionen, eine mit Kathoden-BIAS
2. Bild
eine mit fixed BIAS (lt. Blencowe stabiler):
3. Bild
Die Frage ist, was insgesamt am stabilsten ist, die Endröhren maximal aussteuert und die 12BH7 nicht so überlastet, dass sie zum Verschleissteil wird.
Ihr Gitter wird auf ca. 1/2 Urail-Ubias = ca. 200V eingestellt, das liegt im Leerlauf dann auch an der Kathode und liegt am Limit der 12BH7. Es kann sein, dass ich die Heizspannung um 50-60V hochlegen muss, damit genug Luft ist.
Was meint Ihr, welche Version am besten funktioniert?
Wahrscheinlich werde ich alle drei Schaltungen aufbauen und an einem 15k-Lastwiderstand testen. Genug Turretboards habe ich, ein RIM-Röhrennetzteil auch und ausreichend Digitalmultimeter und Oszis.
Nur die Zeit dazu ist eng bemessen...
Ach ja: Auf die separate BIAS-Einstellung der KT120 lege ich deshalb so grossen Wert, weil die Röhren sehr schwer zu matchen sind.
Die Pläne habe ich mit sPlan 8.0 erstellt, kostet 49€ und ist kinderleicht zu bedienen. Ausserdem sind Röhren-Vorlagen mit an Bord.
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Moin
Version 2 ist am stabilsten, die reguliert sich selbstständig.
Gruß Stephan
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Hallo, ich würde die Variante mit dem AC gekoppelten selbst gebiasten Kathodenfolger nehmen. Dann bist du freier in der Wahl, was die optimale Einstellung des Arbeitspunkts des KF betrifft. Einziger Nachteil der Schaltung ist, dass du einen zusätzlichen Kondensator mit potentiellen Phasenverschiebungen in deiner Gegenkopplungsschleife hast. Die Grezfrequenzen der Stufen sollten also alle möglichst niedrig sein.
Mit 100nF und dem 1Mohm müsstest du aber sehr tief kommen, da der 1Mohm hier durch den KF vergrößert wirkt.
Die DC gekoppelte Variante hätte halt den Vorteil, eben einen Koppelkondensator weniger zu brauchen.
Von der Schaltung mit dem fixed Bias würde ich eher abraten. Durch den sehr hochohmigen Spannungsteiler kann es passieren, dass dir die Röhre aus dem Arbeitspunkt wegläuft. Zusätzlich hast du wieder einen weiteren Koppelkondensator drinn, dann würde ich doch lieber den KF wie in den anderen Varianten verschalten.
Die Heizung solltest du unbedingt mal um 60V hochlegen, ansonsten quälst du die 12BH7 zu sehr.
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Danke für die Antworten!
Dann werde ich erst mal den CF mit Kathoden-BIAS nehmen, den habe ich auch im Mywatt 400 nachgerüstet, allerdings mit einer ECC81.
Mit einer 12BH7 oder ECC88 und um 90V hochgelegter Heizspannung sollte das gehen. Zu große Koppel-C's bringen aber ggf. wieder blocking-distortion. Ich werde diese Vorstufe mal auf einem Brett aufbauen und testen.
Vollzug dauert noch etwas, bin zur Zeit ziemlich busy.
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:gutenmorgen:
Um Blocking Distortion rund um den Kathodenfolger muss man sich keine Sorgen machen.
Der Eingang ist extrem hochohmig(der 100nF davor kann um den Faktor 10 verkleinert werden) dafür find ich die 100nF nach dem KF/ vor den KT120 eher sehr klein gewählt, da würde ich eher 1uF oder mehr verbauen.
Musste halt mal alles nachrechnen.
Gruß Stephan
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Hallo, bleib bei der 12BH7. Die ECC88 wurde damals für Cascode Eingangsstufen in HF Tunern entwickelt und ist dementsprechend auf deutlich niedrigere Spannung ausgelegt. VA-max beträgt bei der Röhre gerade einmal 130V, da liegst mit deiner Schaltung sehr deutlich drüber. Auch die Ufk beträgt 50V weniger, als bei der 12BH7, was dem Hochlegen der Heizspannung dann wieder unnötig entgegen wirkt.
Was die Koppelkondensatoren betrifft hat Stephan recht, die für die Endröhren sind zu klein. Mit 100nF und angenommenen 51k kommst du auf eine untere Grenzfrequenz von 31Hz, was sehr hoch ist. Zusätzlich kriegst du auch wieder unnötige Phasendrehungen. Um dem entgegen zu wirken, würde ich mit den Koppelkondensatoren mal mindestens auf 470nF gehen (oder gleich auf 1µF). Statt den 100nF vor dem KF auf 10nF verringern, würde ich eher den 1Mohm am Gitter auf 220k setzen und den 100nF auf 47nF halbieren, da der Maximalwert für den Gitterlableitwiderstand laut Datenblatt 1MOhm beträgt.
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Danke für die Vorschläge!
Ich habe mich verschrieben, ECC99, nicht ECC88…
Die Koppel-C‘s passe ich an, obwohl ich für Bass-Gitarre die untere Grenzfrequenz -3dB bei 40-50Hz für ausreichend halte, live braucht man keine Tiefbässe (meiner Meinung nach, auch beim 5-Saiter).
Theoretisch könnte man aus sechs KT120 600W holen, das möchte ich garnicht, saubere 450-500W reichen völlig. Ist sowieso zu laut für alles, was ich so spiele, aber interessant, das so zu bauen, dass es stabil läuft und ich nie ans Limit komme.
Mit acht KT88 oder 6550 kann man ja saubere 400W erreichen, die notwendigen Chassis sind aber zu gross und nicht zu bekommen.
Die KT120 haben halt auch genug Reserven und sollten, niederohmigen BIAS-Kreis und CF vorausgesetzt, stabil laufen.
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Hallo nochmal
Sobald die KT120 nur ein klitzekleines bisschen Gitterstrom ziehen geht die Trennfrequenz nach oben! Besser vorher den 30Hz Basscut einbauen und an dieser Stelle auch den niederohmigen Treiber nutzen!
P.S. ich möchte definitiv nicht dabei sein wenn so nen Monster ausgefahren wird!
Gruß Stephan
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Das ist vielleicht garnicht schlecht, da in diesen Leistungsbereichen noch weniger Tiefbässe sinnvoller sind.
Der Mywatt 400 an zwei Esen D410XLT brachte Gegenstände in den Regalen zum wandern.
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Mit der ECC99 macht es wieder Sinn.
Ich denke nicht, dass du jemals in den Gitterstrombereich kommen wirst, bei den derartigen Leistungen dieses Verstärkers. Um die Endröhren dann wirklich durchzusteuern, wäre auch ein DC gekoppelter Treiber nötig.
-3dB bei 40-50Hz ist schon sehr hoch angesetzt. Wenn du solche Tiefenbeschneidungen brauchst wäre es sinnvoller einen Hochpass vor die Endstufe zu setzen und deine Endstufe inklusive Gegenkopplungsschleife sauber zu halten. Man könnte das Ganze auch schaltbar ausführen, dann wäre man universeller unterwegs.
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Gute Idee!
Werde nachher mal zwei Schaltungen machen, DC-gekoppelter CF und AC-gekoppelt, dazu den BIAS-Zweig incl. Grid-Stipper, wie ich mir das vorstelle.
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So, hier der Schaltplan. Gain-Stufe nach dem Master, Konstant-Spannungs-Quelle für LTPI, CF DC-gekoppelt mit BIAS-Einspeisung nach dem Koppel-C für individuelle BIAS-Einstellung der sechs KT120.
Bild 1
Die Diode plus R im CF dienen der Verhinderung von Arcing in der Aufwärmphase.
Den BIAS von V3a und V3b stellt man über R16 (hier 15k) so ein, dass ein maximaler symmetrischer Hub an den Koppel-C anliegt. Bei 850V Anodenspannung und ca. 450V G2-Spannung braucht man da ca. 150V pp.
Der BIAS-Zweig zieht bei minimalem Widerstand des P3 ca. 4,2mA, bei maximalem Widerstand ca. 2,8mA durch den Strom nach Masse. Das überlastet weder Widerstände noch das Trimmpoti. In dieser Dimensionierung erlaubt der Regelbereich eine Range von -35 bis -60 V, genug von redplating bis shut off der KT120. Ev. grenze ich den Bereich noch ein, wenn der genaue Wert der negativen Vorspannung genauer bekannt ist (ich denke -48-50V). Dann kann man genauer regeln.
Der resultierende Rg pro Röhre liegt dann bei ca. 42k, da ist noch etwas Luft nach oben für R19 (ev. 33k). Der CF muss dann 130-150V pp in 14-16k treiben können, mal sehen, ob das mit der 12BH7 (Ik 16mA) klappt. Sonst kann ich noch die ECC99 bei ca. 25mA versuchen.
Bin gespannt, ob das funktioniert.
Was denkt Ihr?
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Mit DC Kopplung meinte ich die Endröhren an den KF und nicht den KF an den PI (also das was du eigentlich nicht willst).
Bei manchen Endröhren kann man noch mehr Leistung rausholen, wenn man sie bis in den Gitterstrom fährt. Sobald das Gitter jedoch positiv wird, fängt es an wie eine Klemm-Diode zu wirken.
Was dann letztendlich zu Blockingdistortion führen kann. Um dem entgegenzuwirken nimmt man oft einen niederohmigen Kathodenfolger, der DC angekoppelt wird.
Da du aber ohnehin nicht das maximal Mögliche an Leistung aus der KT120 rausholen willst, kannst du dies ignorieren, die Endröhren ohne Gitterstrom fahren und eben AC koppeln.
Meinst du mit Ik=16mA den Ruhestrom des Kathodenfolger? Wenn ja dann kommst du mit 490V an der Anode und 200V an der Kathode auf 4.64W Verlustleistung in Ruhe, was die (12BH7 PA-max=3,5W) überlastet. Gleiches gilt auch für die ECC99.
Deine Bias Versorgung ist sehr niederohmig, schafft deine Bias Wicklung den benötigten Strom?
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Uff, die Maximalleistung hatte ich nicht bedacht.
Die BIAS-Wicklung hat 300mA, das reicht dicke.
Der CF ist offensichtlich der Knackpunkt.
Andere Amps mit 6-8 Kannen (SVT, Marshall VBA400, TE Hexavalve etc.) machen das ja mit einem AC-gekoppelten CF, und die sind stabil.
Das Problem an den KT120 ist halt der Rg von max. 51k. Wie gesagt, die KT120 mit einem Rg von über 130k im Mywatt waren instabil, was ich auf den zu hohen Rg zurück führe.
Ich werde die Vorstufe auf dem Brett so aufbauen, dass ich den CF gut modifizieren kann. Dann kann ich direkt ausprobieren, in welcher Konstellation die erforderliche Wechselspannung an 15k Last möglichst clean geliefert werden können.
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Mal ne Frage.
Wie groß ist denn die Ausgangsimpedanz von dem 6BH7 bzw ecc99 Kathodenfolger? 😉
Du bekommst definitiv die KT120 bis an den Rand des Gitterstrombereichs ausgesteuert.
Der Max hat auch 100% Recht in Bezug auf die Gegenkopplung! Wie schon geschrieben, lieber weiter vorn einen Basscut einbauen und ggf. halt schaltbar.
Du solltest auch nicht nur die statischen Spannungen, ohne Aussteuerung, im Auge haben. Bei Austeuerung sinken die Spannungen auch noch mal, kommt halt wieder aufs Netzteil an......
Um da was wirklich Gutes hin zu bekommen müsste "ich" bestimmt 3 Aufbauten machen. Da spielt soviel rein und auch nen 1KW Amp sollte "schön" komprimieren und crunchen.
:gutenacht:
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Ein DC-gekoppelter CF geht natürlich, wenn man drei 12BH7 nimmt... Dann gehen ja auch die getrennten BIAS-Regelungen. Das übertrifft aber alles Sinnvolle.
Das Problem bei den KT120 ist nicht das Matching auf einen statischen BIAS-Punkt. Das ist bei einem Sextett recht gut. Wenn man dann aber aussteuert, fliessen bei Maximallast in den 6 Röhren Ströme zwischen 120 und 280mA. Vollkommen inakzeptabel. Ich habe 12 KT120 gebraucht um sechs zu bekommen, die auf 50mA gebiast bei Vollaussteuerung zwischen 200 und 230mA liegen. Die Steigung scheint stark zu variieren. Und selbst die benötigen etwas differente negative Vorspannungen, bilden also kein Sextett, das bei der einfachen Seitenregelung wie beim Hiwatt in etwa gleichlaufen würden. Deshalb die Einzelregelung.
Das dürfte der Grund sein, dass die KT90-KT150 sich nicht in grossen Amps durchgesetzt haben, vermute ich.
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12BH7 und ECC99 liegen im Bereich unter 100 Ohm Ausgangsimpedanz. Ich denke auch, dass das reicht, bin aber nicht sicher, da der BIAS-Kreis so niederohmig ist. 17k sind in Röhrenschaltungen ja schon fast Masse-Niveau :devil:
Versuch macht kluch.
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:gutenmorgen: Der KF reicht definitiv.
Mach 1uF Koppel Cs zwischen KF und Endröhren und begrenze die Bässe vor der Rückkopplungsschleife.
Meine 2 Cent.
Bitte berichte weiter! Bin sehr gespannt auf das Monster!
Schönes Rest WE!
Gruß Stephan
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Gerne!
Wird aber etwas dauern, da ich recht wenig Zeit zum Basteln habe. Für Gedankenspiele im Urlaub schon eher.
Ich habe schon fast alle Teile, deshalb werde ich sukzessive weiter machen und berichten.
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...
Das Problem bei den KT120 ist nicht das Matching auf einen statischen BIAS-Punkt. Das ist bei einem Sextett recht gut. Wenn man dann aber aussteuert, fliessen bei Maximallast in den 6 Röhren Ströme zwischen 120 und 280mA. Vollkommen inakzeptabel. Ich habe 12 KT120 gebraucht um sechs zu bekommen, die auf 50mA gebiast bei Vollaussteuerung zwischen 200 und 230mA liegen. Die Steigung scheint stark zu variieren. Und selbst die benötigen etwas differente negative Vorspannungen, bilden also kein Sextett, das bei der einfachen Seitenregelung wie beim Hiwatt in etwa gleichlaufen würden. Deshalb die Einzelregelung.
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Ergänzung: Der Gleichlauf der Röhren hängt auch stark von der Anodenspannung ab. Ein Sextett KT120 gematcht bei 850V Ua gibt es meines Wissens nicht, die werden bei viel niedrigeren Spannungen gemessen.
Ob ein Sextett zur selbst gewählten Anodenspannung passt, ist also eher Glücksache bzw. sehr unwahrscheinlich.
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Der ForWatt 500 läuft und bringt ca. 43,5V an 4 Ohm, das sind ca. 475 Watt.
Ein Problem ist der Gleichlauf der KT120, das sollte bald gelöst sein.
Im Bassic Thread https://www.bassic.de/threads/forwatt-500-bau-eines-roehrenverstaerkers-mit-6x-kt120.14919241/ ist alles ausführlich beschrieben, werde hier mal ein Foto reinsetzen.
Arbeit und Familie lassen nicht so viel Zeit, deshalb die Verzögerung…
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Specs:
43,6V an 4 Ohm = ca. 475W
6x KT120
RK 1000VA
AT 500W Raa 1600Ohm
Anodenspannung bei 6x50mA BIAS 825V
Unter Vollast 770V
G2-Spannung 445/390V
Vorstufe:
ECC83
V1a Fender Style
V1b Hiwatt Style
Fender Tonestack
Nach dem Master:
ECC83
V3a Aufholverstärker
V3b Gleichspannungsquelle
V4 ECC81 LTPI Hiwatt Style
V5 CF 12BH7
Einzel-BIAS-Schaltung je Seite. 3x Rg ca. 43k parallel
Vorstufenheizung 12,6V auf ca. 72V hochgelegt, 12BH7 hat sonst zu hohe Spannungsdifferenz zw. Heizung und Kathode
Einschaltstrombegrenzung des RK (dort der einzige Transistor des Amps)
Hörtest kommt, wenn die letzte nicht ganz gleichlaufende KT120 getauscht ist.