Tube-Town Forum
Sozialstation => Transistor-Verstärker => Thema gestartet von: bea am 6.08.2013 23:29
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Hallo in die Runde,
ich muß meine Röhrenprojekte mal kurz unterbrechen, weil ich für meinen EB-3 eine Aktivelektronik benötige und das gekaufte Teil sich als Fehlinvestition herausstellte.
Meine Idee ist es, mit einem oder zwei BF245 eine einfache Schaltung aufzubauen.
Zweite Stufe könnte ein Sourcefolger sein oder aber ein Aufholverstärker eines eventuellen Tonestacks. Die Betriebsspannung ist auf 9 V limitiert; für einen zweiten 9V-Block fehlt der Platz.
Knackpunkt ist das Eingangssignal: ich muss extrem hohe und kurze Spitzen von 2-4 V (beim Anschlag) verarbeiten können und möchte natürlich kein hartes Clippen (und auch kein Eigenleben irgendwelcher Limiter...). Das eigentliche Nutzsignal hat allerdings deutlich geringere Spannungen.
Wie verhalten sich denn FET-Stufen bei Übersteuerung?
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Hi,
nimm eine kleine Ladungspumpe (ICL7660s u.ä.) und mach aus den 9V damit 18V, dann hast du bezüglich des Headroom überhaupt keine Probleme mehr.
Da kannste dann boosten womit du möchtest, NPN, OP, FET...
Grüße,
Swen
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Heute morgen - ausgeruht - fiel mir ein, dass ich mich zuerst mal der Peaks annehmen sollte. So stark wie diese ausgeprägt sind, können die die Lautsprecher beschädigen.
Ich gehe davon aus, dass die Eigenresonanz bei diesen extremen Überhöhungen wesentlich ist. Die könnte vor allem bei den niederohmigen Sidewinder des Basses zu schwach bedämpft sein.
Nicht zuletzt deshalb *möchte* ich sogar ein Verhalten ähnlich einer Triode. Nur eben kein hartes Clippen und auch kein Pumpen irgendwelcher Regelungen.
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Hallo,
die Hauptursache für die hohe Anfangsspannung liegt darin, dass das Signal einer gezupften Saite mit der Hüllkurve einer e-Funktion abfällt.
Diese Realität habe schon die unterschiedlichsten Halbeiterschaltungen ( u. a. in Bodeneffekten) ertragen (müssen).
Ein JFET ist zwar besser als ein BJT bezüglich des Klirrs bei Großsignal, aber das bedeutet auch, dass die (theoretische) Ausgangsspannung immer noch kleiner ist als die Versorgungspannung (sonst sind wir ja bei Sättigung/Clipping).
Das Verhalten bei echter Übersteuerung würde ich nocht nicht mal simulieren, sondern - bei so einer einfachen Schaltung - ausprobieren, da es auf die akustische Wirkung/Beurteilung ankommt.
Es hängt z. B. davon ab, ob nur die ersten 1...2 Peaks gekappt werden (was bei fast jeder mit 9 V betriebenen Schaltung geschieht) oder ganze Wellenzüge darunter leiden.
Von daher weist auch Swens Vorschlag in die richtige Richtung.
mfg ernst
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Albert Kreuzer- Einbau-Preamp?
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Meine Idee ist es, mit einem oder zwei BF245 eine einfache Schaltung aufzubauen.
Hallo Bea,
halte ich für eine gute Idee. Ich benutze schon seit Jahren eine Schaltung aus der Elrad (1983) als Impedanzwandler. War auch schon mal Thema im Musikding-Forum. 4 Bauteile mit zusammen 10 Beinen. Passt in einen Dioden- oder XLR-Stecker. Die BF245 sind relativ übersteuereungsfest und können meinen MP3-Spieler bis fast voll aufgedreht übertragen.
Meine Lieblings-Gitarre hat einen extrem niederohmigen Pickup (2400Ω) mit einen total schwachen Output. Den verstärke ich noch der Wandlung mit einem BC414 (BC550). Mit einem regelbaren Emitter-Widerstand kann ich den Pegel an den zweiten Pickup und meine anderen Gitarren anpassen. Ob das so erlaubt ist weiß ich nicht aber es funktioniert schon seit 25 Jahren.
Gruß, Fritz.
PS.: Fällt mir gerade ein. In einem Bass, Höfner Prototyp Kurze Mensur Humbucker, habe ich auch so ein Ding. Da ist mir noch nichts aufgefallen. Ich spiele mit Plektron und relativ laut.
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@LIGHTMATROSE: Ich kenne die Schaltung, dachte auch ganz konkret daran, alternativ an einen simplen Source-Folger.
Weil die Peaks vom Tonabnehmer aber bereits Alberts Schaltung zum Clippen bringen würden und natürlich erst recht den dahinter liegenden Verstärker, muss ich hier ansetzen. Also behutsam die Resonanz bedämpfen - die Angaben oben beziehen sich auf 1 MOhm Last; im wahren Leben ist der Lastwiderstand natürlich deutlich kleiner. Also erst mal ein wenig trial and error... dann fürs erste einfach mal den FET und die drei Widerstände zusammenlöten... vermutlich mache ich das noch diese Nacht.
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...und dann kann man immer noch mal zwei 9V zusammenschalten und HÖREN, Bea.
Ciao
Martin
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Bevors ans Hören geht, kommt erst mal das Wundern.
Gerade messe ich eine simple Source-Schaltung mit dem BF245B durch (Rg=270k, Rd=6.8k, Rs=2.2k), mit einer alten 9-V-Batterie, die unter der Last 8.3 V abgibt.
Die Spannungen an Source und Drain passen zu dem theoretischen Strom von ca. 0.9 mA - Us=1.9 V, Ud=2.4 V, Abfall an Rs von 5.85 V.
Verstärkung sauber, aber kleiner als 1 (so um die 0.7), und die Aussteuerbarkeit entsprechend gering. Die Spannungen am FET entsprechen denen, die an einem Spannungsteiler aus Rd und Rs zu erwarten sind.
Ist dieses Verhalten noch im Rahmen der Toleranz des FETs, genügt es also, Rd und Rs verkleinern (überschlagsmäßig zu halbieren), oder ist der FET kaputt?
(Natürlich war ich so mutig, die paar Bauteile gleich auf eine Lochrasterplatine zu löten :-()
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Hi,
ist Rs mit einem C wechselstrommäßig entkoppelt ?
Gruß Jörg
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Nein.
Mich wundern zuallerst auch schon mal die Gleichspannungen - die sagen ja entweder, dass der FET im Leerlauf voll durchgesteuert oder aber kaputt ist, nicht wahr?
Oder mal anders rum ausgedrückt: wenn am Drainwiderstand wie es sein sollte etwa die Hälfte der Klemmenspannung abfällt, ist die Summe von Sourcewiderstand und Rds gleich dem Arbeitswiderstand. Davon sind wir hier meilenweit entfernt.
Und solange die Potentiale so verquer sind, muss ich mich um Wechselströme eigentlich gar nicht erst kümmern, nicht wahr?
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Dann nimm nen zweiten FET ud veri- bzw. falsifiziere ;)
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Nachdem ich probeweise den Source-Widerstand halbiert hatte und dasselbe in grün gemessen hatte (also wieder Werte entspr. Spannungsteiler und 0.5 V Differenz zwischen Gate und Drain) baue ich das Dingens jetzt wirklich auf dem Breadboard auf.
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Bea, die Spannung am Gate gegen Masse gemessen muss Null sein, andernfalls ist der FET definitiv kaputt.
Grüße,
Rolf
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Danke. Ich fürchte, ich hatte im vorigen Beitrag einen Fehler und meinte die Spannungsdifferenz zwischen Drain und Source. Ich werde das nochmal nachmessen.
Mit einem zweiten FET konnte ich das oben geschilderte Verhalten weitestgehend verifizieren; für 5 V am Drain muss ich den Arbeitswiderstand auf 3.9 k verringern. Die Messung erfolgte in einem frischen Aufbau auf dem Breadboard.
Mit 3.9 k Arbeitswiderstand erzielte ich dann auch eine geringe Verstärkung, die mit einem Source-C auf 6.8 anstieg. Sogar an nur 10 k Last war es noch 5-fach.
Beides ist vollkommen ausreichend für meine Zwecke. Jetzt muss ich nur noch rausbekommen, was in der Lötversion schiefgelaufen ist - besser, ob überhaupt etwas schiefgelaufen ist. Ich fürchte eher, dass ich nur wie so oft einen Knoten in den Gehirnwindungen hatte.
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Wie fast schon erwartet, war es das - Knoten in Hirnwindung. Besser so als irgend ein Bauteil gegrillt.
Auch der erste FET kommt mit einem auf 3.9 kOhm verminderten Rd zu einem vernünftigen Arbeitspunkt (Ud=4.35V, also halbe Betriebsspannung). Wie man auf dem Bild sieht, ist das Signal sauber, und die Verstärkung beträgt 1.3, also knapp 3 dB. Die ermittelte Verstärkung *mit* Source-C ist ausreichend als Aufholverstärker einer Klangregelschaltung, setzt allerdings Randbedingungen für ihre Auslegung.
Nett.
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Hallo Bea,
durch Zufall bin ich im Netz auf den Schaltplan des Sadowsky-Preamps gestossen. Ich habe den ganzen Kram auch mal in LTSpice mit BF245B simuliert.
Allerdings hat der Bursche bei flacher Klangregelung 20dB Gain :-) Wird das Fender-Tonestack voll aufgedreht, können es schon mal 38dB werden. Die haben aber auch die Source-Widerstände komplett mit 50µ gebypassed....
In der Realität hat er noch ein hochohmiges Poti als Gain vor dem Input und natürlich ein Volume-Poti dahinter.
Habe die LTSpice Sim mal rangehängt. Bitte PDF in ASC umbenennen!
Dort wird auf die Gates über 1Meg eine Vorspannung von ca. 1V gelegt. Würdes Du statt R15 = 10K dort ein 22K-Trimpoti benutzen, könntest Du das Zerrverhalten in einem weiten Bereich bestimmen. Wenn man den ersten Source-Kondensator C1 weglässt, hat die Schaltung nahezu Unity Gain... Vorausgesetzt die 25Klog Potis für Bass und Treble stehen auf max. 9:00 Uhr....
Das Clipping-Verhalten sieht recht gemütlich aus. Wird Zeit, daß ich mir mal wieder ein Stück Lochrasterplatte schnappe :devil:
Bei meinem Esh-Bass (Eshtronic) wird ein JFET als Source-Follower für die Piezos eingesetzt. Rk= 10K. Das Gate wird über einen 3,3Meg Widerstand auf einen Spannungsteiler gelegt, der ca. 3V liefert.
Bei anderen Versorgungen (z.B. 18V) wird diese Vorspannung so gewählt, daß am Gate VCC/2 -2V anliegen, sodaß ich am Source-Pin relativ dicht an VCC/2 herankomme.
Siehe dazu LTSpice-Sim Buffer_Pre.asc.
Das Ding verträgt bei 9V Versorgung noch fast 8Vpp one Gezerre.
Ist auch im Anhang. Die Widerstände R2 und R3 kann man sich wegdenken. R2 wird ja schon durch den Spulenwiderstand ersetzt und R3 ist dann ja meist ein Poti...
Gruß
Stefan
Gruß
Stefan
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Hallo Stefan, danke für die Simulationen. Zur Zeit habe ich allerdings kein LTSpice am laufen - Linux und OSX.
Allerdings passt Deine Schilderung ja gut zu meinen Messungen. Das Oszillogramm wurde übrigens auch kurz unter Vollaussteuerung aufgenommen.
Den Buffer habe ich in einen meiner Bässe eingepflanzt (den weißen EB-3) - er ist dort wie erwartet sehr neutral. Nicht ganz unerwartet musste ich die Eingangsimpedanz deutlich reduzieren, und zwar ungefähr so weit, wie es der Parallelschaltung des Eingangswiderstands des Amps und der Last der Potis im Bass entspricht. Dazu natürlich auch ein Ersatz für die Kabelkapazität.
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Hallo Stefan, danke für die Simulationen. Zur Zeit habe ich allerdings kein LTSpice am laufen - Linux und OSX.
Hallo Bea und andere Macianer / Linuxer:
www.playonmac.com (http://www.tube-town.de/ttforum/www.playonmac.com)
oder
www.playonlinux.com (http://www.tube-town.de/ttforum/www.playonlinux.com)
ist OpenSource, darauf läuft LTSpice, und es muss nicht wie bei Parallels, VirtualBox..... ein komplettes Windows installiert/gestartet werden.
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Hallo Dieter,
Nice, kannte ich noch nicht. (BTW die Links sind falsch gesetzt scheinen relative zu sein) Bis jetzt habe ich immer Qucs benutzt (für Röhren aber zu vergessen), ngspice ist zwar installiert, hab aber keine Zeit gehabt es mir anzusehen. Das intuitivste dürfte es nicht sein ;)
Gruß,
Sepp
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Moinmoin zusammen,
@bea: Ein FET-Amp mit der von dir genannten Beschaltung (6k8 / 2k2)wird bei 9V Versorgungsspannung mit einem BF245C fast immer eine kleinere Verstärkung als 1 haben. Mit BF245B zwischen 1und 2, mit BF245A kannst du auch über 2 kommen. Grund ist schlicht und einfach das Verhalten des FET bei den sich dann einstellenden Strömen (IDS):
Bei Verstärkungen <1 fällt einfach nicht genug Spannung am Arbeitswiderstand ab.
Helfen würde mehr Strom (RD und RS kleiner machen, geht nicht wegen Batteriefraß) oder eben einen FET mit weniger Gleichstromanteil bei gleicher Wechselstromverstärkung.
Da A/B/C beim BF245 nicht wie bei den üblichen bipolaren Kleinsignaltransisoren den Verstärkungsfaktor, sondern den zulässigen (und auch benötigten!) IDS angeben empfehle ich dir:
Kauf 5-10 BF245B und probiere sie mit einer Fassung in deiner Schaltung aus. Nimm den, der bei einem IDS von 0,5mA eine Verstärkung von 1,5 hat.
Ich mache das so und baue genau eine Schaltung mit 6k8/2k2, aber 1M Gatewiderstand, zur Sicherheit 100nF zum Entkoppeln davor (kann man sich sparen, wenn man direkt an den PU geht, wenn ein Poti davor ist, nehme ich ihn auf jeden Fall) und natürlich 10µ zum Auskoppeln des Gleichanteils dahinter. Diese Schaltung ist inzwischen in "unzähligen" Bässen und Amps (als Eingangsstufe mit hoher Eingangsimpedanz) völlig problemlos im Einsatz. Nicht nur bei mir, sondern auch bei Peter Sonntag (surf mal), und der hat einen ganz feisten Anschlag mit Daumen, Fingern und Plektrum sowieso.
Mit den 1,5 bleibst du weit genug weg vom harten Clippen. Wenn du danach mit 9V weitermachen willst, musst du natürlich aufpassen...
HTH
Martin
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Bei Verstärkungen <1 fällt einfach nicht genug Spannung am Arbeitswiderstand ab.
Helfen würde mehr Strom (RD und RS kleiner machen, geht nicht wegen Batteriefraß) ...
Klar, das ist mir auch aufgefallen; hab ich ja letztlich auch gemacht.
Kauf 5-10 BF245B und probiere sie mit einer Fassung in deiner Schaltung aus. Nimm den, der bei einem IDS von 0,5mA eine Verstärkung von 1,5 hat.
Weil die Dinger abgekündigt sind, werde ich wohl für alle einen sinnvollen Einsatz suchen (und versuchen, nochmal welche zu ergattern).
Ich mache das so und baue genau eine Schaltung mit 6k8/2k2, aber 1M Gatewiderstand, zur Sicherheit 100nF zum Entkoppeln davor
im Prinzip genauso, aber eben mit geringfügig anderen Widerstandswerten werkelt einer der FETs in einem meiner Bässe. Als nächstes werde ich wohl einen Preamp mit mindestens zwei FETs bauen - und da macht die Selektion schon mehr Sinn, besonders in Richtung Batterieschonung.
Wenn du danach mit 9V weitermachen willst, musst du natürlich aufpassen...
Klar - Aufholverstärker nach Tonestack - ich vermute fast, dass ich da wegen des geringen Headrooms auch keine allzu große Verstärkung vorsehen darf; es darf ja auch dann nicht clippen, wenn Frequenzbereiche maximal angehoben sind. Ist aber letztlich auch egal; ich will ja sauberen Klang und eben gerade nicht irgendwelche Röhren übersteuern.
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ZUm Thema Ersatzty zum BF245B (ich glaube ich order noch ein paar bei ----, bevor die gnaz weg sind...)
Im Sado.Preamp sitzt ein 2N5457...
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Moinmoin zusammen,
es gehen auch andere aus der BF24x Reihe, und die Amis haben mit dem J201 auch genau das richtige Teil.
Richtig ist ein Kleinleistungs-FET mit einem IDS um / unter 3mA (äh, natürlich nicht bei 9V, sondern den meistens angegebenen Vsub]DS[/sub] von ca. 30V...) und einem VGSoff von um etwa 2V.
Den Datenblättern kann man hier aber nur beim Auswählen des Typs trauen, FETs streuen wie verrückt in ihren Daten, man muss m.E. in jedem Fall selektieren!
Ich habe mir dafür genau meine 100n/1M/2k2/6k8/10µ-Schaltung mit einer Transistorfassung und 9-Volt-Clip aufgebaut und halte da einen Bass an den Eingang und einen Amp und einen Oskar an den Ausgang, um den FET zu selektieren. Es gibt eine Menge Tips und Testschaltungen, die richtigen IDS / VGSoff Kombinationen direkt zu messen, aber so funktioniert es für mich halt am besten.
Martin
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Moin,
mit den Werten schmeiß ich nochmal die japanische 2SK30 Serie in den Raum. Die gibt es nach IDss klassifiziert. Der 2SK30-Y liegt bei einem IDss von 1.2-3.0 und der 2SK30-GR zwischen 2.6-6.5.
Die 2SK30 sind meines Wissens noch recht gut erhältlich und rauschen nach meinen Erfahrungen deutlich weniger als z.B. J201.
Man muss nur aufpassen, da die ein anderes Pinout haben: Gate und Source sind gegenüber J201 vertauscht.
Gruß
Christoph
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Ja, der 2SK30 ist schon ein recht netter FET. Er wird auch gern in Kondensatormikrofonen als Preamp eingesetzt (z.B. AKG C535, C414 etc). Habe mit dem C414BULS schon mal gearbeitet und eine C535 lange Zeit besessen. Waren wirklich sehr rauscharm. Habe leider kein Simulationsmodell von dem JFET. Aber bei den JFET-typischen Streuungen ist das eh nur eine grobe Annäherung :-)
Gruß
Stefan
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Hallo Bea und Threadteilnehmer,
ohne das laufende FET-Projekt noch groß beeinflussen zu wollen, hier ein paar Erfahrungen mit On-Board Impedanzwandlern und Preamps.
Fall 1: Impedanzwandler für Gitarren (Single Coil und Humbucker):
Habe ich mit einem J201 bzw. mit älteren, sehr guten US JFETs (Daten zwischen J201 und J201) aus Industriebeständen (über ---- erstanden). Versorgungsspannung 9 V. Die Vorspannung habe ich asymmetrisch auf ca 3 V gelegt. Nach meiner Erfahrung liegt ein Geheimnis gut klingenden Transientenclippings in der Asymmetrie des Clippings (wie bei Röhren-Trioden). Bei dem Arbeitspunkt spielt dann auch die Kennlinienkrümmung mit hinein und erzeugt eine nette, dezente Färbung ("warm-organisch").
Fall 2: Nachbau des MusicMan StingRay 2 band Preamps mit durchgängig besseren Bauteilen und als Herzstück mit einem AD 820 Rail to Rail JFET OP-Amp von Analog Devices.
Versorgungsspannung 9 V, d.h. dank rail-to-rail 4,5 V in beide Richtungen. Der AD 820 hat noch den Vorteil, daß er nominell nur batteriefreundliche 0,8 mA braucht - also nicht (oder kaum) mehr als eine FET-Schaltung.
Obwohl der MM-Preamp deutlichen Bassboost bringt und ich inzwischen einen Delano MM-Style PU verwende (auch in der Serienschaltung der Spulen, d.h. mit reichlich fettem Output), habe ich keinerlei Probleme mit Transientenclipping.
Mit dem Preamp-Upgrade klingt der Stingray deutlich besser als vorher (dynamischer, bessere sensitivere Ansprache, mehr Druck, knurriger wenn es sein soll, insgesamt runder).
Es geht also auch mit einem OP-Amp.
Gruß,
DocBlues
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Ja, mit Op-Amps gehen einige Dinge auch deutlich einfacher als mit FETs, z.B. Pegelanpassung unterschiedlicher Tonabnehmer, Pegelausgleich von Reihen - und Parallelschaltung oder komplexere aktive Klangregelschaltungen, wie sie wohl bei E-Geigen benötigt werden. Mit dem Op-Amp in meiner Jazzgitarre bin ich auch zufrieden; er benötigt halt eine externe Versorgung. Macht in diesem Fall gar nix, weil in der Gitarre eh kein Platz für ne Batterie ist.
Als allernächstes werde ich wohl die JFET-Schaltung mit dem anderen sehr ähnlichen Exemplar ein zweites Mal aufbauen. Dann kann ich testen, ob der Verstärker sich wirklich nicht negativ auf den "Druck" auswirkt, den ein Bass macht.
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Vielleicht sollte ich nach Martins Antwort auf mein Abschweifen vom Thema dort (http://www.tube-town.de/ttforum/index.php/topic,18402.msg185165.html#msg185165) wieder an der richtigen Stelle weitermachen.
Wenn ich nun mal so wenig Headroom habe wie es im 9V-Betrieb nun mal zwangsläufig ist, sollte ich wohl am besten den Aufholverstärker hinter dem Tonestack und dem Lautstärkepoti platzieren. Dann kann ich im Fall der Fälle immer noch leiser stellen.