Tube-Town Forum
Technik => Tech-Talk Amps => Thema gestartet von: bea am 9.08.2010 00:54
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Hallo Leute,
in der Diskussion des Problems, das ich nach einer Änderung an meinem VJH hatte (http://www.tube-town.de/ttforum/index.php/topic,12833.msg119842.html#msg119842), gab es ein interessantes Seitenthema bezüglich optimaler Betriebsdaten der Endstufe. Dieses Seitenthema würde ich gerne nochmal aufgreifen, und zwar möglichst losgelöst vom konkreten Gerät - es gilt ja wohl gleichermaßen für all die vielen 5-W-SE-Verstärkerchen, zumindest die mit der EL84.
Grundsätzlich hast Du recht, dafür ist R10 nicht da. Aber da wir hier einen Klasse A Verstärker haben (wollen), können wir ihn dafür benutzen. In Klasse A bleibt der Anodenstrom in Ruhe und bei Vollaussteuerung ja gleich (theoretisch). Und hier drehen wir uns im Kreise: Mit B+ von 315V ist Klasse A nicht erreichbar, ohne die zulässige Anodenverlustleistung zu überschreiten. Siehe Oben. Wenn Du wie (wie Bea für maximale verzerrungsfreie Aussteuerung) Klasse A haben willst, muss B+ kleiner werden. Da wir Klasse A haben wollen, können wir das zuverlässig erreichen, wenn wir R10 vergrössern, weil dann der Strom konstant bleibt. Und mit R14 wird dann natürlich der Anodenstrom eingestellt. Bei mir wie erwähnt R10 1k2, R14 150Ohm, B+ 260V, Ia 42mA, Pa knapp 11W.
Mittlerweile habe ich einen Blick ins Datenblatt geworfen und sehe da unterschiedliche Betriebsmodi - einen mit etwa den Daten der V1- und V2-Epiphones, also maximale Betriebsspannung, Rk=220 Ohm und einem 7k-Übertrager.
Außerdem eben jenen von Dieter (kaluablue) vorgeschlagenen Standardwert. Laut Datenblatt ergibt sich damit sogar die maximale Leistung, oder sehe ich das falsch?
Weiter fällt mir auf, dass die die Leistung der Endstufe bei der üblichen Arbeitspunkteinstellung mittels Kathodenwiderstand um knapp 10 % geringer ausfällt als bei der festen Arbeitspunkteinstellung über externen Spannungsteiler. Woran liegt das?
In diesem Zusammenhang möchte ich nochmal den Vorschlag aus dem sewatt-Forum ansprechen, einen "übergroßen" Wert für das Kathoden-C vorzusehen (>1000 uF bei 220 Ohm), um die Stabilität des Arbeitspunkt zu verbessern. Bei dieser Dimensionierung ergeben sich ja bereits Zeitkonstanten im Bereich mehrerer Sekunden, und zumindest bei impulsartiger Belastung bestimmt dann doch wohl eher die Spannung des vollaufgeladenen Kondensators den Arbeitspunkt? Oder verstehe ich da was falsch?
Wenn ich jetzt die Anodenspannung der EL84 von 300 V auf 250 V runterhole, ändert sich ja auch die Anodenspannung an der ECC83. Muss ich da noch irgendwas beachten, z.B. Anodenwiderstand verringern und Arbeitspunkt neu bestimmen?
Soviel für die Nacht...
LG
Beate
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Moin Bea
Mich würde ja mal interessieren, welches Datenblatt Du hast, ich habe nur das von JJ, das ist eher dünn, und eines von Phillips http://frank.pocnet.net/sheets/010/e/EL84.pdf (http://frank.pocnet.net/sheets/010/e/EL84.pdf).
Aber auch in dem von Phillips finde ich keinen Class A Betrieb mit Ua grösser als 250V.
Mit den gleichen Basisdaten lässt sich bestimmt noch besser diskutieren.
Zum Thema Spannung der Vorstufen: Die Betriebsspannung lässt sich über R13 (im VJ Schaltplan) einstellen. Mit dem durchschnittlichen Anodenstrom der Vorstufen kannst Du den Widerstand für einen gewünschten Spannungsabfall berechnen.
Aber schau mal bei Pentodepress http://www.pentodepress.com/home/amplifier-calculators/cathode-capacitor/ (http://www.pentodepress.com/home/amplifier-calculators/cathode-capacitor/) rein, da wirst Du sehen, dass die Anodenspannung ausser für die maximale Aussteuerbarkeit der Anode keinen Einfluss auf die Vorstufe hat. Und ich zweifle, dass das bei der VJ Vorstufe überhaupt eine Rolle spielt ... jedenfalls soweit ich das verstanden zu haben glaube ;)
Gruß, Dieter - der sich auch noch viele Erkenntnisse aus diesem Thread erhofft :)
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Mich würde ja mal interessieren, welches Datenblatt Du hast, ich habe nur das von JJ, das ist eher dünn, und eines von Phillips http://frank.pocnet.net/sheets/010/e/EL84.pdf (http://frank.pocnet.net/sheets/010/e/EL84.pdf).
Aber auch in dem von Phillips finde ich keinen Class A Betrieb mit Ua grösser als 250V.
In Jogis Röhrenbude findest Du etliche (über Röhren-Geschichtliches). Am übersichtlichsten finde ich das von Siemens. Aber Du hast recht - ich bin in die falsche Spalte gerutscht. Auch mit 7 kOhm-Übertragern ist die maximale Betriebsspannung mit 250 V angegeben.
da wirst Du sehen, dass die Anodenspannung ausser für die maximale Aussteuerbarkeit der Anode keinen Einfluss auf die Vorstufe hat. Und ich zweifle, dass das bei der VJ Vorstufe überhaupt eine Rolle spielt ... jedenfalls soweit ich das verstanden zu haben glaube ;)
Ok, dann bin ich also insoweit auf der sicheren Seite, dass ich mich fürs erste nicht auch noch darum kümmern muss. Irgendwann dann schon, weil mindestens zwei meiner Instrumente Ausgangsspannungen liefern können, die in der Halbwelle größer als die Kathodenspannung sind. Aber das ist m.E. ein Thema außerhalb *dieses* Threads.
Kleine Zusatzbemerkung: die Konzepte aus AX84.com arbeiten ebenfalls mit normgerechten Parametern. Ich finde es ziemlich interessant, mal den VJH mit dem P1 zu vergleichen und sich auch mal die Theorie-Dokumente dazu anzuschauen...
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quote author=bea link=topic=12917.msg120717#msg120717 date=1281344373]
In Jogis Röhrenbude findest Du etliche (über Röhren-Geschichtliches). Am übersichtlichsten finde ich das von Siemens. Aber Du hast recht - ich bin in die falsche Spalte gerutscht. Auch mit 7 kOhm-Übertragern ist die maximale Betriebsspannung mit 250 V angegeben.
Ok, dann bin ich also insoweit auf der sicheren Seite, dass ich mich fürs erste nicht auch noch darum kümmern muss. Irgendwann dann schon, weil mindestens zwei meiner Instrumente Ausgangsspannungen liefern können, die in der Halbwelle größer als die Kathodenspannung sind. Aber das ist m.E. ein Thema außerhalb *dieses* Threads.
[/quote]
Hallo Bea,
im Philips Datenblatt gibt es auch Kurven für 300Volt Schirmgitter. Für die maximale Ausnutzung von Pa kämen m.E. ca 8k raus
Die 250V sind typische Beispiele, wie sie auch i genügend Dampfradios zu finden sind. Die wollten die Röhren ja nicht verheizen. Deshalb sind sie wohl etwas unter den maximalen Werten geblieben.
Bei 300V Ub sollte Class A ohne Überschreiten der Verlustleistungen m.E schon machbar sein.
Und ob sie jetzt 11, 12 oder 13W auf der Anode abbekommt ist beinahe auch schon egal. Im AC30 bekommen sie 310V, AB und es funktioniert. Eine Zeit lang
Grüße
Jochen
PS: bei Kathodenbias "opferst" Du natürlich eine paar Volt B+; dadurch sinkt natürlich auch die erzielbare Leistung. Bei AB veschiebt sich auch noch der Arbeitspunkt.
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im Philips Datenblatt gibt es auch Kurven für 300Volt Schirmgitter. Für die maximale Ausnutzung von Pa kämen m.E. ca 8k raus
Ist das nicht bereits für B- bzw. AB-Betrieb?
Die 250V sind typische Beispiele, wie sie auch i genügend Dampfradios zu finden sind. Die wollten die Röhren ja nicht verheizen. Deshalb sind sie wohl etwas unter den maximalen Werten geblieben.
Dabei verstehe ich nicht, wieso in dem Beispiel mit Ua=Ugs=250 V der maximale Anodenstrom bereits überschritten wird. Aber seis drum - wenn ich bei 5,2 k-Last und 250 V bereits die maximale Leistung erzielen kann - wieso soll ich dann die Röhre auch (zusätzlich) hinsichtlich der Spannungen am absoluten Limit betreiben?
Beate
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Im AC30 bekommen sie 310V, AB und es funktioniert. Eine Zeit lang
Aber unter anderen Betriebsbedingungen (AB), nicht wahr?
Im Echolette M40 sollens übrigens 335 V sein - ebenfalls AB-Betrieb. Nachgemessen habe ich mein Exemplar allerdings noch nicht.
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Hi
Dabei verstehe ich nicht, wieso in dem Beispiel mit Ua=Ugs=250 V der maximale Anodenstrom bereits überschritten wird.
Das ist wahrscheinlich genau der Spielraum, der immer gemeint ist mit: -Lass mal gut sein, das geht schon- wenn es eben um all diese Grenzen geht ...
Aber seis drum - wenn ich bei 5,2 k-Last und 250 V bereits die maximale Leistung erzielen kann - wieso soll ich dann die Röhre auch (zusätzlich) hinsichtlich der Spannungen am absoluten Limit betreiben?
Das sehe ich sehr ähnlich ;)
Es geht hier ja um den Class A Betrieb, also maximale unverzerrte Wiedergabe. Wahrscheinlich ist das gar nicht das Designziel all dieser 5W Amps, sondern eben Endstufenverzerrung, und damit es so richtig modern klingt auch noch unsymetrisch ... Also Betriebsspannung rauf, Arbeitspunkt runter, und schon wird eine Halbwelle ganz schnell und die andere spät bis gar nicht 'verbogen'.
Aber vielleicht sehe ich das ein bischen zu einfach oder auch ganz falsch ::)
Beim Durchschauen der Datenblätter fällt mir noch auf, dass bei jeweils Ua=Ugs=250V einmal mit Ra=5k2 und Rk=135Ohm 6 Watt und andererseits mit Ra=7k und Rk=210Ohm 5,6 Watt erreicht werden können. Das lässt den Ausgangsübertrager der ersten VJ Versionen doch gar nicht so schlecht dastehen, oder? Allerdings sagt das ja nichts über den Klang.
PS: bei Kathodenbias "opferst" Du natürlich eine paar Volt B+; dadurch sinkt natürlich auch die erzielbare Leistung.
Das ist für mich mal einer der spannenden Punkte: Worauf bezieht sich eigentlich die Anodenspannung bei all diesen Berechnungen? Auf Masse oder auf's Kathodenpotenzial. Sprich, bei 250V Anode zu Masse hätte ich ja nur 240V- 243V zur Kathode, was von beidem ist denn technisch richtig, zum Beispiel für die Berechnung der Verlustleistung? Im oben von Bea genannten Fall ist nämlich:
Ua=Ugs=250V, Ra=5k2, Rk=135, Ia 49.2mA, alles laut Datenblatt. Daraus wird Pa=250V*49.2mA=12.3 Watt
Mit Ug1=-7.3V (ebenfalls laut Db) ergibt sich: Ua-k=242.3V -> Pa=242.3V*49.2mA=11.9 Watt.
Abgesehen davon, dass das bei den absoluten Werten Haarspalterei ist, was ist technisch richtig?
Gruß, Dieter
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HiDas ist wahrscheinlich genau der Spielraum, der immer gemeint ist mit: -Lass mal gut sein, das geht schon- wenn es eben um all diese Grenzen geht ...
Das sehe ich sehr ähnlich ;)
Es geht hier ja um den Class A Betrieb, also maximale unverzerrte Wiedergabe. Wahrscheinlich ist das gar nicht das Designziel all dieser 5W Amps, sondern eben Endstufenverzerrung, und damit es so richtig modern klingt auch noch unsymetrisch ... Also Betriebsspannung rauf, Arbeitspunkt runter, und schon wird eine Halbwelle ganz schnell und die andere spät bis gar nicht 'verbogen'.
Aber vielleicht sehe ich das ein bischen zu einfach oder auch ganz falsch ::)
Beim Durchschauen der Datenblätter fällt mir noch auf, dass bei jeweils Ua=Ugs=250V einmal mit Ra=5k2 und Rk=135Ohm 6 Watt und andererseits mit Ra=7k und Rk=210Ohm 5,6 Watt erreicht werden können. Das lässt den Ausgangsübertrager der ersten VJ Versionen doch gar nicht so schlecht dastehen, oder? Allerdings sagt das ja nichts über den Klang.
Das ist für mich mal einer der spannenden Punkte: Worauf bezieht sich eigentlich die Anodenspannung bei all diesen Berechnungen? Auf Masse oder auf's Kathodenpotenzial. Sprich, bei 250V Anode zu Masse hätte ich ja nur 240V- 243V zur Kathode, was von beidem ist denn technisch richtig, zum Beispiel für die Berechnung der Verlustleistung? Im oben von Bea genannten Fall ist nämlich:
Ua=Ugs=250V, Ra=5k2, Rk=135, Ia 49.2mA, alles laut Datenblatt. Daraus wird Pa=250V*49.2mA=12.3 Watt
Mit Ug1=-7.3V (ebenfalls laut Db) ergibt sich: Ua-k=242.3V -> Pa=242.3V*49.2mA=11.9 Watt.
Abgesehen davon, dass das bei den absoluten Werten Haarspalterei ist, was ist technisch richtig?
Gruß, Dieter
Hallo Dieter,
für die Ermittlung der Verlustleistung ist interessant, "was die Röhre sieht" - sprich - abzüglich der Spannung die am Kathodenwiderstand abfällt
Die Verlustleistung Pa im Datenblatt ist die Anodenverlustleistung. Um zu sehen, ob man die Pa_max überschreitet ist bei Betrachtung des Kathodenstroms noch der Schirmgitterstrom abzuziehen. Zu messen (einfach) über den Abfall am Schrimgitterwiderstand. Alternative:Messung gleich durch direkte Strommessung an der Anode (zwischen Anode und Anodenanschluß des ATs)- mir persönlich zu gscherrig
Grüße
Jochen
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Hallo Dieter,
für die Ermittlung der Verlustleistung ist interessant, "was die Röhre sieht" - sprich - abzüglich der Spannung die am Kathodenwiderstand abfällt
Prima, so hatte ich mir das auch gedacht. (Ich hatte mir das über den Anodenstrom erklärt, der wird schliesslich nur von der Spannung Kathode - Anode 'angetrieben')
Die Verlustleistung Pa im Datenblatt ist die Anodenverlustleistung. Um zu sehen, ob man die Pa_max überschreitet ist bei Betrachtung des Kathodenstroms noch der Schirmgitterstrom abzuziehen. Zu messen (einfach) über den Abfall am Schrimgitterwiderstand. Alternative:Messung gleich durch direkte Strommessung an der Anode (zwischen Anode und Anodenanschluß des ATs)- mir persönlich zu gscherrig
Das war mir dann soweit schon klar, weswegen in meinem VJ 'Neubau' auch ein Schirmgitterwiderstand (original nicht vorhanden) und ein 1Ohm Widerstand in der Anodenleitung Einzug gehalten haben, ich wollte eben auch Zugriff auf diese Stromwerte haben.
Bleibt eine Frage: worauf bezieht sich der Anodenspannungswert Ua in den Datenblättern? Also welche von meinen beiden 'Haarspaltereien' ist denn richtig? Das wissen wahrscheinlich nur die Hersteller.
Danke und Gruß, Dieter
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Salü,
Bleibt eine Frage: worauf bezieht sich der Anodenspannungswert Ua in den Datenblättern? Also welche von meinen beiden 'Haarspaltereien' ist denn richtig? Das wissen wahrscheinlich nur die Hersteller.
Die Spannungsangaben in den Datenblättern, wie Ua, Ug2 und Ug1 beziehen sich immer auf Kathodenpotential.
mfg sven
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Salü,Die Spannungsangaben in den Datenblättern, wie Ua, Ug2 und Ug1 beziehen sich immer auf Kathodenpotential.
mfg sven
Prima, danke
und jetzt, wo ich mal drüber nachdenke, stelle ich fest, dass ich selber hätte drauf kommen können: Ug1! Ug1 hat Massepotential bei automatischer Gitterspannungserzeugung über Kathodenwiderstand! Das ist doch der Trick an der Sache. Deswegen negativ im Datenblatt ... eben in Bezug auf die Kathode.
Oh mann, manchmal steh ich eben auf dem Schlauch ::)
Danke nochmal :)
Gruß, Dieter
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Was bedeutet das in bezug auf die reale Schaltung des VJH? Weil man dort ja nicht so ohne weiteres Ua=Usg erreichen kann, muss doch in der Praxis immer eine kleine Reserve Ua>Usg gewahrt werden? Das bedeutet dann wohl, dass Usg gemessen gegen Masse eher 240 V betragen sollte, und Ua entsprechend etwas höher liegen sollte, nicht wahr? Bestimmt nicht vor allem Usg das Verhalten der Schaltung?
Mit Rk=135 V fallen an zur Kathode 6,63 V ab, entsprechend einem Gesamtstrom von 49,1 mA (Ia + Isg).
Klingen tut er jetzt deutlich "drahtiger" als vorher. Mich überrascht, dass man das so deutlich hört. Vermutlich muss ich tatsächlich den Kathoden-Bypass (wieder) vergrößern.
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Hi
Ja, die Schirmgitterspannung steuert massgeblich die erreichbare Leistung. Es gibt irgendwo sogar ein Projekt zu Leistungsregulierung über das Schirmgitter (G2 Control heisst das, glaube ich)
Warum eine 'Reserve' zwischen Ua und Ugs? Nötig ist die nicht, denke ich, sie ergibt sich wohl einfach aus der Verwendung von Standardwerten für die Widerstände.
Ich habe versucht, über R12 (VJ Schaltplan) die Usg einzustellen. Der Strom durch R12 ist ja der Anodenstrom der Vorstufen + der Schirmgitterstrom. Wenn Du noch nen Schirmgitterwiderstand drin hast, musst Du das entsprechend aufteilen. Ich denke, dass das der Weg ist.
Ich habe R12 = 3k3 und Rsg = 1k (1k nehmen 'alle' ::), nicht berechnet) genommen. Ich kann Dir aber leider im Moment nicht die Werte für Usg und Isg sagen, mein Amp ist im Ü-Raum.
Ich muss auch gestehen, dass ich an dieser Stelle aufgegeben habe, weil ich nicht weiss, was den Schirmgitterstrom beeinflusst (meine Änderungen jedenfalls nicht).
Die in anderen Schaltplänen verwendeten Schirmgitterwiderstände von 0 - 1000 Ohm sind es nicht.
Eigentlich müsste das eine Röhreneigenschaft sein, aber ich hab in den Datenblättern nichts gefunden / etwas übersehen / etwas nicht verstanden ...
Gruß, Dieter
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Moin Leute
So, ich habe meinen VJr mal durchgemessen:
Alle Spannungen gegen Masse gemessen. Bezeichnungen wie im VJr Schaltplan
Am Gleichrichter hab ich 334 V
R10 ist 1k2
Punkt A (Zuleitung zum AÜ) 274V
An der Anode der EL84 258V
R12 ist 3k3
Punkt B (Zuleitung zum Schrimgitter) 252V
Schrimgitterwiderstand 1k
Am Schirmgitter 247V
R14 (Kathodenwiderstand) ist 150 Ohm
Pin 3 der EL84 (Kathode) 7,1V
Aus all dem ergeben sich die interessanten Werte - jetzt auf die Kathode bezogen:
Ua=251V
Usg=240V
Ug1=-7,1V
Isg=4,4mA, gemessen über den Spannungsabfall an Rsg=1k
Ia=43mA, gemessen über den Spannungsabfall an 1Ohm Widerstand in Anodenleitung
Ik=7,1V / 150Ohm = 0,04733A
Soweit die Fakten ...
Über dem AÜ fallen 16V ab. Wenn ich für maximale Leistungsausbeute das Schirmgitter auf die gleiche Spannung wie die Anode bekommen möchte, brauche ich über R12 und Rsg auch 16V Spannungsabfall. Über Rsg fallen 4,4V ab - beim jetzigen Isg. Bleiben 11,6V für R12. Über R12=3k3 fallen im Moment 22V ab, das heisst, ich muss R12 grob halbieren.
1k5 wäre der nächste Wert, aber ein bischen zu klein. Was würde damit passieren? Usg ganz knapp über Ua? Würde Isg ansteigen? Dann würde ja auch der Spannungsabfall über R12 und Rsg ansteigen. Das müsste sich also wohl irgendwo einpendeln.
Ist das der richtige Weg zur Einstellung Usg?
Gruß, Dieter
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Hallo Dieter,
vielleicht kann man ja R12 dadurch feiner justieren, indem man ihm Huckepack von der Bestückungsseite Widerstände parallel schaltet, ggf auch zwei Serienwiderstände aus der Normreihe.
Deine letzte Frage habe ich mir auch schon gestellt.
LG
Beate
PS: es würde mich freuen, wenn die wahren Röhrenprofis hier im Forum mal was dazu schreiben könnten.
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Hi,
ich finde die Überlegungen interessant und gut darüber zu diskutieren. Die Optimierung selbst wird, solange man den Verstärker clean benutzt, faktisch kaum zu hören sein. Warum? Eine Verzehnfachung der Ausgangsleistung bedeutet akustisch eine gehörte Verdoppelung der Lautstärke. Die beschriebenen Änderungen werden sich aber im Bereich von 0,1 Watt bewegen( bei ca 5 Watt Ausgangsleistung), also praktisch nicht hörbar.
Zu Usg:
Die Erhöhung/Erniedrigung der Schirmgitterspannung verursacht eine Erhöhung/Erniedrigung des Anodenruhestroms bei sonst unveränderter Schaltung. Bei einem SE Amplifier ist der Ruhestrom dann gut dimensioniert, wenn beim Übergang von Vollaussteuerung zur Übersteuerung das Clipping gleichzeitig bei voller Durchsteuerung der Röhre (U anode minimal, I anode maximal) und bei beginnender Sperrung (U anode maximal, I anode minimal) einsetzt. Eine signifikante Erhöhung/erniedrigung der Gitterspannung Usg kann also dazu führen, das der Betrieb unbalanciert wird. Am besten sieht man dieses auf einem Oszillograf. Für den Betrieb im Overdrive mag dieses sogar gewollt sein, da bei dieser Einstellung gerade harmonische Oberwellen entstehen.
Ich würde generell das Schirmgitter immer mit etwas niedrigerer Spannung betreiben als die Anode, das schont die Röhre und erhöht die Lebensdauer.
Viele Grüße
Hans- Georg
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Hallo Hans-Georg,
Die beschriebenen Änderungen werden sich aber im Bereich von 0,1 Watt bewegen( bei ca 5 Watt Ausgangsleistung), also praktisch nicht hörbar.
Mhmm, im Vergleich zu der ursprünglichen Endstufe könnten es insgesamt wohl schon um die 10-15% werden - ich hab den Verdacht, dass die zumindest seit der Verwendung des 5.2 kOhm-Übertragers ein wenig aus den Fugen geraten sein könnte. Klar, ebenfalls kaum hörbar. Darum geht es aber eigentlich nur am Rande:
Zumindest mein Ziel ist es, die maximale Leistung möglichst röhrenschonend zu erreichen. Das ist doch die einzige Motivation, Ua und Usg herabzusetzen, nicht wahr?. Wenn ich an der Stellschraube Ua drehe, muss ich mir zwangsläufig Gedanken auch über die anderen Schräubchen machen, und ich muss mehr oder weniger alles verändern, damit die Parameter dann insgesamt wieder passen.
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;D ;D
Hallo Hans-Georg,
Mhmm, im Vergleich zu der ursprünglichen Endstufe könnten es insgesamt wohl schon um die 10-15% werden - ich hab den Verdacht, dass die zumindest seit der Verwendung des 5.2 kOhm-Übertragers ein wenig aus den Fugen geraten sein könnte. Klar, ebenfalls kaum hörbar. Darum geht es aber eigentlich nur am Rande:
Zumindest mein Ziel ist es, die maximale Leistung möglichst röhrenschonend zu erreichen. Das ist doch die einzige Motivation, Ua und Usg herabzusetzen, nicht wahr?. Wenn ich an der Stellschraube Ua drehe, muss ich mir zwangsläufig Gedanken auch über die anderen Schräubchen machen, und ich muss mehr oder weniger alles verändern, damit die Parameter dann insgesamt wieder passen.
Hi Bea,
für röhrenschonenden Betrieb ist U_sg von deutlich höherer Bedeutung als U_a. Und glücklicherweise auch leichter zu manipulieren. Wenn Du mit U_sg untenbleibst, kannst Du mit U_a relativ weit rauf.
Bei einem reinen Bass-Amp dem "mehr Headroom" gut tut, würde ich mir evtl. sogar überlegen sie stabilisiert zu machen. Mit einem VVR(MOSFET) auf dem Schirmgitter.
Obwohl - das mutiert bei einem GA5 langsam zum Overkill- aber warum eigentlich nicht?
Grüße
Jochen
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Salü,
Bei einem reinen Bass-Amp dem "mehr Headroom" gut tut, würde ich mir evtl. sogar überlegen sie stabilisiert zu machen. Mit einem VVR(MOSFET) auf dem Schirmgitter.
Bei dem Strom, der fürs Schirmgitter von ner EL84 gebraucht wird, reicht auch ne Z-Diode gegen Masse (bzw. mehrere in Serie um die Spannung zu erreichen).
Da muss man nix groß mit MosFet machen.
mfg sven
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Hallo Leute
Jetzt muss ich dann doch mal dumm fragen:
wie passen
... Bei einem SE Amplifier ist der Ruhestrom dann gut dimensioniert, wenn beim Übergang von Vollaussteuerung zur Übersteuerung das Clipping gleichzeitig bei voller Durchsteuerung der Röhre (U anode minimal, I anode maximal) und bei beginnender Sperrung (U anode maximal, I anode minimal) einsetzt. Eine signifikante Erhöhung/erniedrigung der Gitterspannung Usg kann also dazu führen, das der Betrieb unbalanciert wird ...
und
... für röhrenschonenden Betrieb ist U_sg von deutlich höherer Bedeutung als U_a. Und glücklicherweise auch leichter zu manipulieren. Wenn Du mit U_sg untenbleibst, kannst Du mit U_a relativ weit rauf ...
zusammen?
Wenn ich mit Usg den Arbeitspunkt beeinflusse (wie mit dem Kathodenwiderstand auch) kann es für jede Ua doch nur einen bestimmten Wert für Usg geben um die symmetrische Aussteuerung sprich Class A zu erreichen. Wenn ich dann noch die maximale Anodenverlustleistung berücksichtigen will (muss), gibt es doch kaum noch Spielraum. Hohe Ua + niedrige Usg mag zwar funktionieren und die Röhre schonen, ist doch aber kein Class A?
Oder sehe ich das falsch?
Desweiteren: kann ja sein, dass ich Usg stabilisert irgendwo herholen kann, aber im VJr wird sie nur über R12 eingestellt. Dort ist sie abhängig vom Schirmgitterstrom und den Anodenströmen der Vorstufen. Das führt wieder zu der Frage: Wie steuere ich den Schirmgitterstrom?
Gruß, Dieter
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Hi
trenn die Zweige auf, siehe Schaltung unten. Ich hab basierend auf deinen Angaben die nächstliegenden Werte eingetragen. Dann kannst Du mit dem Wert von R neu spielen und damit die G2 Spannung verändern. Alternativ kannst Du hinter B eine Zenerdiode in Serie einbauen mit dem Wert, um den Du die Schirmgitterspannung verringern willst.
Der Standardwert für den Anodenstrom für SE EL84, 250V Anode ist 48 mA (Röhrendokumente EL84, Kennlinienfeld 6)
Nach Änderung von R neu mußt Du R14 so anpassen, daß Du dorthin kommst.
Gruß Hans- Georg
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Hallo Leute
Jetzt muss ich dann doch mal dumm fragen:
wie passenund zusammen?
Wenn ich mit Usg den Arbeitspunkt beeinflusse (wie mit dem Kathodenwiderstand auch) kann es für jede Ua doch nur einen bestimmten Wert für Usg geben um die symmetrische Aussteuerung sprich Class A zu erreichen. Wenn ich dann noch die maximale Anodenverlustleistung berücksichtigen will (muss), gibt es doch kaum noch Spielraum. Hohe Ua + niedrige Usg mag zwar funktionieren und die Röhre schonen, ist doch aber kein Class A?
Oder sehe ich das falsch?
Desweiteren: kann ja sein, dass ich Usg stabilisert irgendwo herholen kann, aber im VJr wird sie nur über R12 eingestellt. Dort ist sie abhängig vom Schirmgitterstrom und den Anodenströmen der Vorstufen. Das führt wieder zu der Frage: Wie steuere ich den Schirmgitterstrom?
Gruß, Dieter
Hallo Dieter,
ich glaube Du hast da ein paar kleine Denkfehler.
Über die Schirmgitterspannung veränderst Du das Verhalten der Röhre. Jedes Pentoden-Kennlinienfeld gilt für eine festgehaltene
Schirmgitterspannung. Du hast das Philips-Dokument angezogen. Dort sind auf Seite 8 die Ausgangskennlien einmal für 250 und einmal für 300V U_sg eingezeichnet. Vergleich die mal.
Mit der Spannung des Steuergitters gegen die Kathode legst Du die Lage des Arbeitspunktes fest. Dadurch entscheidest Du - in Verbindung mit der Wahl des richtigen Lastwiderstandes, ob das ganze Class A ist, oder nicht.
Grüße
Jochen
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Moin Leute
Sorry, dass ich so spät antworte, es gibt leider auch andere Sorgen als 'optimale Röhrenparameter' ...
Zum Thema
Ich hatte tatsächlich die Rolle der Schirmgitterspannung nicht richtig begriffen. Nach viel nachdenken und ein bischen lesen bin ich jetzt soweit gekommen:
Der Schirmgitterstrom ist eine Röhreneigenschaft und ist - wie der Anodenstrom - für den jeweiligen Betriebszustand dem Datenblatt zu entnehmen. Die Schirmgitterspannung ist wie die Steuergittervorspannung(Bias) ein von aussen zu steuernder Parameter.
Da die Schirmgitterspannung mit zu den entscheidenden Parametern für das Verhalten der Röhre gehört, wähle ich sie schon beim Entwerfen einer Schaltung aus, um damit dann die Röhreneigenschaften aus den Datenblatt ermitteln zu können.
Wo ich die Schirmgitterspannung herhole ist zunächst einmal unwichtig. Wenn ich es, wie allgemein üblich, mit Widerständen in der Ub Zuleitung erledigen möchte, nehme ich einfach Ig2 und Ug2 aus meinem Datenblatt / meinem Entwurf und berechne den Widerstand.
Ausserdem habe ich jetzt begriffen, dass 'hohe Ua und niedrige Ug2' sehr wohl Class A sein kann. Denn jedes Paar Ua/Ug2 ergibt eine Eingangskennlinie, die logischerweise auch eine Mitte hat. Der Arbeitspunkt für Class A liegt in der Mitte einer jeden dieser Kennlinien ...
Sind meine Denkfehler weniger geworden ;)?
Es ergeben sich jede Menge neue Fragen, die sind aber nicht mehr ganz so elementar, ich komme darauf zurück, wenn ich wieder den Kopf etwas freier habe.
Danke und Gruß, Dieter :)
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Hallo, weil ich gerade wieder am Thema bin und mich entscheiden muss, möchte ich hier anknüpfen:
Bei einem reinen Bass-Amp dem "mehr Headroom" gut tut, würde ich mir evtl. sogar überlegen sie stabilisiert zu machen. Mit einem VVR(MOSFET) auf dem Schirmgitter.
Bei dem Strom, der fürs Schirmgitter von ner EL84 gebraucht wird, reicht auch ne Z-Diode gegen Masse (bzw. mehrere in Serie um die Spannung zu erreichen).
letztere doch direkt am Schirmgitter angeschlossen, nicht wahr? Und im Fall mehrerer Dioden? Sind da zusätzliche Parallelwiderstände erforderlich? Funktioniert das auch, wenn ich die Stabilisierung direkt in der Siebkette unterbringe?
Was mich momentan vor allem umtreibt ist die Frage, was eine "günstige" Dimensionierung von Ug und Usg ist.
Allem oben gesagten folgend, würde es ja durchaus einen Sinn machen, Ug auf ca 300V zu belassen, nur Usg abzusenken und dann den Arbeitspunkt genau einzustellen. Oder eben, mich bei der einen der beiden Endstufen, in der die Spannungen ohnehin bereits abgesenkt sind, auf Feintuning an den Werten zu beschränken (Ua belassen, Usg auf 250 V und Arbeitspunkt genau einstellen).
Beate
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Hallo Bea,
Single ended Verstärker,
der Kondensator der den Kathodenwiderstand überbrückt dient dazu
eine Stromgegenkoppelung zu vermeiden.
Der Wechselstrom wird hier über den C kurzgeschlossen, da er für Wechselstrom leitend ist.
Bei Gleichstrom sperrt der C und verändert dadurch auch nicht den Arbeitspunkt.
Die Grösse richtet sich nach der Höhe des Kathodenwiderstandes.
Ich dimensioniere den so dass bei 30 HZ der Wechselstromwiderstand ein zehntel des Kathodenwiderstandes ist.
Die Verlustleistung :Spannung zwischen Anode und Kathode mal dem Ruhestrom.
Gruss Jörg
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Salü,
letztere doch direkt am Schirmgitter angeschlossen, nicht wahr?
Ein Bild sagt mehr als tausend Wort!
Ich hab dir unten mal nen Schaltplan angehängt. Der Kondensator parallel zu den Z-Dioden unterdrückt noch deren Rauschen und braucht nur en paar nF zu haben (10 bis 100nF).
Und im Fall mehrerer Dioden? Sind da zusätzliche Parallelwiderstände erforderlich? Funktioniert das auch, wenn ich die Stabilisierung direkt in der Siebkette unterbringe?
Zusätzliche Parallelwiderstände sind nur nötig, wenn nicht genug Strom durch die Z-Dioden fließt. Es sollte aber möglich sein, an der Stelle Z-Dioden zu finden, die im selben Strombereich arbeiten ohne das eine überlastet wird oder eine andere zu wenig Strom bekommt.
Hier gibts noch nen Link zum Thema wie viel und wie wenig Strom über ne Z-Diode fließen darf/soll.
mfg sven
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Danke. So ungefähr habe ich mir das auch vorgestellt. Fein, dass man das leicht nachträglich reinfrickeln kann....
Da die Schirmgitterspannung in der einen Endstufe kleiner ist als endgültig gewollt (233V), muss ich erst wieder ans Netzteil.
Beate
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Hallo Bea,
ich stelle hier mal die ketzerische Frage warum der Amp in
Penthodenbetrieb läuft.
Da hier keine GK vorhanden ist und nicht eingefügt werden kann
hat der ganze Amp einen ziemlichen hohen Innenwiderstand.
Die schwankende Impedanz des Lautsprechers wird den Frequenzgang gehörig verbiegen.
Warum nicht direkt Ultra linear mit GK von Treiber zur Endröhre, den Frequenzgabgverbieger vor die GK. ..
Gruss Jörg
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Hallo Jörg,
die Gegenkopplung werde ich in den nächsten Tagen einbauen - vom 8-Ohm Anschlussdes Übertragers auf die zweite Stufe. Ist alles bereits vorbereitet. Vermutlich mach ichs gleich nachher, wenns hell ist und ich bei einer versehentlichen Verpolung nicht die Nachbarschaft aus dem Schlaf reiße ;) Momentan sind eh beide Verstärker offen - da bietet sich das an.
Zurück zum Thema Arbeitspunkte:
Meine letzte Konfiguration war so gewählt, dass ich hinsichtlich des Anodenstroms auf der sicheren Seite liegen müsste; ich hatte mal grob nachgemessen. Jetzt, nach einigen Stunden Nutzungszeit habe ich mal alles möglichst sorgfältig nachgemessen. Hier die Werte:
R10=844 Ohm (Netzteil erstes Glied der Siebkette, 1.2 k || 2.2k )
C6 =100 uF
R14=135 Ohm (Kathodenwiderstand EL84)
C5 =1000 uF (Kathoden-C)
So, und jetzt die Spannungen:
C6/R10 : 312 V (fällt von 350 V ab, wenn die Röhren aufheizen. Der Wert ist auffällig gering. Erwartet hätte ich um die 350-360 V im betriebswarmen Zustand)
(A) R10/C9 zum AÜ : 272 V
(B) R12/Schirmgitter : 244 V
(C) R13/C8 : 229 V
Ua : 249 V
Usg : 237 V
Uk : 6.7 V
Wenn ich die Werte ansehe, würde es doch reichen, das Netzteil von 240 auf 230 V umzustöpseln. Dann müssten alle Spannungen um 4% steigen - kurzer Überschlag wegen des Arbeitspunkts:
6.7*1.04 ~= 7 V
=> Ik (=Ia+Isg) = 51.9 mA
Damit wäre ich doch so nah am Optimum, wie es in der Praxis erreichbar ist, nicht wahr?
Beate
PS: bei dem zweiten Gerät - von den Betriebsspannungen her noch im Originalzustand eines relativ jungen V3-Boards her das gleiche Bild. Weil das nicht zum Thema "Optimale Arbeitspunkte" gehört, führe ich die Werte im Modding-Thread als Referenz auf.
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Hallo Bea,
eine Ultra linear Anzapfung hat der Trafo wohl nicht, die Möglichkeit fällt also weg,
bei der Gk müsstest du C3 rausnehmen.C1 ist eigentlich viel zu klein , 47 uF wäre hier angebracht,
warum 1 Megaohm Eingangswiderstand ? hier kannst du ruhig bis auf 220 k heruntergehen,
ich habe mal die Spannungen in den Schaltplan eingetragen.
R10 = 1.2k II 2,2k = 776 Ohm
350 V nach dem Gleichrichter bei Leerlauf, bei Betrieb 312V
Ursache ist dein relativ kleiner C6, erhöhe den auf 100 - 220 uF,
mich wundert dass du ohne Drossel auskommst und der Verstärker nicht brummt.
312V - 272V(A) = 40V / 776 Ohm = 51,5 mA, das ist der Strom der durch die Vorstufe
und EL84 läuft.
Strom Vorstufe : 244 - 229 /10k =1,5 mA
El 84 : 6,7V / 135 Ohm = 49 mA, (249 V - 6,7V) * 0,049A =11,87 W Verlustleistung,
höher würde ich auf keinen Fall gehen,
du heizt mit Gleichspannung, die würde ich mal nachmessen bei Betrieb mit Röhren,
die Punkte 4/5 4/9 5/9 kann ich im Schaltplan nicht finden.
Die Frage zum Optimum : die Verlustleistung der EL84 hast du ausgereizt,
dort ist nichts mehr zu holen, entspricht auch fast dem Arbeitspunkt im Datenblatt,
es ist halt eine kleine aber hervorragende Röhre,die Betriebsparameter im Datenblatt stellen schon das Optimum dar, in dieser Schaltungsgestaltung.
Jetzt ist noch entscheidend der Arbeitswiderstand, die Daten sind nur erreichbar wenn die Röhre wirklich 5200 Ohm sieht ...
Da der Lautsprecher keine gleichmäßige Impedanz hat, ZB. 8 Ohm Lautsprecher schwankt zwischen 6 und bei Resonanzfrequenz auch mal 20 Ohm ,
ändert sich auch die verwertbare Leistung am Ausgang.
Gruss Jörg
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Hallo Jörg,
bei der Gk müsstest du C3 rausnehmen.C1 ist eigentlich viel zu klein , 47 uF wäre hier angebracht,
C3 ist schon lange draussen, C1 wahlweise auch (->Gitarre) oder klangformend als Absenkung der Tiefmitten bzw. Anhebung der Höhen zuschaltbar (->Bass)
warum 1 Megaohm Eingangswiderstand ? hier kannst du ruhig bis auf 220 k heruntergehen,
Ich will doch nicht mit ner Strat an das Teil.... Der Gibson PAF in meiner Gitarre klingt mit 1 M besser, und für den Häussel MM-Pickup meines Basses (in Serienschaltung mit nachgeschaltetem PI-Klangfilter) ist der hohe Eingangswiderstand zwingend.
R10 = 1.2k II 2,2k = 776 Ohm
Nominell. Der höhere Wert (9%) ist innerhalb der Toleranz. Ok, die paar Prozent werden sich auf die Leistung nicht hörbar auswirken - das hätte eher sportlichen als technischen Wert.
Mir geht es in dem Thread allerdings auch mehr darum, unterschiedliche Konzepte bei der Auslegung einer Class-A Endstufe zu verstehen: auch bei der EL84 ist ja ein recht weiter Bereich der Betriebsparameter sinnvoll, der einerseits mehr oder weniger röhrenschonend ist, andererseits auch bei maximalem Ausnutzen der Leistung Auswirkungen auf den Klang hat. Ein Blick in die nominellen Klirrfaktor-Diagramme gibt da deutliche Hinweise - gerade wenn ich den Aussteuerbereich maximieren möchte:
Auf der einen Seite habe ich da Schaltungen mit Betriebsspannungen am oberen Limit, ggf. hochohmigen Übertragern und höheren Verzerrungen(lt. Datenblatt), im anderen Extrem kann ich mit der nominellen Lastimpedanz durchaus noch auf 4.5 kOhm gehen...
Und beliebig viele Zwischenwerte...
Beate
PS: gibt es eigentlich irgendwo Kennlinienscharen für andere Schirmgitterspannungen als 250 und 300 V oder liegen die in den Archiven von Siemens oder Philips?
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Hi Bea,
ich glaube, Du wirst nicht viel mehr Kurven finden. Also die Schirmgitterspannung verändern und messen.
Zur qualitativen Analyse für solche Aufgaben verwende ich meinen PC mit dem Freewaretool "Audioanalyser" von der Page http://softsolutions.sedutec.de/index.php (http://softsolutions.sedutec.de/index.php). Über einen selbstgebastelten 10:1 Teiler schließe ich dann den Lautsprecherausgang des Verstärkers an den PC Audio Aux Eingang. Ein Sinus an den Eingang des Verstärkers, dann kannst Du sehr gut das Verhältnis der Grundwelle zu den verschiedenen Oberwellen bei veränderter Aussteuerung und veränderter G2 Spannung messen.
Das Ganze ersetzt natürlich nicht die akustische Bewertung, ist aber ein brauchbares Hilfsmittel.
Gruß Hans- Georg
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Ganz kurz noch:
El 84 : 6,7V / 135 Ohm = 49 mA, (249 V - 6,7V) * 0,049A =11,87 W Verlustleistung,
Die 49 mA Kathodenstrom teilen sich allerdings auf in den Anodenstrom und den Schirmgitterstrom; die 12 Watt sind die maximale Anodenverlustleistung Qa. Um die Abschätzung mal zu verfeinern:
Aus dem Spannungsabfall an R12 folgt:
IR12=ISG+IECC83=6mA => ISG=4.5 mA
=>
Ia=6.7/135 Ohm - 4.5 mA = 44.5 mA
=> Qa = 11.1 W.
Es ist also noch etwas Luft. (Streng genommen müsste ich an dieser Stelle die Messfehler abschätzen - so ganz passen die Werte ja nicht zusammen...)
Beate
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Hallo Bea,
ich meine nicht C1 sondern C3, den Kathoden C, sorry.
Sicherlich hast du recht mit deiner Berechnung ,ich finde bei maximaler
Anoden - Gitterverlustleistung von 14 Watt eine Röhre mit 11 Watt im SE Modus zu betreiben
recht gewagt, das sind gerade mal 20 % unter der maximalen Verlustleistung.
Röhrend schonend ist hier bei der Einstellung gar nichts.
Würdest du eine 300B mit max. VL. von 40 Watt also bei 32 Watt betreiben hält die nicht lange,
ist natürlich auch eine andere Preisklasse.
Um die Ausgangsleistung nennenswert zu erhöhen nehme 2 EL84 oder eine EL34, falls der AU das hergibt.
Zu den Verzerrungen im Datenblatt :
Wie bei Hans - Georg schon angesprochen ist das Verhältnis der Grundwelle zu den Oberwellen entscheidend.
Das Verhältnis von K2 zu k3 ist für den Klangeindruck hauptverantwortlich.
Wie du siehst steigen die leider bei dieser Beschaltung nicht gleichmässig an.
Zu diesen Thema findest du auch hier etwas :Expertenwissen zum Thema Obertöne, Antwort 3, siehe Bild,
hier verlaufen die Klirr - Faktor Kurven recht gleichmäßig, dort habe ich dir Röhre aber anders beschaltet.
Gruss Jörg
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Hallo Jörg, hallo Ihr anderen,
Anoden - Gitterverlustleistung von 14 Watt eine Röhre mit 11 Watt im SE Modus zu betreiben
recht gewagt, das sind gerade mal 20 % unter der maximalen Verlustleistung.
Röhrend schonend ist hier bei der Einstellung gar nichts.
Mhmm, so weit ich gesehen habe, ist es zumindest bei der EL84 vollkommen normal, dass sie am Limit betrieben wird (übrigens 12 W). Kann es sein, dass sie dafür ausgelegt ist?
Ich habe mir übrigens überlegt, dass ich doch mit den Spannungen ein klein wenig höhergehe, vor allem aber mit der Schirmgitterspannung näher an die Anodenspannung heran. Also R10 auf ca 760 Ohm ziehen, messen und dann R12 so weit verkleinern, dass
a) USG < UA sichergestellt ist und
b) R14 = 135 Ohm immer noch passt.
Also in enger Anlehnung an den AX84 P1 dimensionieren .
Das dürfte dann bei R12 auf so um die 2.5-2.7 kOhm herauslaufen (ich möchte einen Widerstand parallel schalten und diesen zunächst vorsichtshalber durch einen kleinen Serienwiderstand vergrößern, um mich von der sicheren Seite her heranzutasten).
Wie stark wirken sich denn in der Praxis die Streuungen der Röhre aus? Muss ich die ganze Sache neu rechnen, wenn ich die Röhre tausche, oder andersrum, was muss ich beachten, damit ich beim Röhrentausch keinen Stress bekomme, weil ich ganz hart an der Leistungsgrenze der Röhre fahre und nicht bei jedem Röhrenwechsel im Verstärker herumlöten muss?
Zweiter Punkt: Betriebsspannung der ECC83. Die darf ja durchaus etwas höher sein. Wie klein darf denn R13 werden?
Viele Grüße
Beate
Jetzt eine Frage an die Erfahrenen: wie sehr wirken sich denn die
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Hallo Bea,
du kannst auch vom Datenblatt leicht abweichende Arbeitspunkte wählen,
so lange du nicht die Anoden -Gitterverlustleistung von ca. 11-12 W überschreitest.
Ich würde dies trotzdem nicht ausreizten, es ist es ein Unterschied ob der Verstärker gemütlich als kleine SE Verstärker im HiFi Bereich vor sich her nuckelt oder als Gitarrenverstärker voll durch gesteuert wird.
Zur Optimierung bzw. optimale Betriebsparameter :
Die Leistungsangaben in den Datenblättern gelten nur bei dem angegebenen Ra.
Da dein Lautsprecher keine gleichmäßige Impedanz hat und vor allem in leistungs intensiven Bassbereich eine mehr oder weniger ausgeprägte Impedanz Spitze hat, macht es
hier am meisten Sinn an zu setzen.Durch die Impedanzspitze(n) ändert sich Ra,damit auch die Leistung die der Amp abgeben kann.
Die Linearisierung kann man erreichen durch eine Impedanz Entzerrung ,
sind alle TSP Parameter bekannt lässt sich der Bereich und die entsprechende Weichenschaltung
auf dem Rechner zuverlässig ermitteln.
Dadurch gewinnst du wesentlich mehr als das letzte Wättchen an A.-G.- Verlustleistung
heraus zu quetschen.
Bei Röhrentausch kann es passieren dass sich der Arbeitspunkt verstellt,
eine zusätzliche NGV ist hier sehr hilfreich,durch die negative Gittervorspannung lässt sich bequem und schnell der gewünschte Ruhestrom einstellen.
Zweiter Punkt: Betriebsspannung der ECC83. Die darf ja durchaus etwas höher sein. Wie klein darf denn R13 werden?
Ehrlich gesagt ich finde deinen Schaltplan nicht, dann kann ich dier weiterhelfen ...
Gruß Jörg