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Technik => Tech-Talk Amps => Thema gestartet von: dukesupersurf am 25.08.2005 23:41

Titel: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: dukesupersurf am 25.08.2005 23:41
hallo Leute,
diese für HiFi wahrscheinlich ungünstige Konstruktion(Autobias durch Kathodenwiderstand und trotzdem AB-Betrieb) soll aber bei
Gitarrenamps wie z.B. den Fender Tweed Deluxe den ansoluten Kultsound erzeugen.Doch wie berechnet man grob den Kathodenwiderstand?
Mein Denkfehler(?):
ich wähle ihn durch probieren/rechnen so groß,daß sich bei der übrig geblieben Anodenspannung ein entsprechender Ruhestrom einstellt.
Doch wenn die Endstufe dann läuft,kommt ja noch die jeweilige positive
Signalhälfte von je abwechselnd einer der beiden Endröhren dazu,und der
Kondensator parallel zum Kathodenwiderstand wird ähnlich einem Ladeelko aufgeladen.Wegen AB-Betrieb schluckt er also nicht die Signalwechselspannung.So müßte die durchshnittliche Spannung am Rk bei Betrieb noch viel höher werden,als nur durch den Ruhestrom,und damit
müßte das Bias dann ja bei Betrieb viel zu negativ werden.
Wenn ich Rk dann wieder entsprechend kleiner mache,heißt das aber,daß
der Ruhestrom höher ist,als bei einem AB-Amp mit fixed-Bias.
Also wie funktioniert das am besten?
tschüß,Thomas

Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: Stephan G. am 26.08.2005 08:26
Hi, Folks!

Die Betriebswerte für einen solchen Amp kann man theoretisch aus den Datenblättern heraus berechnen.
Als Erstes solltest Du die Betriebsart festlegen.
Dazu ist ein Datenblatt mit Kennlinien sehr hilfreich. Wenn Du den Arbeitspunkt festgelegt hast, kannst Du die Werte am Kathodenwiderstand einfach ablesen und diesen dann berechnen.
Die Problematik des OT lasse ich jetzt mal außen vor...

Die Spannungsschwankungen am Rk, die Du beschreibst, ist nichts anderes als die Spannungsgegenkopplung. Das ist normal. Deswegen heißt der Ruhestrom auch Ruhestrom. Diese Spannungsgegenkopplung ist natürlich der Nachteil bei der Schaltungsvariante. Je weiter Du in den A-Bereich driftest, desto mehr macht sich dieser Nachteil bemerkbar - oder bestimmt sich dadurch der Sound...?  ;)

PLAY LOUD!!
Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: custom am 8.10.2008 03:30
Hallo.
Jetzt wärme ich aber 'nen übelst alten Thread auf. Aber da ich gerade am planen einer Endstufe (http://home.arcor.de/Variotex/Bilder/1HE.jpg) mit 2x6V6 PP 1HE bin, und keine Lust auf ein Biasnetzteil habe (mein Trafo hat nur eine 20V Wicklung für EL84), stellte sich mir die Frage nach der Größe des Rkk.
Gefunden habe ich diese (http://home.arcor.de/Variotex/Bilder/Bias.jpg) Anleitung zur Berechnung.
Ob die wohl als Faustformel praxistauglich ist?

Gruß, Bernd
Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: Kpt.Maritim am 8.10.2008 09:05
Hallo

ich hab's hier mal aufgeschrieben:

http://roehrenfibel.files.wordpress.com/2008/07/tafelwerk1.pdf (http://roehrenfibel.files.wordpress.com/2008/07/tafelwerk1.pdf)

Dort ab Seite 15 siehst du erstens ein Diagramm, dass dir hilft die Formeln zu verstehen. Die Tabelle ist so angelegt, dass du oben beginnen kannst und dich nach unten durchrechnest.

Viele Grüße
Martin
Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: custom am 8.10.2008 17:21
Danke Martin, ich führe mir das Dokument mal zu Gemüte.

Gruß, Bernd
Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: dukesupersurf am 11.10.2008 12:28
Hallo Bernd,
warum meinst Du,unbedingt AB-Betrieb haben zu müssen?Die paar Watt mehr machen es auch nicht lauter.
Hab schon einige 2xEL84 Amps mit A-Betrieb gehabt,die klangen total super,bei HiFi ist das glaub ich auch üblich.
Meine obige Überlegung zum AB Betrieb geht in die richtige Richtung,man bekommt bei Vollaussteuerung Übernahmeverzerrungen,
weil das Bias dann im Mittel  negativer wird.
Mir hat mal jemand mit viel Erfahrung erzählt,bei Autobias,sollte die Ruhestromleistung nicht unter 80% gehen (und natürlich
nicht über 100% von Pmax).Bei Vollaussteuerung darf pmax natürlich auch nicht über 100% gehen.Das passiert,wenn Ua zu hoch ist.
Würde jetzt Rk erhöht,bekommst Du wieder Übernahmeverzerrungen.
Deshalb kann man bei über 310V und Autobias mit EL84 auf keinen grünen Zweig mehr kommen.Bei 6V6 kann Ua vermutlich höher sein.
Bei diesen ganzen Einstellgeschichten darf auch nicht übersehen werden,daß wenn Ua ziemlich klein ist,und man wählt Rk dann auch entsprechen klein,
um einen höheren Ruhestrom zu bekommen (und mehr Leistung,wegen steilerem Kennlinienbereich) der AÜ dann zu stark vorgesättigt werden kann.

tschüß,Thomas
Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: Kpt.Maritim am 11.10.2008 13:46
Hallo Duke

1. Bei Vollaussteurung darf die sehr wohl Pmax überschritten werden! Sie muss nur im Mittel darunter bleiben. Beispiel ist mein Klobide, ist er voll ausgesteuert die Ug=+50V dann ist die Pmax überschritten. Doch im Mittel über eine ganze Halbwelle gesehen wird die Pmax nicht überschritten. Das ist eben der Unterschied zwischen mittlerere und Impulsbelastbarkeit. Die Impulsbelastbarkeit von Röhren ist gigantisch und darf auch mal bei einem vielfachen der Pmax liegen. Das ist übrigens der Grund warum die an der Bildröhre in Fernsehern noch bis in die 80ger Jahre Röhren (meist PL805) verbaut wurden.

2. Der AB Betrieb hat gerade bei Gitarrenverstärkern andere Reize. Läuft die Stufe nicht ganz symmetrisch, dann entstehen nicht nur Übernahmeverzerrungen sondern vor allem auch k2 da, das Signal auf einer Halbwelle stärker beshcnitten wird. Ich halte das auch für einen Grund warum Kathodenbias so geschätzt wird, denn hier wird die Asymmetrie von Röhren nicht durch Einstelung beseitigt. Intermodulationsverzerrungen sind auch nicht uninteressant.

3. Auch bei Hifi würde ich zumindest sehr warmen AB-Betrieb mit niederohmigen Treiber vorziehen. Es muss jedoch so eingestellt werden, dass nur bei großen Bassimpulsen in den B-Betrieb gesteurt wird. Der Niderohmige Treiber drückt das ganze dann sanft ohne scharfe Begrenzung ins Gitterstromgebiet des Endrohres. Man hat so weniger einen Lautstärkegewinn als ein Plus an Dynamik.

Viele Grüße
Martin

Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: dukesupersurf am 11.10.2008 22:57
Hallo Martin,
sprichst Du jetzt von Asymmetrie durch
unterschiedliche Röhren ,die dann immer vorhanden ist, oder erst bei Austeuerung in den asymmetrischen Kennlinienbereich?
Und meinst Du unterschiedlich starke,aber saubere Halbwellen als Soundvorteil,oder wenn eine ehr clipped?
Also bei fixed Bias clippen beide Seiten gleichzeitig,und es klingt ehr rotzig,und bei Autobias eine ehr/alleine und das ehr cremig,
kann man das so vereinfachen?
tschüß,Thomas
Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: Kpt.Maritim am 11.10.2008 23:26
Hallo

wenn beide Seiten nicht symmetrisch sind, entweder weil sie asymmetrisch angesteuert werden (geht mit fixem bias) oder weil sie an sich verschieden sind und per Biasregler nicht angeglichen werden können, dann kommt es zu Verzerrungen, da bei einem sonst sauberen gleichmäßigem Sinus nun eine Halbwelle weniger verstärkt wird, die ander wird darum schneller übersteuern. Wie dem auch so, das Signal wird asymmetrisch. Asymmetrische Verzerrungen bedeuten immer ein Zuwachs an geradzahlig harmonischen. Ich würde nicht sagen, dass der geradzahligen die lieben guten cremigen sind und die ungeradzahligen die bösen kratzigen.

So einfach geht das nicht, denn 1. kommt es auf das Spektrum und die Ordnung an, 2. ist Klirrfaktorempfinden frequenzabhängig. Ungeradzahliger Klirr klingt z.B. im Bassbereich nicht dreckig oder hart. Zuviel geradzahliger hoher Ordnung klingt plärrig und nervig. Ich habe nur die Erfahrung gemacht, dass mit Kathodenbias wegen der leichten Asymmetrie (der Klampfomat setzt ja voll auf den Effekt und die Asyymetrie ist hier nicht mehr leicht) ein Rauher aber nicht nerviger Ton entsteht. Es wird bei den Bässen zuerst zerren, weil sie einfach weiter ausgesteurt werden, doch hier wird man es als letztes als Verzerrung wahrnehmen, sondern als warmen Ton.

Ein nächster Faktor sind die Intermodualtionen also Mischprodukte (differenzfrequenzen) die durch die nicht konstante Stromaufnahme bei AB bei Asymmetrie entstehen. Wenn man die übertreibt, klingen die Akkorde total kaputt, aber im richtigen Maß macht es den ton, wie soll man sagen, vielleicht trifft es "schillernd". Diese typischen flirrenden Höhen mancher AC30 entstehen vermutlich auch so.

Aber das Kathodenbias muss zum Rest passen und darf nicht isoliert betrachtet werden. Ein High Gain Verstärker beschneidet ja die Bässe schon stark. Das mögen Kathodenbiasgeräte meiner Erfahrung nach gar nicht. Man betrachte sich die alten 5E3 usw. die sind von den Hifigeräten ihrer Zeit nicht weit entfernt und lassen eigentlich so ziemlich den ganzen Frequenzgang und auch gut Bässe durch. Kathodenbias ohne die starke Aussteuerung durch die Bässe, die ja die Untermodulation und die aus den Bässen auftauchende Zerre durch ihre großen Pegel erzeugen, ist ziemlich nervig. Es muss eben alles aufeinander abgestimmt sein. Ich wette, dass man z.B. auch mit Kathodenbias einen modernen Metalsound hinbekäme und man bräuchte wohl sogar weniger Stufen als heute üblich, allerdings müssen die Kanäle anders ausgelegt sein. Die oberen Mitten müssten wohl gegenüber SLO- oder 5150- oder Mesa-Vorstufen gebremst werden. Die Bässe um 80hz müssten auch etwas gebremst werden sollten bis 160Hz aber deutlich ansteigen.  Oder man läßt die 80Hz und muss dann aber die 160Hz etwas ausdünnen und ein kleines Loch in den unteren Mitten fahren... Na egal, der Heavy-Bolide mit Kathodenbias ist ein aber nicht mein interessantes Projekt.

Viele Grüße
Martin

 
Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: dukesupersurf am 12.10.2008 10:36
Moin
das wird ja immer interessanter.Ich muß aber wegen Verständnisproblemen noch mal weiter ausholen:
Also  mir ist glaub ich klar,warum bei einer übersteuerten SE-Endstufe eine Seite ehr clipped-weil die Röhrenkennlinie außerhalb des mittleren Bereichs
krumm wird.Das hieße aber auch,daß die Asymmetrie bei kleinen Pegeln noch nicht vorhanden ist und erst mit der Aussteuerung anwächst.
Müßte sich das beim PP-Amp jetzt nicht wieder ausgleichen,und dieser hat dann nur im Gegensatz zu fixed Bias ehr Übernahmeverzerrungen,weil
der mittlere Strom über den KathodenR in  Abhängigkeit der Aussteuerung (in den krummen Kennlinienbereich) ansteigt?
Wie aber genau kommen bei einem PP-Amp und selektierten Röhren jetzt genau Assymetrien zu stande? Hat das nicht ehr was mit dem Treiber/Phasesplitter
zu tun?
Wie genau entstehen Intermodulationen,das ist vermutlich sehr kompliziert?
Zu frequenzabhängiger Zerre:
Ich überleg schon länger,ob man nicht Bässe und Höhen in der Vorstufe aufspalten und getrennt behandeln sollte und hier schon Niichtlinearitäten erzeugt.
Dafür arbeitet die Endstufe dann sauber und man ist flexibler und nicht auf den einen Sound festgelegt,weil die Endstufe gar nicht anders kann.

tschüß,Thomas
Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: Kramusha am 12.10.2008 10:49
Der neue Marshall macht das, Vintage Modern nennt sich das Teil glaube ich.. Brauchst den Schaltplan?

Lg Stefan :)
Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: Kpt.Maritim am 12.10.2008 12:39
Hallo Duke,

1. Auch SE-Verstärker können symmetrisch klippen. Guck dir doch mal ein Kennlinienfeld einer Leistungspentode an. Zu kleinen Strömen hin, liegen die Kennlinien immer enger beieinander, das beschneidet das Signal. Zu hohen Strömen hin läuft die Lastgerade durch den Bogen der Kennlinien, wo sie alle aus dem Koordinatenursprung aufsteigen. Auch hier wird das Signal beschnitten. legst du den Arbeitspunkt genau mittig auf die Lastgerade, dann klippt es auch symmetrisch.
Ein anderer grund für symmetrisches Klippen gerade bei der 6V6 und 6L6 ist, dass irgendwann zu positiver Ug hin Gitterstrom einsetzt. Die üblichen ECC83-Treiber können aber keinen Strom liefern. Demnach bricht ihre Verstärkung zusammen und die Vorstufe begrenzt selbst, weil das Gitter der Endröhre auf einmal zu einer niederohmigen Last wird.

2. Asymmetrie in der Endstufe kommt zustande weil keine zwei Röhren gleich sind. Selbst  noch so gut gematchte Röhren sind nicht identisch. Man müsste um ein absolut identisches paar zu finden ja das gesamte Kennlinienfeld im aus in allen Arbeitspunkten untersuchen und vergleichen. Nun hat der Verstärker mit fixem Bias  Eigenheiten, die ihn diese Asymmetrie nicht so sehr spüren lassen. Einerseits kann man mit der separaten Biaseinstellung für jede Röhre bessere Symmetrie einstellen. Das ist aber noch nicht der Hauptpunkt. Die Verstärker mit fixem Bias wird meist viel kälter eingestellt. Bei fixem Bias wird die EL34 z.B. weit über 400V gefahren, mit Kathodenbias nur bei etwas über 350V. Dadurch kommen Übernahmeverzerrung bei fixem Bias nur bei sehr kleinen Signalpegeln zum Zug, einfach weil die Übernahme viel früher ist, weil der Arbeitspunkt früher in den B-Bereich kommt. Das ist aber noch nicht der Hauptpunkt.

Der Hauptpunkt, ist dass der Arbeitspunkt bei Kathodenbias nicht konstant ist. Bei fixem Bias pendelt die Ug immer um den eingestellten wert herum und bleibt im Mittel konstant. Der Strom durch die ist natürlich nicht konstant, sonst wäre es nicht B oder AB. Bei Kathodenbias wird ja die Ug durch den Kathodenstrom bestimmt und der ist wie eben bemerkt nicht konstant und darum auch nicht die Ug. Sie pendelt zwar um einen Wert herum, der sich aber verschiebt. Und zwar wird er mit zunehmender Aussteuerung dem Betrag nach größer. Der mittlere Strom ist ja in AB größer als der Ruhestrom. Stellt man mit einem Rk nun den Ruhearbeitspunkt ein, dann hat man Ug(ruhe). Das ist die selbe Ug die man mit fixem Bias auch einstellen würde. Bei fixem Bias pendelt die Steuerspannung genau um diesem Betrag herum. Beim Kathodenbias ist das anders. Die Aussteuerung nimmt zu, damit auch der mittlere Kathodenstrom und damit wird die Kathode im Mittel positiver die Ug also negativer, wir haben also eine Ug(steuer) und es gilt Ug(steuer) ist nicht kosntant. Die Steuerspannung surft praktisch auf dieser nicht konstanten Ug(steuer). Das ist übrigens der Grund, warum die Ingenieure von Telefunken dieser Betriebsart eine  von AB wohl unterschiedene Betriebsklasse zugeordnet haben, nämlich Klasse D. Der Sprachgebrauch setzte sich jedoch nicht durch.

Zwei Fragen schließen sich an. Was entnehmen wir daraus und was hat das mit unserer Asymmetrie zu tun. Das schwanken der Ug geht von der Uk aus und geht mit einem Umladen des Kathodenelkos einher und wird umso stärker je kleiner der ist. Die Zeitkonstante von Rk und Ck spielen also eine bedeutende Rolle. Hier ist demnach riesiges Tuningpotential in den alten Kathodenbias-AB-Kisten, wie 5E3 und Konsorten. Aber die Leute denken ja lieber über Mallory und Drops nach.

Doch zur Asymmetrie: Gehen wir nun von seinem gemeinsamen Rk aus. Der Strom durch den Rk ist ja die Summer der Ströme beider Röhren. Er wird mit dem Verlauf der Ug ansteigen es ergibt sich eine Kurve für jede Halbwelle. Die eine ist im idealen Fall die Drehung der Anderen um 180° aber vom verlauf her gleich. Aber das ist sie nur nur im Idealfall, wenn beide Röhren im gleichen Zeitpunkt sperren. Und das tun sie eben niemals nicht, nie und nimmer, egal wie gut sie gematcht sind. Daraus ergibt sich, dass  die Ug sich nicht auf jeder Halbwelle gleich verschiebt. Dieser Effekt kann von einem großen Ck gepuffert werden, wird er kleiner schafft er das aber zunehmend schlechter. Es die Ug verschiebt sich dann nicht nur sondern eiert auch noch mit jeder Halbwelle ein wenig.

In dem Moment wo eine Röhre sperrt beginnt die andere Röhre nicht mehr Raal/2 sondern Raal/4 als Last zu sehen. Sperren beide Röhren verschieden, dann gehen sie auch an Verschiebt sich nun die Ug nicht gleich, dann tritt auch der Sperrpunkt und damit der Übergang auf RaaL/4 nicht gleichmäßig ein. Nun ist die Verstärkung und Ausgangsleistung bei RaaL/4 größer als bei RaaL/2 demnach wird eine Halbwelle, nämlich die bei der RaaL/4 früher eintritt mehr verstärkt als die andere. Es kommt auch durch diesen Effekt zur Asymmetrie und zwar wahrscheinlich noch mehr als den oben beschriebenen.

Messtechnisch lässt sich das alles leicht belegen. Man baue ein und die Endstufe in AB auf und zwar am besten mit einer Röhre wenig konstanter Steilheit wie die 6V6 oder 6L6 um den Effekt groß zu haben und nehme Klirrspektren bei fixem Bias, bei solchen mit gemeinsamen rkk und auch getrenntem Rk und am besten noch bei verschiedenen Ck Werten auf.

Viele Grüße
Martin

PS: Nun lass uns aber wieder über Kondensatorhersteller und deren Klangeinfluss debattieren.   :devil:


Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: KippeKiller am 12.10.2008 13:22
Hallo,

Ihr könntet auch ruhig noch etwas beim Thema bleiben, hochinteressant.

Könnte man den Effekt der Asymmetrie in der Endstufe nicht auch durch das abtragen von ein paar Wicklungen auf einer Hälfte der Primäseite des Ausgangsübertragers provozieren?
Also in der Form das ein/e Endröhre/-npaar/-trio/... von vornherein eine höhere Impedanz sieht und so auch später sperrt weil die Lastgerade flacher verläuft (eine halbwegs symmetrische Ansteuerung angenommen).
Man könnte so vielleicht einen Teil des Kathodenbias-Charmes in einem Fixed-Bias Verstärker "emulieren".

Schönen Gruß

Mathias
Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: Kpt.Maritim am 12.10.2008 13:33
Hallo Mathias,

ja könnte man aber durch die Verringerte Induktivität einer Wicklung wäre der Kern dann vormagnetisiert und der Brumm größer. Es wäre einfacher durch eine nicht vollständig symmetrische Phasenumkehr nachzuhelfen, dann kann man den Effekt Frequenzabhängig machen und ihn auf den Bereich beschränken wo Intermodulation und Asymmetriegut klingen nämlich in den Bässen und unteren Mitten.

Viele Grüße
Martin

Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: KippeKiller am 12.10.2008 14:27
Hallo Martin,

stimmt an "den Kern" der Sache hab ich nicht gedacht.
Frequenzabhängige Asymmetrie ist natürlich auch eine feine Scharlatanerei.

Wenn man eine Triodenstufe wie im SLO100 mit 39k Kathodenwiderstand mit einem ganz kleinen Kondensator brückt, und somit hohe Frequenzen nicht so stark gegengekoppelt werden wie die Bässe. Müsste man dann nicht auch eine Art frequenzabhängiger Asymmetrie erreichen?
Da ein größerer Anteil von tiefen Frequenzen einen größeren Spannungsabfall am Kathodenwiderstand bewirkt werden die hohen Frequenzen je nach Bassanteil immer asymmetrischer verstärkt werden da der Arbeitspunkt durch die höhere mittlere Stromaufnahme bei der Verstärkung tiefer Frequenzen weiter nach rechts wandert.
Das ist in gewisser Weise ja bei jeder Röhre mit RC-Glied an der Kathode so, aber wie weit kann man diesen Effekt treiben?

Da juckt es doch in den Fingern, hier liegen noch immer ein Haufen EF80 aus denen eine Endstufe werden will, aber die Zeit... das Geld...

Schönen Gruß

Mathias

Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: Larry am 12.10.2008 17:32
Könnte man den Effekt der Asymmetrie in der Endstufe nicht auch durch das abtragen von ein paar Wicklungen auf einer Hälfte der Primäseite des Ausgangsübertragers provozieren?

Warum das suboptimal ist, hat ja Martin schon erläutert, also kann ich mir einen weiteren (gleichlautenden) Kommentar dazu sparen.

Grundsätzlich wäre festzuhalten, dass DC basierende (Ruhestrom) Asymmetrien - egal ob bewusst erzeugt oder durch unterschiedliche Endröhren zwangsläufig gegeben - immer eine Vorsättigung des Eisenkerns bewirken, was nicht nur erhöhten Brumm erzeugt, sondern den AÜ auch in seiner Bassübertragungsfähigkeit reduziert.

Eine gewisse mehr oder weniger stark ausgeprägte (AC basierende) Asymmetrie ist in der Ansteuerung der Endröhren sowieso unvermeidlich, denn keine Treiberstufe - insbesondere nicht die weit verbreitete 'Long-Tail-Pair' nach dem Schmidt-Patent - arbeitet über den gesamten Bereich symmetrisch. Spätestens aber, wenn diese Treiberstufe in die Sättigung gefahren wird und daher die (stabilisierende) Gegenkopplung versagt, können da je nach Symmetrie der verwendeten Treiberröhre über 30% Pegelunterschiede an den Gittern der Endröhren ankommen. Ferner existiert der absolut symmetrisch arbeitende AÜ auch nur auf'm Papier, die Realität setzt aber auch hier ihre Grenzen.

Wenn man nun (AC basierende, auch frequenzäbhängige) Asymmetrie erzeugen bzw. eine gegebene Asymmetrie vergrössern möchte, gibt's da so einige Möglichkeiten.

- Man führe ein Ausgangssignal der PI-Stufe nach dem Koppelkondensator zunächst in ein Poti und füge erst nach einem weiteren Koppelkondensator nach dem Schleifer die Biasspannung zu. Bei Kathodenbias kann man sich den 2. Koppel-C natürlich sparen! Jetzt kann man mit dem Poti eine Seite sogar vollständig abwürgen, ohne dass man das Bias dabei verliert oder der AÜ DC-mässig in Vorsättigung gerät.

- Dieses 'Abwürgen' kann man nun auch überwiegend auf die Bassanteile des Signals limitieren, indem man nach obigem Vorschlag z.B. ein 1M Poti nimmt und dieses mit einem 1n, 2,2n oder 4,7n 'Bright-Kondensator' überbrückt. Natürlich lassen sich einmal ermittelte Optimalwerte nach eigenem Gusto dann auch mit Festwiderständen statt Poti dauerhaft installieren.

- Einfachere Methoden zur frequenzabhängigen Asymmetrie-Erzeugung wären die Verwendung unterschiedlich grosser Koppelkondensatoren und/oder Bias-Widerstände.

- Auch 'nur' ein Spielen mit unterschiedlichen Grössen der Anodenwiderstände der Treiberstufe kann schon der richtige Schritt zum Wunschergebnis sein. PS: Ich hatte mal einen aussergewöhnlich gut klingenden JMP MKII - beim Nachmessen der PI-Anoden ergab sich 78K statt 82K und satte 108K statt dem 100K, der gemeinsame Kathoden-R hatte 510 statt 470 Ohm und der Tail-R 11,2K statt 10K (um nur einige der Toleranzabweichungen/Drifts in diesem Amp zu benennen).

Ich selbst hatte eine Weile lang statt der 'üblichen' 82K/100K PI-Kombination 82K/120K eingesetzt und den 120-er jeweils mit einem parallelen 680K...2,2M nach Gehör nachgetrimmt. Habe diese Methodik inzwischen jedoch wieder eingestellt und erzeuge seither die Soll-Asymmetrie durch entsprechend asymmetrisch ausgemessene Treiberröhren und Nachabstimmung 'per Gehör' durch unterschiedlich asymmetrische Treiberröhren.

Vor alledem übrigens - bis ca. Mitte der 90-er - war ich stets bemüht, die Treiberstufe so symmetrisch wie irgend möglich auszulegen, bis mir offenbar wurde, dass eine symmetrisch arbeitende Endstufe einen Gitarrenamp eher kalt und steril klingen lässt. Das mit der absoluten Symmetrie sollte wahrscheinlich eher der HiFi-Fraktion vorbehalten bleiben? Allerdings kann man das mit der Asymmetrie auch leicht übertreiben - das Ergebnis wird dann eher krätzig oder mumpf, oder beides gleichzeitig  :-\

Ja - im Bereich der PI gibt es enormes Potential zum Experimentieren und zum Verfeinern des Sounds. Auch sollte man sich beim Experimentieren nicht allzu sehr an den 'branchenüblichen' Werten der Kathoden- und Tail-R der PI von 470 Ohm und 10kOhm festbeissen und bei Versuchen auch mal mit der Versorgungsspannung der PI experimentieren oder zumindest mal ein paar Zwischen- bzw. Nachberechnungen anstellen... Eure Ohren werden Augen machen  ;D

Beim Matchen der Endröhren bin ich jedoch nach wie vor extrem pingelig und bemüht, diese auf möglichst unter 1mA Abweichung im Ruhestrom zu selektieren. Die Gründe hierfür sind oben erläutert. Ferner matche ich Endröhren zusätzlich noch auf möglichst gleichen Schirmgitterstrom.

Larry
Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: Kpt.Maritim am 12.10.2008 17:48
Hallo

Larry fügt ja schön an welche interessanten Sachen da gehen, und wie man in der Praxis gebrauch davon macht. Ich will nur noch mal auf eine Kleinigkeit hinweisen, die zwar genannt aber noch nicht ausreichend betont wurde.

Wir wissen bereits, dass bei Kathodenbias die Ug im Gegensatz zum fixem Bias nicht konstant ist ist sonderns chwankt und die Steuerspannung der Endröhren quasi darauf schwimmt. Guckt man sich die Kennlinien der 6V6 und 6L6 an, dann sieht man, dass ihr Abstand zu kleineren Strömen relativ gleichmäßig abnimmt. Bei der EL34 ist die Abnahme aber kleiner, dann aber abrupt. Je größer der Kennlinienabstand desto größer die Verstärkung der Röhre. D.h. zu kleineren Strömen hin nimmt die Verstärkung ab. Folglich ist die Verstärkung der Kathodenbiasstufen auch nicht konstant, denn die Ug ist nicht konstant sndern bewegt sich in Bereiche kleinerer Verstärkung. Das Ergebnis ist eine Art Kompression, deren Zeitkonstante maßgeblich vom Kathodenkondensator der Endstufe bestimmt wird. Diese Kompression ist wahrscheinlich einer der Hauptgründe für den Klangunterschied zwischen Kathodenbias und fixem Bias.

Viele Grüße
Martin
Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: dukesupersurf am 12.10.2008 18:43
nabend Martin,
das mit der Kompression scheint mir nach meinem Hörempfinden auch der wesentliche Unterschied zu sein.
Zur Assymetrie:
die entsteht eigentlich in vielen Vorstufen schon ohne Ende.Hab gestern einen Bandmaster 6G7A durchgecheckt.Im Vibratokanal
durchläuft das Signal mehr Stufen als im Normal.Bei letzterem hatte ich ein symmetrisches Bild am Dummy,bei ersterem total ungleich,
daß ich schon dachte die neuen Endröhren sind ungematched oder ein Fehler in der Treiberstufe.
Naja,wie auch immer,ich hör da gar nicht so große Unterschiede,aber daß in Autobiasamps der Ton irgendwie mehr steht und nicht so trocken wie mit fixed Bias
ist,fällt mehr auf.Teilt Ihr auch die Beobachtung?

Noch ein Gedanke zu frequenzabhängiger Assymetrie:
Was passiert eigentlich,wenn man nicht Solos,sondern einen hohen und tiefen Ton (z.B. Akkord) gleichzeitig spielt?

tschüß,Thomas
Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: Kpt.Maritim am 12.10.2008 19:03
Hallo

Der Tiefe Ton, sagen wir mal 80Hz hat eine größere Amplitude und steuert die Röhre weit aus, die Ug schwankt wie wir wissen und damit auch die Verstärkung. Die Verstärkung des hohen Tons, sagen wir 640Hz, ändert sich demnach mit der Frequenz des tiefen Tons. das Ergebnis ist, dass der Tiefe Ton auch als Lautstärkeschwanlung des hohen Tons erscheint. Man nennt das Amplitudenmodulatiion. Dabei entsteht eine Schwingung vond er Differenzfrequenz beider Schwingungen, also 560Hz. Man nennt diese Frequenz Intermodulationsprodukt und den Vorgang Intermodualtionsverzerrungen, die sind bei fixem Bias auch vorhanden bei Kathodenbias aber viel stärker.

Deine Beobachtung teile ich voll und ganz. Probiere mal am Ck rumzuspielen, wenn du die Möglichkeit hast, dann bekommst du richtig einen Ständer im Ton.

Viele Grüße
Martin
Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: Hucky am 14.10.2008 03:13
Die meisten in diesem Forum kennen den Unterschied zwischen "fixed biased" (Marshall, Hiwatt) und "cathode biased" (vox, 18watt) sicher am besten weil sie schon beide Amps angespielt haben und dabei den Unterschied gefühlt haben.
Dabei würde ich dies wie folgt einfach beschreiben:
der Marshall klingt gerade und stabil und reisst bei feedback schneller an.
im Gegensatz dazu ist ein "cathode biased" 18watt weicher und reisst (durch die Poweramp Kompression) nicht so leicht an, bleibt aber während des Feedbacks "am leben" (durch die Modulation).
Die Kompression der Endstufe wird von Musikern jedoch meist als mehr Dynamik empfunden (touch response), weil das Obertonspektrum durch die Modulation des "bias" mit der Lautstärke / Hüllkurve ansteigt (wie oben besprochen: Asymmetrie, Modulation, usw.).
Um das "Leben" zu erhalten ist es daher auch wichtig  bei Guitaramps mit einem gemeinsamen Rk zu arbeiten und diesen nicht zu splitten. Ein "fixed biased" Amp klingt auch immer ein wenig nach mehr Bass. Dies hat wenig mit dem Frequenzgang zu tun und ist auch ich der Endstufe zu suchen. Hier spielt jedoch der Verlust der Ausgansimpedanzanpassung (Leisungsverlust) und das fehlen einer tiefen Ausgansimpedanz mangels fehlender oder geringerer Gegenkopplung bei cathode biased amps.
Für Ohrtechnische Experimente empfehle ich z.B. bei einem 18watt EL84 amp:
- vergrössern des Ck von 100uF auf einige 1000 uF und der kleine klingt eher wie ein "fixed biased amp"
- ersetzten des Rk durch eine Serien/parallel-Schaltung von Leuchtdioden (PowerLeds) und der kleine ist und klingt wie ein fixed biased amp. Der Amp ist nun fixed-biased nur diesmal auf der Kathodenseite. Alle erwähnten Effekte (Compression, Modulation, Asymmetrie) sind nun gekillt.
PS: die Led-Schaltung kann auch durch einen PowerTransistor/Fet und ein paar normale Leds gebaut werden.
Im gleichen Stil kann auch beliebig zwischen einem Teil "fixed" und einem "selfbiased" gemixt werden.

PS PS:
ich finde es auch ein wenig müssig mit verschieden lackierten Kondensatoren zu experimentieren bevor man die beste Schaltung gefunden hat. Darum sind wir ja hier um einen besseren Guitar Amp zu bauen und begnügen uns nicht mit den Pod's die sich damit begnügen den Sound der "alten" Amps einzufrieren und mit Effekten zu würzen.
Vergessen wir nicht dass unsere Götter (Leo und Jim) mit ganz anderen Vorgaben an ihre heute so erfolgreichen Entwicklungen rangegangen sind (die Beatles wollten mit ihren Amps in Stadien spielen) und dabei auch vielleicht ein bischen mehr kopiert als kapiert haben, denn damals gab es ja auch weder santana noch van halen. Heute geht es uns bei dem Thema "tube guitar amp" einzig und allein um den besten guitar sound, denn wir haben ja PAs und Digital Recording. - der amp ist die komplettierung des harten brettes zu einem instrument das klingt.

hucky - tube amping in switzerland ....
Titel: Re: Berechnung Rk bei Autobias und AB
Beitrag von: Kpt.Maritim am 14.10.2008 08:13
Hallo

gtrennte Rks können Sinn machen. Z.B. bei sehr cleanen Jazzsounds allá Burrell oder Pass. Dort will man die Kompression und die Dichte des Tones haben, kann aber nicht so viel mit Verzerrungen durch Asymmetrie oder Intermulation anfangen.

Viele Grüße
Martin