Morgen allerseits!
Hoffe ihr habt gestern nicht zu arg :bier: und könnt mir mal auf die Sprünge helfen:
Ich wollte mal die Grenfrequenz einer typischen Presence-Regelung berechnen. Ausgehend von Jo's SLO-PLan, berechnet sich die f_g doch aus der Kombination aus R35 (39k) und C19 (100n). Das ergibt bei mir eine Grenzfrequenz von etwa 40Hz. Das kann doch nicht stimmen, oder?
Dank für Hilfe!
Nils

Hallo

Der Presence-Regler hier ist kein Spannungsteiler, ein normaler passiver Klangregler. Vielmehr schliecßt der die Höhen über R44 kurz. Dadurch verringert er die Gegenkopllung der Stufe, zu der R44 gehört. Der Gegenkopllungsgrad bestimmt sich aus dem Verhältnis von Gegenkopplungswiderstand zum Anodenwiderstand, also

g=Rgk/Ra

Nun bildet sich der Gegenkopllungswiderstand aus allem, was in der Kathode liegt, also C19, R35, R32, R33, R44, Lautsprecherwicklung (alles was zwischen kathode und Masse liegt, Das ganze gespann ist natürlich Frequenzabhängig, da Kondensatoren wirken und zudem durchg Potis verstellbar.

Die Verstärkung ergibt sich aus folgender Formel

V=((Rgk+Ra)*2*S) / (1+(Rgk+Ra)*2*S)

S ist die Steilheit. In einer normalen Schaltung nach dieser Art Gegenkopllung (1. Stufe und Klangregelung des Klampfomat auf www.roehrenfibel.de muss der Faktor 2 vor S weggelassen werden, hier wirken aber zwei Röhren, die sich wie eine Röhre doppelter Steilheit verhalten.

Da das Rgk in der Formel Frequenzabhängig ist ist auch die Verstärkung Frequenzabhängig. Aber es kommt noch besser. Es giibt nämlich eine Weitere Gegenkopllung die sich aus einer SPannung ergiebt. Die echte Verstärkung ergibt sich dann aus:

V'=V/(1+(b*V)

V ergibt sich aus obiger Formel und b ist das Verhältnis von Ausgangsspannung zur Gegenkopllungsspannung. Ableiten tut man das so, dass du annimst die Endröhren sind voll ausgesteuert, dazu muss die Vorstufe eine bestimmte Steuerspannung liefern, dass ist die Ausgangsspannung Uaus. Außerdem musst du nun im kennliniendiagramm ablesen, welche Wechselspannung die Endstufe in den AÜ bläst, das ist die Summe der Anodenwechselspannungen beider Endröhren, bzw. Endröhrenpaare. Diese Spannung wird nun durch den AÜ in seinem Übersetzungsverhältnis runtergesetzt. Dann wird diese Spannung durch einen Spannungsteiler verringert. Dieser ist im Link als Frequenzabhängiger Spannungsteiler ausgeführt der Besteht aus R25, C23, C24 und P9 als einem Glied und aus der Kombo aus C19, R44 und P8 als anderem Glied. Die dazwischen geteilte Spannung ist die Gegenkopllungsspannung  Ugk. Es giult also

b=Ugk/Uaus

Die Spannungsteilerformel und die Berechnung der komplexen Frequenzabhängigen Widerstandskombinationen setze ich mal als bekannt vorraus (Themen: Blindwiderstände sowi Parallel- und Reihenschaltungen). Wenn du diese Regelung wirklich berechnen willst, empfielt sich eine Exceltabelle. In der du für alle Frequenzen V und V' berechnest und dir ein Diagramm anzeigen läßt. Dabei kannst du V und V' zusätzlich auch gut in dB umrechnen lassen. P8 und P9 würde ich dann als Festwiderstände einfügen, mal verschiedene Werte testen, und gucken, wie sich die Diagrammkurven verändern. Das zeigt dir dann, wie die Verstärkung und damit der Klang auf die Potieinstellungen reagiert. Du kannst dann in der Tabelle auch schön verschiedene Cs testen.

Ach ja, wenn du das machst, beschreibe deinen Rechenweg, schicke mir Tabelle und Text, ich mach ein schönes Layout draus und füge es in meine Heimseite ein. Es wäre zumindest eine Revange für meine Erklärung hier, die mich sehr glücklich machen würde. Wenn du keine Zeit oder Lust hast, ist es aber auch Ok.

Viele Grüße
Martin

[Dobernig-Amplification]

Wenn er das kapiert hat, friss ich einen Besen *g

Ich dank dir aber auch für deinen Beitrag, wenn ich mal mehr Zeit hab, werd ich es versuchen zu verstehen. Das mit der Excel Tabelle ist ne gute Idee, das wär doch eine feine Ferienaufgabe

LG Stefan

Hi!
Auweia! Sowas komplexes hatte ich nicht erwartet! Also allerherzlichsten Dank an den Kapitän, dass Du Dir diese Arbeit machst!! Zugegeben qualmt mir die Birne (Glück gehabt, Kramusha!:).
Mir kommen gerade 1000 Fragen, aber vor allem:

Der Gegenkopllungsgrad bestimmt sich aus dem Verhältnis von Gegenkopplungswiderstand zum Anodenwiderstand, also

g=Rgk/Ra

Wovon ist hier die Rede? Endstufe oder PI?

Gruß,
Nils

Nachtrag:
Zu Rgk: der ergibt sich nach Deiner Erklärung aus der Reihenschaltung (R33 + R32 + Paralleschaltung (R14||(R35+LSP-Impedanz))). Da R35 viel größer ist als R44 würde ich den Zweig schonmal vernachlässigen, bleibt also die Reihe R33 + R32 + R44. R44 ist nun wahlweise mit C19 überbrückbar, wobei die Grenzfrequenz der Kombi der beiden bei den Werten 4k7 und 100n bei grob 340Hz liegen würde, was schonmal realistischer ist als 40Hz. Bei aller Frequenzabhängigkeit des R35-Zweiges kann der Wert der Parallelschaltung R44||R35 nicht unter 4k2 fallen, wobei sich eine Grenzfrequenz von etwa 380Hz ergäbe, was ja nicht die Welt an Unterschied ist.
Stellt sich jetzt bloß noch die Frage, ob der grobe Ansatz für die Grenzfrequenz so stimmt...

Hallo Nils,

von welchen Grenzfrequenzen sprichst du? Die Grenzfrequenz ist der uneter -3dB Punkt. Und der ergibt sich hier aus der verstärkung der Phasenumkehr, d.h. die fu ist die Frequenz bei der die Phasenumkehrtsufe eine Verstärkung von -3dB kleiner hat, also die Mitlere verstärkung welche immer das sein soll.

Vergiss am besten von Grenzfrequenzen zu reden, denn du hast es hier ja nicht mit einem passiven Glied zu tun, sondern mit einer ziemlich komplexen noch dazu die Lautsprechwechselspannung miteinbeziehenden RC-Kombination, die eine Aktive stufe Frequenzabhängig gegenkoplpelt, zu tun. Es gibt hier weder einen linearen Frequenzgang relativ zu dem man die Grenmzfrequenz angeben könnte, noch ist die Grenzfrequenz der RC-Glieder die Grenzfrequenz der Stufe, denn aus Ihnen wird ja kein Signal ausgekoppelt, sondern sie beeinflussen direkt den Frequenzgang der Phasenumkher.

In Wahrheit ist die Sache sogar noch komplizierter, sie bewirken auch eine leichte frequenzabhängige Asymmetrie der Verstärkung der Phasenumkehr, was sich wiederum auf das Verzerrungsverhalten der Endstufe und damit auf die harmonischen Obertöne auswirkt. Man bekommt so einen frequenzabhängige Klirrverteilung und Klirrfaktor.

Die schaltung: Reihenschaltung (R33 + R32 + Paralleschaltung (R14||(R35+LSP-Impedanz))) stimmt leider nicht. Es sieht so aus:

(R33 + (R32//C18) + (R44//(C19+P8)//(R35+C23+(C24//P9)+(Ri//LSP))

+ sei Reihenschaltung
// sei Parallelschaltung

Ri ist dabei der Innenwiderstand deines Verstärkers selbst, der hier entsprechend Transformiert an den AÜ weitergegeben wird. Der Innenwiderstand ist dabei nicht mit dem RaaL oder der Sekundärimpedanz des AÜ zu verwechseln. Parallel dazu liegt der Lautsprecher. Da LSP und Ri im verhältnis zu P9 und R35 klein sind kommen wir zu folgender Schaltung:


(R33 + (R32//C18) + (R44//(C19+P8)//(R35+C23+(C24//P9))

Du hast ganz recht den R35 Zweig können wir, da er groß gegenüber R32 ist auch weglassen. Es bleibt dann für eine Schätzung immer noch genau genug:

(R33 + (R32//C18) + (R44//(C19+P8)) = Rgk

Für den zweiten Teil der Rechnung also zur Berechnung von V' musst da dann wie beschrieben rangehen und den Spannungsteiler aus R35, C24, C23 und P9 als einem und aus R44, C19 und P8 als anderem Glied berücksichtigen. Gehe einfach mal davon aus, der AÜ aus dem die Gegenkopllung kommt, wäre eine perfekte Spannungsquelle.

Interessant ist, dass C19 und P8 einerseits auf die Gegenkopllung der Phasenumkehr einwirken, und andererseits auf die Gegenkopllung aus dem AÜ. Denn sie gehen sowohl in den Spannungsteiler, als auch in den Rgk ein.

Viele Grüße
Martin

Hi!

von welchen Grenzfrequenzen sprichst du?

Von der Grenzfrequenz der Kombi (P8+C19)//R44.

... du hast es hier ja nicht mit einem passiven Glied zu tun...

Aber es sind doch rein passive Komponenten drin!? Ich dachte bisher immer, der Haupeffekt der Regelung basiert auf der Auslöschung der hohen Frequenzen des vom AÜ zum PI rückgeführten Signals...

Einigen wir uns mal darauf, dass wir uns die Depth-Control wegdenken; also C23, p) und C24 sind bloß noch Draht. Desweiteren ist der Presence-Regler zu gedreht. Dann sieht doch ein GK-Signal vom AÜ kommend den Spannungsteiler +R35 //R44 und bemerkt, dass es hinter diesem U-Teiler nur noch 12% seiner Amplitude besitzt, und zwar zunächst bei unveränderter Bandbreite.
Jetzt drehen wir den Pres.-Regler auf voll. Daraufhin stellt unser GK-Signal fest, dass hinterm U-Teiler all seine höheren Frequenzen gegen Masse kurzgeschlossen werden, weil da jetzt diese 100nF den 4k7 überbrücken. Für dieses GK-Signal, das in das Gitter von V5A und den Tail-R eingespeist werden muss doch damit eine (sorry) 3dB-Grenzfrequenz von 40Hz gelten (ergibt sich aus (+R35 +Zlsp +Zsonstige)//C19; bei: + -> reihe, // -> parallel). Egal was jetzt so an Impedanz vor dem 39k/R35 herrscht, weniger 39k wirken in diesem RC-Glied doch nie, und daher steigt die fg auch nicht über 40Hz. Da sich aber im Grunde unter dieses 40Hz garkein relevantes Signal befindet hieße das, dass der Pr.-Regler einfach nur den Grad der Über-Alles-GK reduziert und die eigentliche, frequenzgang beeinflussende Wirkung von der frequenzabhängigen Desymmetrierung des PI herrührt.
Also nochmal kurz: bei P8 ganz offen, also mit C19 direkt an Masse, hat man doch ein recht starres RC-Glied, d.h mit einer definierten .. Grenzfrequenz, oder nicht?

Gruß,
Nils

Hallo Nils

ja schon, dieses Glied für sich betrachtet mag ja sowas wie eine Grenzferquenz haben. Aber bedenke das das Dezibelmaßß ein relatives Maß ist, sowas wie -3dB und demnach eine Grenzfrequenz gibt es nur relativ zu einem anderen Pegel. Nun kommen von der lautsprecherwicklung aber alles andere als Lineare Pegel, sondern die Gesamte Endstufe, nebst Phasenumkehr ist ein Frequenzselektiver Verstärker. Reöleativ zu welchem Pegel bei Welcher Frequenz gelten dann deine -3dB.

Dieses eine Glied alleine und seine Grenzfrequenz zu betrachten ist ungefähr so interessant, wie die maximale Bruchfestigkeit einer Brücke allein am Brückengelände festzumachen. Das ganze Glied ist aktiv, weil hier nicht auf das Signa eingewirkt wird, was passive Glieder tun, sondern auf seine Verstärkung. Beide Potis wirken nicht auf das Signal selbst ein, sondern auf ein diesem diesem Signal proportionalen Steuersignal, dass die Verstärkung des ganzen Steuert. Das siehts du z.B. daran, dass wenn Rgk klein wird, die Verstärkung zunimmt, das über anem kleinen Rgk abfallende Gegenkopllungssignal ist dabei kleiner. Das selbe bei V', holst du über den SPannungsteiler, wie SPannung in die Kathode, dann nimmt V' ab. Die in diesem Bereich durch passive Glieder bearbeiteten Signale wirken sich also genau umgekehrt auf die Verstärkung und damit auf das Nutzsignal aus, wie sie groß sind. So wirken die beiden regler nicht auf das Nutzsignal selbst, sondern auf seine Verstärkung. In einer normalen Fender Klangregelung haben wir eine passive Klangregelung hier wird über rein passives Spannungsteilernetzwerk das Nautzsignal Frequenzabhängig heruntergeteilt. In der presence-Regelung und dem Drumherum wird hingegen die Verstärkung des Nutzsignals Frequenzabhängig gemacht und geregelt.  Das diese aktive Regelung passive Schaltungselemte enthält ist völlig klar, aber sie ist darum nicht passiv. Du musst nicht betarchten, wie Presenceregler usw. auf das Steuersignal wirken, das verändern sie passiv, sondern auf das Nutzsignal. Das wird bloss von der Endstufe und der Phasenumkehr verstärkt, deren Verahlten mit den genannten Reglern justiert wurde.

Wenn du eine Grenzfrequenz angibst, dann bitte immer die des Netzsignals und die ergibt sich aus dem Frequenzabhängigem Verstärkungsfaktor V'. Berechne V' in abhängigkeit von der Frequenz, wende ihna uf ein angenommenerweise lineares Signal und du hast die Grenzfrequenz. Welche Grenzfrequenzen irgendwelche Regler haben spielt da keine Rolle. Denn eine Anhebung der Gegenkopllungsspannung bei irgendeiner Frequenz um den Wert 3dB bewirkt in dieser regelung noch längst keine Anhebung oder Absenkung des Nutzsignals um 3dB, rechne es selbst einmal nach. Du hast ja alle Werte und mit dem Kennlinienfeld der EL34 nebst Lasgerade und Arbeistpunkt kann man das genau Berechnen. Dann wähle mal zum Spass die Gegenkopllungsspanng aus der LS-Wicklung um 3dB größer oder kleiner, du wirst sehen, es schlägt sich nicht mit 3dB mehr oder weniger auf V' durch.

Viele Grüße
Martin

Nabend!
Alerbesten Dank nochmal, so langsam dämmerts... Wird ja auch mal Zeit. Ich mach mich dann morgen mal ans Rechnen und berichte. Aber jetzt erstmal :gutenacht:
Wünscht der
Nilsbert

Tach!
Ich versuch mich gerade dran, aber dieses Rechnen ist nicht so meine Stärke... Ich fasse mal die nötigen Formeln zusammen:
1. V'=V/(1+(b*V)                                               | V' ist, was wir letztendlich suchen
2. b=Ugk/Uaus                                                   | b=R44/R35
3. V=((Rgk+Ra)*2*S) / (1+(Rgk+Ra)*2*S)             
4. Rgk=(R33 + (R32//C18) + (R44//(C19+P8))          | (R35-Zweig vernachlässigt)

Was ich jetzt noch nicht ganz geschnallt hab, ist, was hier mit Ra gemeint ist.
Gruß,
Nils

Hallo Nils,

Ra ist der Arbeistwiderstand der Phasenumkehr, achtung hier sind u.A. aus klanglichen Gründen zwei verschidene Werte gewählt, ich würde das aber einfach mal vernachlässigen.

b ist mitnichten R44/R35. In meinem vorletzten Beitrag habe ich, glaube ich, den relavanten Spannungsteiler genannt,  und der besteht eben nicht nur aus R44 und R35. Er ist Frequenzabhängig!!!! Spannungsteiler besteht aus R35, C24, C23 und P9 als einem und aus R44, C19 und P8 als anderem Glied!!! Aber selbst wenn es der Spannungsteiler wäre, gibt er nicht das Verhältnis von Ausgangs zur Gegenkopllungsspannung b an. Denn die Ausgangsspannung ist ja die der Phasenumkehr. Deren Wirkunsgweise wolltest du berechnen.

Die Ausgangsspannung ist die Spannung, die aus der gegengekoppelten Stufe rauskommt, das habe ich aber schon in meinem allerersten Beitrag erklärt: Die Eingangsspannung ist was oben genannter Spannungsteiler unten in die Kathode reinlässt.

Ableiten tut man das so, dass du annimst die Endröhren sind voll ausgesteuert, dazu muss die Vorstufe eine bestimmte Steuerspannung liefern, dass ist die Ausgangsspannung Uaus. Außerdem musst du nun im kennliniendiagramm ablesen, welche Wechselspannung die Endstufe in den AÜ bläst, das ist die Summe der Anodenwechselspannungen beider Endröhren, bzw. Endröhrenpaare. Diese Spannung wird nun durch den AÜ in seinem Übersetzungsverhältnis runtergesetzt. Dann wird diese Spannung durch einen Spannungsteiler verringert Dieser ist im Link als Frequenzabhängiger Spannungsteiler ausgeführt der Besteht aus R25, C23, C24 und P9 als einem Glied und aus der Kombo aus C19, R44 und P8 als anderem Glied. Die dazwischen geteilte Spannung ist die Gegenkopllungsspannung  Ugk.

da der genannte SPannungsteiler Frequenzabhängig ist, muss auch das Verhältnis von Ugk und Uaus Frequenzabhängig sein und damit auch b und demnach auch V'. Da die Verstärkung frequenzabhängig ist, ist es eine aktive Klangregelung. So wie du nur mit R44 und R36 rechnen willst, wäre P9 völlig wirkunsglos, ebenso wie P8. Das ist ja das raffinierte an der Schaltung die Phasenumkehr Frequenzabhängig zu machen und auch Frequenzabhängig leicht asymmetrisch laufen zu lassen.

Ohne Kennliniendiagramm der Endstufe und ohne das Übersetzungsverhältnis des AÜ ist da garnichts groß zu berechnen, bestenfalls ein Überschlag ist möglich. Wenn du V berechnest dann am besten gleich für 50, 100, 200, 400, 600, 800, 1000, 2000, 300, 4000, 6000, 8000, 10000 und 12000Hz und dann für alle diese Frequenzen auch V' berechnen. Dann am besten in dB umrechnen und in ein Diagramm eintragen, oder aber Excel die Arbeit machen lassen. Danch die selben Berechnungen mit verschidenen Werten von P8 und P9 wiederholen um die verschidenen Potieinstellungen zu simulieren.

Viele Grüße
Martin

Hi!
Sorry, ich bin schwer verwirrt.
Wie ich das jetzt verstehe, ergibt sich, das ganze frequenzabhängige Zeugs mal weggelassen (C19 ist Luft, C23 und C24 sind Draht), aus dem Spannungsteiler R44/R35 NICHT Ugk, weil sich Ugk ja wieder auf Uaus auswirkt. Stimmt das so? Wenn ja, ist mir jetzt völlig unklar, wie man b ermitteln soll, weil beide Spannungen voneinander, von der Verstärkung, und diese wiederum von den Spannungen abhängen.

Danke für die Geduld! Wenn die demnächst am Ende kann ichs verstehen. 
Gruß,
Nils

Hallo Nils,

die Cs sind keine Luft oder Draht, sondernd as Salz in er Suppe, sie machen die ganze Gegenkopllung frequenzabhängig, einerseits weil Rgk Frequenzabhängig ist, andereseits weil es der Spannungsteiler ist. Das gilt besonders für C24 und C19).

Ein Beispiel, nehmen wir an P8 ist halt aufgedreht, dh. der Widerstandswret beträgt hier etwa 12kOhm. Nur mal für drei Frequenzen ergibt sich folgendes für die Kombo C19, P8

100Hz: 30k
1000Hz: 14k
10000Hz: 12k

Ähnlich ist es mit P9 und C24.

b wird als Verhältnis vin Uaus und Ugk ermittelt. Da es keine Rolle spielt welchen Wert uAus hat, nehmen wir einfach den Wert, den wir brauchen um die Endrohe voll durchzusteuern, daraus ergibt sich dann die Ugk aus der verstärkung der Endrohre und dem Übersetzungsverhältnis des AÜ. Dann kannst du V' berechnen. Und da du Uaus kennst, könntest du Uasu durch V' dividieren und erhältst die Spannung, die du auf die Phasenumkehr zur Vollaussteuerung geben musst.

Keine Angst ich habe noch viel Geduld, ich habe umso mehr Achtung vor deinem Ehrgeiz,

So, jetzt wischen wir uns den Honig aus dem Bart, Zähneputzen und :gutenacht:

Viele Grüße
Martin

Hallo!
So, ich hab mich dann doch nochmal dran gemacht. Im Anhang sind die vorläufigen Ergebnisse zu bestaunen. Ich habe mich auch noch mal bei Aiken schlau gemacht und zur Berechnung in Excel diese Formel abgeleitet:
Acl = A / (1 + A* Ri / (Ri + Rf)). Die Rechnnungstabelle ist leider zu Hause geblieben, kann ich Dir morgen aber schicken. Muss aber noch Erläuterungen tippen.
Allerdings bin ich mir mit einer Sache noch nicht ganz sicher, und zwar der Ermittlung der Verstärkung der eigentlichen Endstufe per Lastgerade. Bei Valve Wizard ist die Dimensionierung einer 2xEL84 Endstufe erklärt (http://www.freewebs.com/valvewizard1/pp.html). Dort heißt es, man müsse bei B-Betrieb die Lastgerade für 1/4xRaa, bei A-Betrieb für 1/2Raa eintragen. Ich habe Raa als 1k9 angenommen, die Endröhren als 4xEL34. Da ich ja erstmal nur für eine Röhre (bzw. ein Paar) rechne verdoppelt sich Raa auf 3k8 für die Rechnung. Jetzt komme ich aber nur dann auf sinvolle Werte, wenn ich für B-Betrieb 1/2xRaa (1k9) und für A-Btr. 1xRaa (3k8) nehme (ausgehend von 490V), und nicht wie bei Wizard 1/4 und 1/2. Hab ich da nen Denkfehler drin?
Gruß,
Nils

Hallo,

Hallo vielen dank, die Diagramme sind toll und liefern doch relatische Werte. Selbst wenn es nicht auf das dB genau hinkommen sollte. Du hast nicht direkt nen Denkfehler drin. Du musst ja bedenken, dass beide Röhren in Reihe liegen, die Signalspannnung am Raa verdoppelt sich demnach. D.h. du bekammst eine um die Verstärkung der Endröhren und gedoppelte Signalspannung am Raa. Hast du mal die Lastgeraden für den B-Betrieb eingezeichnet. Anosnten ist, was auf genannter Seite über den Raa in Klasse B steht völlig korrekt. Hattest du denn eine echte Klasse B Stufe vor dir, oder eine AB, bei AB knickt die Lastgerade bei der Übernahme ab.

Viele Grüße
Martin

Hallo!

Du musst ja bedenken, dass beide Röhren in Reihe liegen, die Signalspannnung am Raa verdoppelt sich demnach.

Das dachte ich mit der Verdopplung des Raa zum Rechnen auf 3k8 berücksichtigt zu haben. Um die Faktoren auf der genannten Seite zu benutzen, müsste ich aber vervierfachen auf 7k6, was als Raa für ein Paar 34er wohl eetwas viel ist. Ich die Lastgerade für AB-Betrieb, also mit Knick, gezeichnet (kann ich nachher oder morgen mal posten/mailen).Allerdings ist doch für das Ermitteln der Spannungsverstärkung doch nur die B-Gerade relevant, wenn ich das richtig verstehe.
Aber noch was anderes: LEISTUNG: diese Angabe von beispielsweise 100W bei 4xEL34, ist das nicht eigentlich Blödsinn? Es sind ja nur 2Röhren jeweils an...
Gruß,
Nils