ForWatt 500 - Bau eines Röhrenverstärkers mit 6x KT120
- Ersteller cfortner
- Erstellt am
Der 27K ist doch nur der Source-Widerstand des Sourcefolgers.
Entscheidend für den wirksamen Rg sind die 47 Ohm und der Ra des Sourcefolgers der im einstelligen Bereich einiger weniger Ohm liegen dürfte.
Und nichts anderes sieht das Gitter an dieser Stelle.
Außer dass die Größe des Rs den Ausgangswiderstand am Sourcefolger marginal mit beeinflusst. Aber das ist völlig vernachlässigbar.
Von den 27k Sourcewiderstand "sieht" das Gitter jedenfalls nichts. Die kann es nicht sehen, das wäre gegen alle Regeln der Kunst/(Schaltungstechnik).
Zuletzt bearbeitet:
Solange der Sourcefolger nicht irgendwo in die Begrenzung geht solange bleibt sein Ausgangswiderstand niederohmig.
Die es345 Schaltung funktioniert robust und zuverlässig. Keinerlei Drift des Bias nachweisbar wenn die Gitterspannung partiell positive Werte erreicht.
Dagegen meine Schaltungsvariante und auch dein (@cfortner) Schaltungsentwurf zeigen Schwächen.
Und zwar auch dann wenn man bei deiner Schaltung zwecks "Optimierung" den Kathodenfolger durch einen Sourcefolger ersetzt.
Bei 50Veff am Gitter stellt sich folgende Situation ein:
Der eingestellte Biaspunkt drifted temporär um knapp 15V nach unten.
Ursache sind die partiellen Stromspitzen die bei Übersteuerung über Rg=1k in das Gitter laufen.
Ich hab zwar 2,2k gewählt, das macht allerdings nicht wirklich viel an Unterschied aus.
Mit 10k oder 22k für den Rg lässt sich die Situation zumindest etwas entschärfen, aber komplett weg bekommt man das Problem damit auch nicht.
Dagegen hier im direkten Vergleich der es345 Verstärker
Und selbst wenn man beim es345 Verstärker den 47R auf 47k erhöht:
Dagegen meine Schaltungsvariante und auch dein (@cfortner) Schaltungsentwurf zeigen Schwächen.
Und zwar auch dann wenn man bei deiner Schaltung zwecks "Optimierung" den Kathodenfolger durch einen Sourcefolger ersetzt.
Bei 50Veff am Gitter stellt sich folgende Situation ein:
Der eingestellte Biaspunkt drifted temporär um knapp 15V nach unten.
Ursache sind die partiellen Stromspitzen die bei Übersteuerung über Rg=1k in das Gitter laufen.
Ich hab zwar 2,2k gewählt, das macht allerdings nicht wirklich viel an Unterschied aus.
Mit 10k oder 22k für den Rg lässt sich die Situation zumindest etwas entschärfen, aber komplett weg bekommt man das Problem damit auch nicht.
Dagegen hier im direkten Vergleich der es345 Verstärker
Und selbst wenn man beim es345 Verstärker den 47R auf 47k erhöht:
Ich möchte unbedingt bei einem reinen Röhren-Amp ohne Mosfets bleiben. Ist vielleicht dämlich, aber ein stabiler Amp mit sechs KT120 und sauberen 450-500W sollte möglich sein. Meine Berechnungen für die ECC99 sind m. E. vielversprechend.
Blocking Distortion verursacht durch Biasdrift
Eingangssignal behaftet mit Biasdrift
Ausgangssignal
So ca. die Hälfte des "kleineren" Signals wird regelrecht verschluckt.
Erhöht man den Rg von 1k (bzw. 2,2k) auf satte 22k
Und damit einhergehend eine deutlich erkennbare Verbesserung der Situation!
Auf dem ersten Blick wirkt es zwar wie ein Widerspruch, es ist aber keiner.
Eingangssignal behaftet mit Biasdrift
Ausgangssignal
So ca. die Hälfte des "kleineren" Signals wird regelrecht verschluckt.
Erhöht man den Rg von 1k (bzw. 2,2k) auf satte 22k
Und damit einhergehend eine deutlich erkennbare Verbesserung der Situation!
Auf dem ersten Blick wirkt es zwar wie ein Widerspruch, es ist aber keiner.
Zuletzt bearbeitet:
Das Problem wird doch gar nicht durch den Ra verursacht. Ob der jetzt 100 Ohm beträgt oder einige wenige Ohm, das ändert rein gar nichts an der grundlegenden Problematik!
Ich wollte an der Stelle doch nur verdeutlich dass selbst mit MOSFET das grundlegende Problem der Schaltung unverändert stehen bleibt!
Das Problem ist die Schaltung hinter der Röhre, und nicht die Röhre welche die Schaltung antreibt.
Mit einfachen Worten kann man es vielleicht so erklären warum diese Problematik überhaupt entsteht.
Wird das Gitter leitend (weil Spannung positiv) dann ist der Pfad zwischen Quelle und Senke relativ niederohmig mit ~1k.
Wie hoch die Stromspitzen werden hängt ja direkt von diesem Widerstand ab. Je kleiner R desto mehr "Ladung" fließt in das Gitter.
Dagegen das Gitter, das sieht in der entgegengesetzten Richtung für seinen "Entladungsvorgang" einen deutlich erhöhten Widerstand von über 40k
Ja, schon richtig, aber wenn's hier in der speziellen Schaltung mit Sourcefolger schon nicht geht und der extrem niederohmig, dann kann's mit EL84 kaum besser werden.
Je mehr ich über das Konzept separater Bias pro Röhre nachdenke, desto skeptischer stehe ich dem ganzen gegenüber.
Angenommen Röhre A benötigt -44V und Röhre B benötig -54V für z.B. 25mA Ruhestrom.
Ergo dann Röhre A mit -44V Vorspannung und parallel Röhre B mit -54V Vorspannung.
Beide Röhren werden wechselspannungsmäßig angesteuert, Röhre A erreicht Vollaussteuerung bei 44 Vpeak Spannungshub, Röhre B dagegen erst bei 54 Vpeak.
Gedankenexperiment:
Angenommen man setzt Röhren des Typs A in die Bank A der Endstufe des SVT und die Röhren des Typs B in die Bank B.
Bank A wird eher Vollaussteuerung erreichen, und Bank B läuft dann um 10V hinterher bis diese ebenfalls Vollaussteuerung erreicht.
Speziell beim SVT kein Problem weil mittels Symmetrie-Poti abgeglichen werden kann dass beide Bänke gleichzeitig Vollausteuerung erreichen, obwohl unterschiedliche Biasspannung pro Bank.
Innerhalb einer Bank hat man da allerdings keine Chance. Wenn die Biasspannungen innerhalb der Bank unterschiedlich sind (weil eben separate Biaseinstellung pro Röhre) dann muß das irgendwo zu Unsymmetrien innerhalb der Bank führen. Und zwar umso mehr je stärker die Biasspannungen innerhalb der Bank auseinander liegen
Hab ich ja schon gemacht, und im gleichen Zuge dann auch den ECC81 Kathodenfolger deiner Schaltung durch einen Sourcefolger ersetzt!
Das Ergebnis siehst du oben in #106
Die Plots sind bereits auf Grundlage deiner Schaltung entstanden.
Die erkennbare Verbesserung des Blocking Distortion Artefakts beruht auf eine Erhöhung des Rg in deiner Schaltung von 1k auf 22k.
Und das ist ja das scheinbar Widersprüchliche, eine deutliche Erhöhung des Rg bewirkt hier eine Verbesserung bei der Biasdrift.
Die Schaltungsvariante die ich oben vorgestellt habe verhält sich auch nicht viel anders, eigentlich identisch!
Rg ist natürlich Quatsch.
R18 ist es im Schaltplan, und der ist (nur) Teil des wirksamen Rg.
Daher hatte ich hinter den Gitter-Bias-Trimpotis in meiner Endstufe auch nochmal jeweils eine Sourcefolger eingebaut, der die individuelle Gittervorspannung auf den Zielwerten festhält. Ist ja nun nicht wirklich ein Halbleiter im Signalweg
. Muss aber noch durchdacht werden, ob man genügend Puffer hat, dass die Sourcefolger als solche richtig arbeiten können und zum zweiten, was passieren würde, wenn der Sourcefolger abraucht. Ich hatte dafür dann Zenerdioden eingebaut, die im Falle abgerauchter Mosfets die Gittervorspannung auf wenigstens -33V klemmen sollten (statt auf 0V, was ja volle Wäsche die Endstufenröhre aufmachen würde).Verbesserungswürdig an der Schaltung: Nach dem Gleichrichter ein Pi-Filter einbauen, um die Spannungsripple zu glätten. Außerdem hätte ich einen Trafo mit mehr Hub nehmen sollen. Und lieber NMOS Sourcefolger, statt PMOS. Da könnte man die Zenerdiode sparen.
Ich muß an der Stelle Fehler einräumen die ich gemacht habe.
Ich habe in meinem Schaltungsentwurf (siehe oben) den C1 mit 150nF zu klein bemessen.
Und darüber hinaus dann auch in der Schaltung von @cfortner einen zu kleinen Kapazitätswert eingetragen.
Mit größeren C's sieht alles deutlich entspannter aus, wenn auch nicht ganz perfekt.
Die beschriebenen "Artefakte" verschieben sich zu tieferen Frequenzen hin -> das ist typische Hochpasscharakteristik!
Ich habe in meinem Schaltungsentwurf (siehe oben) den C1 mit 150nF zu klein bemessen.
Und darüber hinaus dann auch in der Schaltung von @cfortner einen zu kleinen Kapazitätswert eingetragen.
Mit größeren C's sieht alles deutlich entspannter aus, wenn auch nicht ganz perfekt.
Die beschriebenen "Artefakte" verschieben sich zu tieferen Frequenzen hin -> das ist typische Hochpasscharakteristik!
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