Reparatur/Bau eines Röhrenverstärkers mit 6x KT88, Technik- und Werkstatt-Thread
Ich habe mir den Test der verschiedenen Röhren mal angesehen. Da geht es um Anodenschaltungen, nicht um Kathodenschaltungen.
Wenn ich den Master aufdrehe, klippen die beiden Hälften auch, das muss ich noch mal fotografieren.
Der Treiber hat noch einen Fehler und die BIAS-Schaltung auch.
Ich werde nächstes Mal die Farben der Kabel mehr beachten und die Turrets oben auf dem Board mit den Kabeln verbinden, da hat @TheBass vollkommen recht. Jetzt im installierten Zustand lassen sich die Verbindungen nur schwer verifizieren, wenn sie unten liegen. Messen geht nur auf Durchgang, was immerhin leichter ist als bei Transistorschaltungen, weil alles recht hochohmig ist.
Wenn ich den Master aufdrehe, klippen die beiden Hälften auch, das muss ich noch mal fotografieren.
Der Treiber hat noch einen Fehler und die BIAS-Schaltung auch.
Ich werde nächstes Mal die Farben der Kabel mehr beachten und die Turrets oben auf dem Board mit den Kabeln verbinden, da hat @TheBass vollkommen recht. Jetzt im installierten Zustand lassen sich die Verbindungen nur schwer verifizieren, wenn sie unten liegen. Messen geht nur auf Durchgang, was immerhin leichter ist als bei Transistorschaltungen, weil alles recht hochohmig ist.
Part II
Method
What I did for these tests was to modify the “Chump” amplifier to use more usual cathode and anode resistance values, typical of early Fender amps. To drive it I used a 440Hz tone that gradually increased in amplitude by a total 30dB over ten seconds. The amplitude was chosen to drive the second triode well into clipping.
Also durchaus Übersteuerung einer Kathodenschaltung, was die zweite Triodenstufe im Chump ja auch ist.
Noch ne Anmerkung zu dem was ich oben geschrieben habe als Ursache für die erkennbare Asymmetrie.
Das stimmt so nur zum Teil.
Wenn das Signal am Eingang die Gittervorspannung übersteigt, dann ist die Ansteuerung am Gitter nicht mehr Leistungslos. Bei hochohmiger Ansteuerung (meist der Fall) bricht das Signal am Eingang dann regelrecht "hart" ein, und es entsteht der scharfe/harte Sättigungseffekt so wie in den Bildern erkennbar. Je stärker das Signal am Eingang (dem Gitter) wird, desto mehr begrenzt die Röhre einseitig das Signal "hart" am Gitter, und desto mehr zeigen sich im Ausgangssignal solche asymmetrischen Artefakte.
Oder anders formuliert, je stärker die Röhre am Gitter einseitig in die Sättigung gefahren wird, desto mehr Asymmetrie zeigt sich im Ausgangssignal.
Das Spannende dabei ist, Asymmetrie im Signal, egal welcher Art, bedeutet immer(!) auch anteilig geradzahlige Harmonische im Spektrum, zusätzlich zu den ungeradzahligen Harmonischen.
Und was man zudem sieht, eine Röhre in Kathodenbasis-Schaltung begrenzt gar nicht so röhrentypisch "weich" wie es meistens vermutet wird.
Zumindest nicht das komplette Signal, die andere Hälfte des Signal geht Ausgangsseitig in die Sättigung, und deren Verlauf der Sättigung ist dann tatsächlich weich.
Egal wie, es ist höchst interessant zu sehen dass die Röhre bei Übersteuerung den Anteil der geradzahligen Harmonischen im Klirrspektrum zum größten Teil überhaupt nicht aus der Verstärkungskennlinie zieht, sondern vielmehr der größte Anteil der geradzahligen Harmonischen (insbesondere die 2te Harmonische) durch profanen Sättigungseffekt am Steuergitter der Röhre verursacht ist (ergo bereits am Röhreneingang, und nicht am Ausgang der Röhre).
Eine Ausnahme der Röhren im Testfeld bildet die Mullard. Der Begrenzungseffekt am Gitter verläuft erkennbar sanfter. Die Ursache dürfte sein dass der Übergang in die nicht mehr leistungslose Ansteuerung am Gitter bei der Mullard etwas weicher bzw. weniger abrupt von statten geht.
Ob die Mullard Röhre klanglich davon profitiert, ich wage es stark zu bezweifeln. Das verzerrte Signal hat etwas bessere Signalsymmetrie als alle anderen, und faktisch daher sogar dann etwas geringeren Anteil von geradzahligen Harmonischen Klirr im Spektrum.
Und ob man überhaupt einen deutlichen Unterschied bei der Mullard hört ist eh fraglich. Es kommt oft genug vor, dass deutlich erkennbare Unterschiede am Oszi dann so gut wie keine oder nur ganz marginale klangliche Unterschiede zur Folge haben.
Der Autor des Tests schreibt ja selbst auch dass er sich an solchen Diskussionen die quasi dann ins "Nit Picking" gehen nicht wirklich beteiligen mag.
War zwar jetzt alles etwas OffTopc, und ne Menge "Tech Fight", aber bei dem Bau eines Röhrenverstärkers können solche Betrachtungen durchaus manchmal helfen denke ich, vor allem wenn's mal kniffelig wird bei der Bewertung der Funktionalität von einzelnen Schaltungsstufen.
Farben?
Ich bin schon froh, wenn ich überhaupt Farben sehe, bzw. überhaupt einen Unterschied erkenne zwischen unterschiedlichen Farben.
Codierung auf Widerständen mit Farbringen?
Das kann ich getrost vergessen dass ich das "lesen" kann!
Ehrlich gesagt, kann ich Deinen Worten nicht mehr ganz folgen. Beide Vorstufenröhren in dem von Dir angesprochenen Amp sind Anodenfolger, oder wir beziehen uns auf verschiedene Schaltpläne.
Egal, der PI ist ja so geschaltet, dass zwei Hälften um je 90 Grad versetzt möglichst das gleiche NF-Signal auswerfen. Danach kommt der Treiber, um die Ausgangsimpedanz niedrig genug zu machen, dass die KT88 weit genug ausgesteuert werden können.
Ich werde ein Foto der Ausgangsspannungen des PI posten, da sieht man natürlich die Begrenzungen. Übrigens ziemlich genau wie im Mywatt 400.
Der Treiber soll dann so viel Spannung und auch Strom bringen, dass die KT88 nicht nur ihre Anodenleistung, sondern auch noch dazu Gitterleistung bringen, nur so kommt man deutlich über 300W.
Aber so weit bin ich noch nicht, erst mal den BIAS-Kreis checken.
Egal, der PI ist ja so geschaltet, dass zwei Hälften um je 90 Grad versetzt möglichst das gleiche NF-Signal auswerfen. Danach kommt der Treiber, um die Ausgangsimpedanz niedrig genug zu machen, dass die KT88 weit genug ausgesteuert werden können.
Ich werde ein Foto der Ausgangsspannungen des PI posten, da sieht man natürlich die Begrenzungen. Übrigens ziemlich genau wie im Mywatt 400.
Der Treiber soll dann so viel Spannung und auch Strom bringen, dass die KT88 nicht nur ihre Anodenleistung, sondern auch noch dazu Gitterleistung bringen, nur so kommt man deutlich über 300W.
Aber so weit bin ich noch nicht, erst mal den BIAS-Kreis checken.
Vom Wesen her ist die PI Schaltung ja auch nichts anderes, außer dass zwei dieser Anodenfolger miteinander gekoppelt sind und beide auf einen gemeinsamen Kathoden R arbeiten. Und daneben dass die beiden Eingänge gegenphasig arbeiten.
Geht die Steuerspannung am Steuergitter #2 Wechselspannungsmäßig nach oben, dann verringert sich Wechselspannungsmäßig die Steuergitterspannung am Steuergitter #7, und eben umgekehrt.
An den beiden Anoden Arbeitswiderständen werden die Signale damit zueinander gegenphasig verstärkt.
Angenommen die Steuerspannung am Steuergitter #2 überschreitet deren negative Gittervorspannung (so um die 3 bis 4V) dann muß sich am Ausgang bzw. am Anoden Arbeitswiderstand der selbe "harte" Begrenzungseffekt einstellen so wie es in den Bildern zu sehen ist.
Das Steuergitter #2 wird ja relativ hochohmig angesteuert, und daneben ja auch Steuergitter #7
Zuletzt bearbeitet:
Mit einer ECC81 wird das schwerlich möglich sein. Zudem liegen da ja auch noch 22k im Signalweg die das zu verhindern werden wissen dass die ECC81 strommäßig zu sehr an ihre Grenzen kommt. Ist ja auch sinnvoll, irgendwo.
Zusätzlich Gitterleistung!
Seh's einfach nüchtern sachlich, Ein System der ECC81 kann maximal ~10mA Strom liefern, dagegen 3xKT88 satte 320mA
Bei 50Vrms fließen über 22k eh nur 2,3mA wenn das Gitter voll aufmachen würde.
Und selbst die Rechnung passt so nicht!
Beim SVT liegen 47k an jedem einzelnen Steuergitter der Pentoden, und damit 15,7k gesamt für die Treiberstufe pro Seite.
Nur mal so zum Vergleich.
Aussteuerung in den Gitterstrombereich.
Theoretisch ist es machbar die Pentoden über 0V hinaus bzw. mittels dann partiell positiver Gitterspannung anzusteuern.
Dazu muß die speisende Quelle dann aber hinreichend niederohmig sein, und natürlich ausreichend laststabil, damit die Spannung am Gitter nicht einknickt wenn das Steuergitter leitend wird und dann "Strom" zieht.
edit:
man sollte sich NICHT von dem Gedanken leiten lassen der zusätzliche Gitterstrom würde dann das Plus an Leistungszuwachs aufbringen (in Form von Gitterleistung) den die Pentode dann zusätzlich bringt.
Dessen Anteil am Leistungszuwachs ist eher gering, indirekt bewirkt er aber dass sich die Pentode etwas höher durchsteuern lässt (mit einfachen Worten ausgedrückt).
Seh's einfach nüchtern sachlich, Ein System der ECC81 kann maximal ~10mA Strom liefern, dagegen 3xKT88 satte 320mA
Bei 50Vrms fließen über 22k eh nur 2,3mA wenn das Gitter voll aufmachen würde.
Und selbst die Rechnung passt so nicht!
Beim SVT liegen 47k an jedem einzelnen Steuergitter der Pentoden, und damit 15,7k gesamt für die Treiberstufe pro Seite.
Nur mal so zum Vergleich.
Aussteuerung in den Gitterstrombereich.
Theoretisch ist es machbar die Pentoden über 0V hinaus bzw. mittels dann partiell positiver Gitterspannung anzusteuern.
Dazu muß die speisende Quelle dann aber hinreichend niederohmig sein, und natürlich ausreichend laststabil, damit die Spannung am Gitter nicht einknickt wenn das Steuergitter leitend wird und dann "Strom" zieht.
edit:
man sollte sich NICHT von dem Gedanken leiten lassen der zusätzliche Gitterstrom würde dann das Plus an Leistungszuwachs aufbringen (in Form von Gitterleistung) den die Pentode dann zusätzlich bringt.
Dessen Anteil am Leistungszuwachs ist eher gering, indirekt bewirkt er aber dass sich die Pentode etwas höher durchsteuern lässt (mit einfachen Worten ausgedrückt).
Zuletzt bearbeitet:
TheBass
Well-Known Member
Das muss von Monks Homepage stammen
Ich hoffe, du überlegst jetzt nicht das Board nochmal komplett neu aufzulegen?
Auch wenn es sich im Nachhinein als nicht optimal erweisen mag, ich würde versuchen es durchzuziehen so wie es ist.
Klar, alles auseinander rupfen würde bedeuten, komplett neue Bauteile zu besorgen. Ich mache erst mal so weiter. Die Platinenverdrahtung unten habe ich mehrfach kontrolliert und bisher nur eine vergessene Verbindung im BIAS-Gleichrichter gefunden.
Ich denke, ich werde den Treiber zum Laufen bekommen, da ist irgendwo ein Fehler oder die Röhre ist defekt. Die muss ja -50 plus 400 = 450V zwischen Anode und Kathode abkönnen.
Im Layout sind die Verbindungen teilweise sehr undeutlich eingezeichnet.
Ich denke, ich werde den Treiber zum Laufen bekommen, da ist irgendwo ein Fehler oder die Röhre ist defekt. Die muss ja -50 plus 400 = 450V zwischen Anode und Kathode abkönnen.
Im Layout sind die Verbindungen teilweise sehr undeutlich eingezeichnet.
TheBass
Well-Known Member
Bloss nicht! Wenn's einmal läuft, nix mehr anfassen. Nix reparieren, was nicht kaputt ist.
Das wird schon noch.
Manchmal ist der Weg halt steinig, gerade bei der Fehlersuche, da muß man durch.
Im Moment "beschäftigt" mich z.B. die Endstufe bei meinem TE SMX300. Das Ding bringt mich allmählich an den Rand der Verzweiflung den Fehler zu lokalisieren.
So, ich bin der Sache näher gekommen.
Ich hatte eine Seite des BIAS-Elkos falsch angeschlossen, damit veränderten sich die negativen Spannungen der beiden Seiten. Jetzt kann ich im Standby von ca. -45 bis -68 V einstellen, nachdem ich die beiden Widerstände 470k über den Koppel-C‘s PI -> Treiber auf 680k geändert habe. Vorher lag der Regelbereich bei -28 bis -55 V, das war zu wenig.
Die Signale am Ausgang des Treibers sehen jetzt so aus:
38 V RMS
50V RMS
57 V RMS
Dann habe ich die KT88 eingebaut und habe vorglühen lassen:
Dann mit dem Stelltrafo langsam hochgefahren - leider hat er angefangen zu schwingen mit 80 - 100 Hz und 100 W, Frequenz veränderbar mit dem Presence-Regler.
Nach dem Tauschen der Vorstufen-Ausgänge etwas andere Frequenz beim Schwingen, ansonsten identisch.
Ich habe erst mal Schluss gemacht, da brauche ich mal mehr Zeit für.
Todos:
- Verdrahtung kontrollieren
- Gegenkopplung abklemmen
- Weitersuchen
Redplating gab es nicht, die BIAS-Spannung liess ich auf die Schnelle in der oben geschilderten Range regeln.
Erstaunlich, was man alles findet, wenn man ein paar Tage Pause macht. Der falsch angeschlossene Elko war mir nicht aufgefallen, Matsch auf den Augen.
Ich hatte eine Seite des BIAS-Elkos falsch angeschlossen, damit veränderten sich die negativen Spannungen der beiden Seiten. Jetzt kann ich im Standby von ca. -45 bis -68 V einstellen, nachdem ich die beiden Widerstände 470k über den Koppel-C‘s PI -> Treiber auf 680k geändert habe. Vorher lag der Regelbereich bei -28 bis -55 V, das war zu wenig.
Die Signale am Ausgang des Treibers sehen jetzt so aus:
38 V RMS
50V RMS
57 V RMS
Dann habe ich die KT88 eingebaut und habe vorglühen lassen:
Dann mit dem Stelltrafo langsam hochgefahren - leider hat er angefangen zu schwingen mit 80 - 100 Hz und 100 W, Frequenz veränderbar mit dem Presence-Regler.
Nach dem Tauschen der Vorstufen-Ausgänge etwas andere Frequenz beim Schwingen, ansonsten identisch.
Ich habe erst mal Schluss gemacht, da brauche ich mal mehr Zeit für.
Todos:
- Verdrahtung kontrollieren
- Gegenkopplung abklemmen
- Weitersuchen
Redplating gab es nicht, die BIAS-Spannung liess ich auf die Schnelle in der oben geschilderten Range regeln.
Erstaunlich, was man alles findet, wenn man ein paar Tage Pause macht. Der falsch angeschlossene Elko war mir nicht aufgefallen, Matsch auf den Augen.
Nee...als Doc und da bist du sicherlich auch TOP! - solltest du wissen, dass uns unser Gehirn mit einem "Automatikmodus" verarscht.
D.H. Wir erkennen offensichtliche Fehler selbst dann nicht, wenn wir direkt drauf schauen und es offensichtlich ist,
wenn unser Gehirn vorher einen Zustand als OK bewertet hat.
Darum ist Pause machen an der Stelle extrem hilfreich
Ich muss auch noch mal ohne KT88 oder ohne Schwingen alle Spannungen messen, habe dazu mehrere Tabellen zum Eintragen ausgedruckt.
In einem anderen Schaltplan habe ich die Vorstufenspannungen gefunden. Damit sollte ich Ungereimtheiten entdecken können.
Die Anodenspannungen des PI sollen ja möglichst gleich sein, damit der maximale symmetrische Hub erreicht wird. Da muss ich mit den Anodenwiderständen 91k und 82k experimentieren, manche Amps haben dort 100k und 91k oder ähnlich.
In einem anderen Schaltplan habe ich die Vorstufenspannungen gefunden. Damit sollte ich Ungereimtheiten entdecken können.
Die Anodenspannungen des PI sollen ja möglichst gleich sein, damit der maximale symmetrische Hub erreicht wird. Da muss ich mit den Anodenwiderständen 91k und 82k experimentieren, manche Amps haben dort 100k und 91k oder ähnlich.
Es geht um den Bereich, in dem die KT88 Steuerstrom benötigen. Dann werden die Gitter niederohmig. Solange sie das aushalten (daher also ein Schutzwiderstand, begrenzt den Strom auf dem Eingangsgitter auf Pi mal Daumen 2.5 mA und die Belastung der Treiberstufe auf eben diesen Wert), kann man die Endröhre weiter aussteuern, und sie liefert dann einen höheren Anodenstrom. Nicht einen zusätzlichen Gitterstrom und dessen Leistung zusätzlich zur Ausgangsleistung.
Es kann also schon sein, dass die KT88 ein (kleines) Stück weit in den Gitterstrombereich hinein ausgesteuert werden soll. Aber so weit ist Christian noch gar nicht - der PI wird doch schon am normalen Lastwiderstand unsymmetrisch.
Ach so: der Längswiderstand vor dem Steuergitter liegt dann über dieses Gitter nahezu auf Massepotential.
Und wenn die Biasspannung z.B. 46V beträgt, sollte der Pi bis knapp davor aussteuerbar sein. In der Halbwelle und als Spitzenwert gemessen. RMS taugt hier nicht.