Reparatur/Bau eines Röhrenverstärkers mit 6x KT88, Technik- und Werkstatt-Thread

Heute habe ich dank der fortschreitenden Heilung meiner Hand weiter gemacht.

Den AT von Tube Town habe ich wieder gegen den im Original installierten AT getauscht, da ich den TT-AT für meinen DR405- Clone brauche.

Schon vorher war mir aufgefallen, dass es im 8 Ohm-Betrieb Schwingungen gab. Wohl so einige zig kHz.

Mit dem originalen AT erreiche ich auch gut 33 V RMS an 4 Ohm, allerdings nur mit ziemlich wilden Schwingungen in der ansteigenden Flanke des Signals.

An der Box ist der Amp sehr ruhig ohne Aussteuerung, nur mit maximal aufgerissenem Gain und Master kommt etwas Brumm.

Meine Idee zum Schwingen: Ich habe die Masse für den KF aufgrund der räumlichen Nähe vom Ground der Vorstufenröhre V1 genommen. Auch die Speisespannung des KF kommen aus der Vorstufenplatine von V3 und nicht direkt vom Netzteil.

Das werde ich ändern und beides vom Netzteil zu Röhre führen, dazu einen C 0,1 uF von der Anodenspannung vor dem Anodenwiderstand nach Masse führen, ev. noch 100pF parallel.

Wenn es dann noch schwingt, muss ich auf die Suche gehen. Gegenkopplung checken, ev. den Kathoden-C an V3 entfernen etc.
 
Sowohl Masse als auch Anodenspannung sollten vor bzw am Abzweig der Stufe davor, also des Differenzverstärkers, entnommen werden. Außerdem kann es durchaus sein, dass Du durch den KF eine weitere Phasendrehung bekommst (sollte zwar nicht - aber irgendwo hat auch der KF seine obere Grenzfrequenz), die die Instabilität erzeugt. Dann hilft nur noch eine Phasenkompensation, also z.B. ein kleiner Kondensator gegen Masse. Im Schaltplan der Echolette M40 siehst Du ein Beispiel dafür.

Falls Du das Valve Wizard-Buch über Gitarrenvorverstärker zur hand haben solltest: da findest Du sowohl ein Kapitel zur Verdrahtung als auch eines über die Stabilitätsanalyse bzw -abschätzung

Aber erstmal gute Besserung für die Hand!
 
cfortner schrieb:
Das werde ich ändern und beides vom Netzteil zu Röhre führen, dazu einen C 0,1 uF von der Anodenspannung vor dem Anodenwiderstand nach Masse führen, ev. noch 100pF parallel.
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Das wird nix bringen. Eventuell die 100pF oder besser ~22pF direkt von der Anode auf das Gitter legen.

Mögliche Ursachen gibt's jetzt viele.
Zum einen kann der leicht erhöhte Gain in der Endstufe dazu führen dass es jetzt partiell schwingt in der steigenden Sinus Flanke. Wenn dem so ist dann war das Konzept allerdings vorher schon arg auf Kante genäht.

Ich hatte vor vielen Jahren ein vergleichbares (Schwingungs-)Problem bei einem Marshall in der Vorstufe.
Behoben habe ich es damals "pragmatisch" mit C ~22pF von Anode zum Gitter.

Im Amerikanischen Forum wurde vor einiger Zeit ähnliches Problem recht intensiv diskutiert.
Alles kam zur Sprache, Grid Stopper und Miller-C usw. usw., alle Experten waren beteiligt incl. Agedhorse, nur das Problem schien sich irgendwie nicht beheben zu lassen.
Ich glaube mich zu erinnern damals den Vorschlag gemacht zu haben mit dem pF C von Anode zum Gitter, wofür es ordentlich Mecker Mecker gab. Wobei, geholfen hat's damals wenn ich mich noch richtig erinnere!
Irgendwo schon richtig, man sollte den Fehler ausfindig machen anstatt versuchen den Fehler mit anderen Mitteln zu bändigen.
Andererseits, weswegen ich damit keine all zu großen Berührungsängste habe. Beim 70er SVT wird gerade diese Maßnahme empfohlen wenn man z.B. für den Kathodyn PI eine ECC83 anstatt einer ECC832 verwendet.
 
clemandd schrieb:
Das ist doch eine Miller Cap.
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Natürlich, stört aber kaum, HF soll ja keine verstärkt werden.

Zudem hat auch eine Röhre eine Miller Kapazität so wie man es in der Schule für Transistoren gelernt hat.
Bei Röhren in der Größenordnung einiger weniger pF im einstelligen Bereich, wenn ich das noch richtig in Erinnerung habe.

Mit Röhren und deren extrem hochohmigen Eingängen muß man eigentlich immer höllisch aufpassen, dass man sich damit nicht ungewollte "Artefakte" einfängt. Deswegen ist ein durchdachtes Layout der Signal führenden Pfade/Leitungen ja auch so extrem wichtig für das Gesamtergebnis eines Röhrenverstärkers.

Und, es ist nicht nur bei Röhren ein Problem sondern gilt generell bei allen hochohmigen Eingängen/Schaltungen.
Je hochohmiger, desto empfindlicher reagiert die Schaltung auf elektrische (Stör-)Felder in deren Umgebung.

Wenn ich z.B. bei meinem (Profi-)Multimeter die Spannungsmessung auf Autorange stelle, dann beginnt die Messung im hochohmigen mV Messbereich.
Wenn ich jetzt versuche mit automatischer Messwerterfassung die Spannung an der Steckdose zu messen, dann erkennt das Messgerät bereits eine messbare Spannung noch bevor ich mit den Prüfspitzen überhaupt an den Kontakten der Steckdose bin. Das elektrische Feld in der Umgebung der Steckdose am hochohmigen Eingang des Messverstärkers ist in dem Moment dann bereits ausreichend um die automatische Meßwerterfassung auszulösen, bzw. eine messbare Spannung zu erkennen.

Stelle ich das Messgerät dagegen auf einen höheren Vac-Meßbereich mit dann kleineren Eingangswiderstand, dann klappt's!
 
E-A-D-G schrieb:
Bei Röhren in der Größenordnung einiger weniger pF im einstelligen Bereich, wenn ich das noch richtig in Erinnerung habe.
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Statisch. In der Schaltung multipliziert mit der Schleifenverstärkung.

Aber egal: die problematische Stelle befindet sich in einer Gegenkopplungsschleife. Jeder Tiefpass der Stufe ohne Gegenkopplung (also die obere Grenzfrequenz der Verstärkerstufe) dreht die Phase ein Stück weit in Richtung Rückkopplung. Und wenn die gegengekoppelte Grenzfrequenz höher liegt als die Stelle, an der das Open Loop Gain 12 dB/Oktave erreicht, wird es bei dieser Frequenz zu Schwingungen führen. Die kann man durch geschickte Manipulation der Pole im Open Loop-Frequenzgang unterdrücken. Genau das hattest Du in dem geschilderten Beispiel ja auch getan.
Durch den KF ist ein zusätzlicher Pol in die Schleife hineingeraten. Wenn man Schwingungen beobachtet, muss man jetzt halt abschätzen, was das bewirkt und dann an einer möglichst geschickten Stelle die Pole "verschiebt".

Beim Hiwatt kommt erschwerend hinzu, dass der Präsenzregler eine aktive Höhenreglung ist, also die Gegenkopplung beeinflusst. Den würde ich zunächt mal linear belassen...
 
@cfortner: Dein Bildchen habe ich mal modifiziert, die untere Grid-Ansteuerung ist sicher nur ein "Rechtschreibfehler". Aber, wer weiß...:hat:

1660147786847.png
 

Zu Ergänzen wäre an der Stelle vielleicht noch, dass generell jedes Filterkonstrukt, egal ob Bandpass oder Tiefpass oder Hochpass in der Umgebung f3 die Phase ordentlich dreht.
Wie stark die Phasendrehung ist bei f3 hängt von der Ordnung des wirksamen Filters ab. Bei Filtern 1. Ordnung 45 Grad, Filter 2. Ordnung 90 Grad usw. usw.
OffTopic:
Bei unseren Bass-Reflexboxen sind es bei f3 typischerweise 180 Grad (Filter 4. Ordnung)

Wenn man sich mit Stabilitätskriterien in gegengekoppelten "Systemen" noch nicht so großartig befasst hat, als Einstieg ist es vielleicht hilfreich sich mit Stabilitätskriterien rund um OP-Amp Schaltungen zu beschäftigen.
Im Internet müsste man dazu ausreichend gute und verständliche Literatur finden.

Wie es @beate ja schon gut erklärt hat, mit dem Kathodenfolger kommt ein zusätzlciher Pol hinzu der die Phase in seiner Umgebung f3 dreht.

Dazu kommt aber noch ein anderer Effekt der u.U. geeignet ist für Probleme zu sorgen. Der PI arbeitet jetzt quasi nahezu unbelastet und damit steigt der Open Loop Gain. Es könnte das berühmte Quäntchen sein das hier ausreicht um das Faß quasi zum Überlaufen zu bringen.

An die Masseleitung und Vb die beide unmittelbar an die nächst benachbarte Röhre gelegt sind mag ich als Ursache nicht glauben.
Die beiden Verbindungen für sich selbst betrachtet sind erstmal unkritisch weil in den beiden irgendwo nennenswert Strom fließt, und damit grundsätzlich eher robust sind gegen Störeinwirkung.
Nach außen hin als "Störfaktor" sind beide Leitungen auch als eher unkritisch zu bewerten weil weil rein nur DC (sowohl Spannung als auch Strom) von beiden Leitungen geführt wird.
Auf AC gekoppelte (Röhren)Stufen ist deren Wirkung so gut wie Null.
Rein Handwerklich betrachtet ist die Verlegung der Leitungen vielleicht nicht so ganz schön bzw. sauber "gelungen", aber die Welt geht deshalb mit Sicherheit nicht gleich unter!

Was mir bei der ganzen Sache allerdings etwas Kopfzerbrechen bereitet, oder bereiten würde.
Wenn das System vorher unauffällig und (noch) stabil war, jetzt aber aufgrund etwas höherer Open Loop Gain und zusätzlichen Pol (Kathodenfolger) anfängt zu kippen, es bedeutet im Umkehrschluß dass das System bereits vorher recht nah dran war instabil zu werden.

Ich muß an der Stelle allerdings gestehen, ich bin dann doch zu wenig Röhren Experte wie viel Phasenreserve (Minimum) bei einem Röhrenverstärker als noch praxistauglich bzw. noch robust genug gilt.
Zumal angeschlossene Boxenimpedanzen ja alles andere sind als rein Ohmsche Lasten. Da kann es selbst bei SS Verstärkern (Class-D) Verstärkern u.U. zu Problemen kommen wenn die Phasenreserve zu gering ausfällt.
So weit ich mich noch richtig erinnere gab's da vor vielen Jahren hin und wieder Probleme in dieser Richtung beim Markbass F1, wenn z.B. die (Zweiwege-)Frequenzweiche der angeschlossenen Box für den F1 Verstärker zu "kritisch" dimensioniert war.

Egal, jetzt gilt es das aktuelle Schwingungsproblem überhaupt erstmal in den Griff zu bekommen. Alles andere kann man sich dann später noch anschauen.
 
Zuletzt bearbeitet:
Deshalb kann ich mir vorstellen, dass das vertauschen der Ausgänge des Treiber etwas bringen kann.

- Masseleitung sauber verlegen
- Ausgänge drehen
- Kleinen C von Anode zu Gitter am Treiber
- Weitersehen
 
An welchen Kathoden? Damit erhöhst Du in der Regel die Verstärkung der jeweiligen Stufe, weil die Wechselspannungsgegenkopplung erniedrigt wird, das kann also eher die Schwingneigung erhöhen.
 
cfortner schrieb:
An welchen Kathoden? Damit erhöhst Du in der Regel die Verstärkung der jeweiligen Stufe, weil die Wechselspannungsgegenkopplung erniedrigt wird, das kann also eher die Schwingneigung erhöhen.
Zum Vergrößern anklicken....
An den Kathoden der Kathodenfolger, meinte ich. Das ist ja zumindest eine Stelle, an der durch den 1 MOhm Widerstand Mitkopplung auf das Gitter entsteht.
 
Ah, ok.

Mir ist noch etwas eingefallen.

Der Mywatt hat am Kathoden -R von V3 den 47nF parallel geschaltet, der diese unerwünschte Höhenanhebung macht.
Den habe ich mit einem 4,7 uF Elko gebrückt, damit die Höhenanhebung zugunsten einer Gainanhebung zurück tritt.
Das werde ich rückgängig machen und den 47nF entfernen.
 
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