Buizenversterker: werken schakelprincipes wel goed samen?

Graag wil ik weten of de gegeven drie schakelmethodes fatsoenlijk zullen werken binnen dit schema.

Schema staat in de bijlage

Wat ik eigenlijk wil is een super triode (uitbreiding van een UL schakeling door Menno van de Veen) gebruiken en deze aansturen met een flink signaal om een hoog uitgangs vermogen te leveren.

Een SRPP schakeling leek me hiervoor geschikt, omdat deze een relatief veel Gain heeft. En ook een veel lagere uitgangsimpedantie heeft dan een enkel triode. Handig bijvoorbeeld als je ecc83 wilt gebruiken en toch een lagere uitgansimpedantie wilt hebben. Natuurlijk ook handig omdat de even harmonischen worden gecanceld. Waardoor de THD weer afneemt.

Maar goed dan heb je nog geen fasedraaier...

Ooit had ik een artikel gelezen, over dat je een goede gebalanceerde aansturing kunt krijgen door middel van:
signaal aansluiten op een weerstand met in serie een condensator en die vervolgens aan de ground hangen.

Bij mijn eindbuizen pas ik bias weerstanden van 1k2 10 watt toe. Maar dan moeten de stuur roosters in rust wel op 0 volt komen te liggen.
Dit denk ik op te lossen door het signaal te koppelen met een 0.47uf condensator van de SRPP schakeling, naar een 100k weerstand aan de 0v: op de ground.

Maar nu weet ik niet of dit wel naar behoren gaat werken.
Ik durf het nog niet aan om deze schakeling te gaan bouwen.

Ik vraag me namelijk af of de fasedraaier en de super triode wel goed samen werken? Is de uitgangsimpedantie van de SRPP wel laag genoeg?? Heeft de fasedraaier wel voldoende lage impedantie???

Ik weet niet hoe ik dit kan checken en ik wil graag meer te weten komen over de super triode schakeling.

Hugo Welther

Moderator

Bouw het, stuk gaat het niet en werkt overigens ook niet zoals je bedoeld, en je hebt een antwoord.

Neem het leven niet te serieus - je overleeft het toch niet. Elbert Hubbard (1856-1915)

Stuk gaan doet er niks, werken ook niet...

Leg eens uit hoe je "eerder uitgevonden fasedraaier" werkt?

Idem voor je "super-triode" netwerkjes...

Waarom zo'n giganties hoge (niet ontkopppelde) kathodeweerstanden in je ULPP eindtrap?

Benieuwd naar je antwoord,

Mvg, Eleen

evdweele

Overleden

Ga eens op zoek naar het boek "Het ontwerpen van versterkers" door Ir.S.J.Hellings. Uitgegeven door "De Muiderkring", Bussum.
Hoewel gedateerd (1958) zijn de regels voor buizenversterkers nog altijd ongewijzigd.

Techniek is ervoor gemaakt om ons in de steek te laten. Het blijft een ongelijke strijd tussen de techniek en de technicus.
mel

Golden Member

Mooi schema, maar ik denk dat dit niet echt gaat werken..

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..
Frederick E. Terman

Golden Member

Op 27 september 2016 23:58:33 schreef Sjihtam:
Een SRPP schakeling leek me hiervoor geschikt, omdat deze een relatief veel Gain heeft.

De spanningsversterking wordt inderdaad maximaal; dus praktisch gelijk aan die van de signaaltriode zelf, doordat de anodebelasting wordt gevormd door een stroombron (die zelf heel hoogohmig is; zijn stroom is immers constant).

En ook een veel lagere uitgangsimpedantie heeft dan een enkel triode. Handig bijvoorbeeld als je ecc83 wilt gebruiken en toch een lagere uitgansimpedantie wilt hebben.

De uitgangsimpedantie van de SRPP is maximaal,en praktisch gelijk aan die van de signaaltriode zelf, doordat de anodebelasting wordt gevormd door een stroombron.
De uitgangsimpedantie van de signaaltriode is echter hoe dan ook niet zo hoog, en onbelangrijk omdat je toch nog naar de fasedraaier (een echte) moet.

Natuurlijk ook handig omdat de even harmonischen worden gecanceld. Waardoor de THD weer afneemt.

De even harmonischen zijn maximaal. Alle asymmetrie van de signaalbuis komt onverminderd aan de uitgang, doordat de anodebelasting wordt gevormd door een stroombron; er wordt niets 'gecancelled'.

--
Om de eindbuisjes in tegenfase aan te sturen, zul je voor een van de twee de fase van het signaal op zijn kop moeten zetten. Daarvoor bestaan veel geschikte schema's.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Antwoord aan Eleen:

Ik heb de eerder eerder uitgevonden fasedraaier hier vandaan.

http://www.angelfire.com/electronic/funwithtubes/Amp-DB_Heart.html

Hij staat aangegeven als "direct coupled Long Tail Pair"

Ik hoop dat ik begrepen heb hoe die werkt, uitleggen is alleen iets te moeilijk voor mij.

Over de super-triode:

Dit vond ik:

Het deed mij in elk geval denken aan een op-amp schakeling met negatieve tegenkoppeling. Ik heb gelezen wat de bedoeling ervan moest zijn, maar snap de werking er nog niet helemaal van.

Over die extreme weerstanden aan de kathode van kt88 buizen:

Die waarde is volgens mij vrij normaal als je een cathode bias gebruikt bij een kt88'er. Er loopt gewoon een bias stroom van ruim 50 mA door deze buis heen. Lijkt me genoeg toch?
Ik zie op internet meestal dat deze buis een negatieve bias spanning aangeboden krijgt op het stuur rooster en dat de kathodes dan met een 10 ohm weerstanden aan de ground liggen.
Maar ik wilde graag een kathode bias, dus vandaar.

Over ontkoppelen vraag ik me nog af:
Neemt de vervorming in de eindbuis dan niet toe?
Ik bedoel, gedraagt zo'n eindbuis zich dan niet gewoon weer als dat hij geen locale tegenkoppeling krijgt en aan de ground ligt??

Frederick E. Terman

Golden Member

Jouw schema is hoe dan ook fout.

Bij een long-tailed pair zit het rooster van de tweede buis aan massa (voor signaalspanningen). De RC-combinatie laat boven de 1 Hz geen signaal meer door - kortom, laat geen signaal door.
De kathodes van beide buizen (het 'pair') delen één grote weerstand (de 'long tail'). Over die weerstand komt vanzelfsprekend géén condensator!

The AC signal which is applied to the grid of the upper triode causes a variation of plate current as in a normal amplifier.
This varying current, which is in phase with the grid voltage, flows through the cathode resistor as well as the plate resistor.
The varying current in the cathode resistor causes a voltage variation which is in phase with the grid signal.
This voltage is directly coupled to the cathode of the lower triode in the LTP.
The grid of the lower LTP triode is grounded for AC through the 0.22 uf capacitor.
This makes it a grounded grid amplifier.

De (echte) long-tailed pair is een van de mogelijke oplossingen voor je fase splitter, maar is niet geschikt als eindtrap.

De 'super-triode' is een idiote naam voor gewoon een beetje spanningsterugkoppeling. De ontwerper vond dat de schakeling niet genoeg 'triode' klonk, en op deze manier past hij de klank aan tot er weer genoeg triodeklank in zit naar zijn smaak. Een soort audio-ketchup, die hij daarmee over alle muziek gooit. :)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 28 september 2016 14:18:45 schreef Sjihtam:
Antwoord aan Eleen:

Ik heb de eerder eerder uitgevonden fasedraaier hier vandaan.

Hij staat aangegeven als "direct coupled Long Tail Pair"

Ik snap je redenering nu, maar wat jij vermoedelijk als fasedraaier ziet (de rood omcirkelde R en C combinatie) heeft niets met fazedraaien te doen. Bedoeling van deze componenten is om bij de onderste triode het rooster op hetzelfde gelijkspanningsnivau te leggen; echter wel ontdaan van het signaal. De groen omcirkelde trioden vormen de eigenlijke fazessplitter. Eenvoudig gesteld is de bovenste triode een samenspel van kathodevolger en versterkertrap; de verhouding van kathode- en anodeweerstand bepaalt zijn versterking. De kathodeweerstand vormt een grote tegenkoppeling in deze trap en voert als zodanig het op het rooster aangeboden signaal en wel in dezelfde faze. Aan de anode vinden we het versterke ingangssignaal 180° in faze gedraaid.
Nu de onderste triode:
Het rooster ligt via de relatief grote C (0.22µf) aan aarde of ground; signaal is wel aanwezig op de kathode (via de gemeenschappelijke kathode-R), dus deze triode functioneert in geaarde roosterschakeling. Bij deze schakeling zijn ingangssignaal (op kathode) en uitgangssignaal (op anode) in dezelfde faze! Door juiste keuze van anodeweerstandswaarde word de trap zodanig ingesteld om eenzelfde amplitude van het uitgangssignaal te bekomen, als deze, aanwezig op de anode van de bovenste triode.

Over de super-triode:

Dit vond ik:

Het deed mij in elk geval denken aan een op-amp schakeling met negatieve tegenkoppeling. Ik heb gelezen wat de bedoeling ervan moest zijn, maar snap de werking er nog niet helemaal van.

Dit moet ik even verder bekijken, maar op eertse gezicht lijkt het me een vorm van terugkoppeling met als doel de (dynamisch) inwendige weerstand van de eindpenthode's te verlagen. In weze gebeurt dit ook al door de ultralineare instelling; dit is namelijk ook een terugkoppeling.

Over die extreme weerstanden aan de kathode van kt88 buizen:

Die waarde is volgens mij vrij normaal als je een cathode bias gebruikt bij een kt88'er. Er loopt gewoon een bias stroom van ruim 50 mA door deze buis heen. Lijkt me genoeg toch?
Ik zie op internet meestal dat deze buis een negatieve bias spanning aangeboden krijgt op het stuur rooster en dat de kathodes dan met een 10 ohm weerstanden aan de ground liggen.
Maar ik wilde graag een kathode bias, dus vandaar.

Over ontkoppelen vraag ik me nog af:
Neemt de vervorming in de eindbuis dan niet toe?
Ik bedoel, gedraagt zo'n eindbuis zich dan niet gewoon weer als dat hij geen locale tegenkoppeling krijgt en aan de ground ligt??

Ik begrijp natuurlijk wel dat die weerstanden tot doel hebben om de bias van je buizen in te stellen, Maar:

De spanningsval over deze weerstanden brengt wel mee dat de effectieve anodespanning (en g2 spanning) met dezelfde waarde afneemt en dus een lager max uitgangsvermogen betekent. Door het feit dat je voor elke buis een eigen kathodeweerstand hebt voorzien, zit je met een enorme (ongewenste)tegenkoppeling opgescheept. je zal veel grotere stuursignalen moeten aanbieden.
Enige verbetering zou nog mogelijk zijn met een gezamelijke kathodeweerstand van nu 500 Ω (de tegenkoppeling veroorzaakt door beide kathode's valt dan weg. Blijf je bij apparte weerstanden, dan is ontkoppelen met elco's beslist aangeraden. Blijft ten allen tijde het verlies aan uitgangsvermogen en extra nutteloze energieomzetteing in verloren warmte

Mvg,
Eleen

Frederick E. Terman

Golden Member

Laten we eerst de fasedraaier en de eindtrap uit elkaar halen. Zie ook mijn post hierboven.
Maak een keuze:

  • Als long-tailed pair fasedraaier moeten de buizen een relatief hoge, gemeenschappelijke kathodeweerstand hebben (of een stroombron). Het ene rooster wordt aangestuurd met signaal, het andere ligt - voor signaalspanningen - aan massa. De anodes krijgen ieder hun eigen anodeweerstand, en je krijgt twee uitgangen in tegenfase.
  • Als balanseindtrap mogen ze ieder hun eigen laagohmige en/of ontkoppelde1 kathodeweerstand hebben (of mogen ze voor een beter rendement aan massa, waarbij de roosters een negatiefvoeding krijgen). Beide roosters worden aangestuurd, maar in tegenfase met elkaar. De anodes worden op de uitgangstrafo aangesloten, en je hebt één uitgang.
    1Als de buizen in klasse A staan, kun je één gemeenschappelijke kathodeweerstand gebruiken, die niet ontkoppeld hoeft te worden. De signaalstromen erin heffen elkaar dan immers op.
Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Aan Frederick E. Terman:

Haha, Audio ketchup :)
Vind ik een leuke benaming voor wat Menno van der Veen pretendeert.

Bedankt nog voor jullie reactie's!

Wat ik van de super triode schakeling heb begrepen is:
Dat hij blijft functioneren in Ultra Lineair mode.
Alleen dat Ri van de eindbuis weer meer in de buurt van een triode komt te liggen. Met als gevolg dat de dempingsfactor toeneemt.

Wel een groot nadeel hiervan, zou zijn dat je de AC stuurspanning omhoog moet brengen om het zelfde uitgangsvermogen te kunnen behalen.

maartenbakker

Golden Member

Op 28 september 2016 14:18:45 schreef Sjihtam:
Antwoord aan Eleen:

Ik heb de eerder eerder uitgevonden fasedraaier hier vandaan.

http://www.angelfire.com/electronic/funwithtubes/Amp-DB_Heart.html

Hij staat aangegeven als "direct coupled Long Tail Pair"

[bijlage]

Ik hoop dat ik begrepen heb hoe die werkt, uitleggen is alleen iets te moeilijk

De fasedraaiing in die schakeling komt niet door het laagdoorlaatfilter aan het rooster van de onderste buis dat jij hebt overgenomen, maar doordat die buis via zijn kathode aangestuurd wordt (gemeenschappelijke roosterschakeling). Dat werkt alleen met een gezamenlijke kathodeweerstand.

Ik zie nu dat Eleen en FET me al voor waren met antwoorden van soortgelijke strekking.

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Nog even over die RC schakeling.

De werking van de LTP heb ik begrepen.

Ik ben blij dat jullie me hebben uitgelegd hoe die RC schakeling wel werkt.

Ik was namelijk in de veronderstelling dat het stuurrooster van de onderste triode helemaal niet op geaard niveau komt te liggen, maar dat de twee roosters van de (in dit geval) long tail pair, in rust toestand binnen het werk gebied van de sturende buis komt te liggen. Dus op een veel hoger niveau dan 0.

RAAF12

Golden Member

Op 28 september 2016 02:59:37 schreef evdweele:
Ga eens op zoek naar het boek "Het ontwerpen van versterkers" door Ir.S.J.Hellings. Uitgegeven door "De Muiderkring", Bussum.
Hoewel gedateerd (1958) zijn de regels voor buizenversterkers nog altijd ongewijzigd.

Als het boek onvindbaar is helpt deze link wellicht (niet mijn scanarbeid)
http://www.radionics.demon.nl/boeken/Het_ontwerpen_van_versterkers.pdf
Op bladzijde 179 van de pdf staat de eindversterker Ultraflex-U met 2 maal UL84. Voor de liefhebbers van direct uit het net gevoede schakelingen.

evdweele

Overleden

(niet mijn scanarbeid)

Nee, de mijne :-)

Techniek is ervoor gemaakt om ons in de steek te laten. Het blijft een ongelijke strijd tussen de techniek en de technicus.
Frederick E. Terman

Golden Member

Op 28 september 2016 17:10:52 schreef Sjihtam:
Ik was namelijk in de veronderstelling [...] dat de twee roosters [...] binnen het werk gebied van de sturende buis komt te liggen. Dus op een veel hoger niveau dan 0.

Je moet goed instel(gelijk)spanningen en signaal(wissel)spanningen uit elkaar houden.1
Natuurlijk staat er een gelijkspanning op de roosters die hoger is dan nul. Maar op het rooster van de onderste buis staat geen signaalspanning.
Elke gelijkspanning is voor het signaal hetzelfde als nul/massa: namelijk, er staat geen signaalspanning.

--
1Er bestaan versterkers die ook gelijkspanningssignalen kunnen versterken. Daar heb je dus aparte ontwerpuitdagingen.
Bij audioversterkers speelt dit gelukkig niet, en kunnen we instelspanningen en signaalspanningen uit elkaar houden met condensatoren, spoelen of trafo's en apart bespreken.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org