Hi Maarten,
In sommige handboeken worden de Pro's en Con's van de klassieke Kathodenschakeling in een PP eindversterker (met ultraliniaire schakeling (Hafler, 1951) besproken:
Deze schakeling is dus al zeer oud (en werd al 1 jaar later in Seeburg Jukeboxen toegepast!):
BV
1) Rainer zur Linde: "Buizenversterkers" mei 2000), pagina 121
Voordelen "normale"Kathodeversterker
- Eenvoudige schakeling
- Geringe vervorming vanwege sterke tegenkoppeling
(kan ook een nadeel worden omdat de tegenkoppeling te groot wordt
(IHA wordt max. < 10dB tegenkoppeling aanbevolen, om het geluidsbeeld niet "plat" te drukken (fasevervorming).
- Daardoor ook uiterst stabiele werking
Nadelen
- Grote spanningen over Rk; niet efficient
- niet ideaal gedrag van de Elco, zie 2)
2) Blog van Brosky
https://www.tubecad.com/2005/April/blog0043.htm
Zie 4de Alinea en verder en de verdere blogs van Brosky in TubeCAD genoemd in mijn eerste E-mail:
In a cathode-biased amplifier, the cathode resistor offers a stabilizing degeneration in idle current variations. If the tube conducts too much, the cathode voltage increases, which decreases the idle current. Unfortunately, this technique is not perfect.
If nothing else, the large-valued cathode resistor steals potential watts from the output and adds extra heat to the amplifier’s chassis. In addition, the cathode resistor must be bypassed with a large-valued capacitor, which brings its own imperfections to the mix. Finally, cathode-biased amplifiers work best when run in class-A, as class-AB amplifiers suffer from a tube-induced-rectification distortion. When a class-AB cathode-biased amplifier sees a prolonged burst of signal, the output tubes' conduction can easily increase fivefold over the nominal idle current setting. This increase in cathode current will slowly charge up the bypass capacitor, which will effectively increase the negative bias voltage, as the grid will become more negative relative to the cathode. This new bias voltage will slowly collapse over time, but until then the amplifier will distort greatly as the output tubes might even be completely cut off after the large signal burst (surely, "no output signal" must come as close as you can get to "100% distortion").
3) Ir. Menno van de Veen "Moderne Highend Buizenversterkers), deel 2 (2009), hoofdstuk 12 en deel 1, Pagina 158. 180-181, en Pag.209:
- noodzaak van het gebruik van op ruststroom gepaarde buizen
- mogelijke vergroting van het bromniveau plus de nadelen zoals door Brosky geschetst.
De tegenhanger van de gewone autobias ("selfbias" dmv een kathode weerstand + elco, is
Vaste Negatieve Roosterspanning (zoals in de beroemde Williamson versterker), maar heeft als nadeel wegdriften door thermische effecten en veroudering van de eindbuizen.
Daardoor moeten de eindbuizen eerst kunstmatig verouderd worden ("inbranden"), en de versterker moet ieder half jaar bijgeregeld worden qua Bias en symmetrie van de eindbuizen.
Voordeel in Klasse A en AB: een veel transparanter geluid (veel minder fasevervorming door lage tegenkoppeling).
De automatische Biasschakelingen proberen nu de nadelen van de Fixed negatieve roosterspanning weg te werken.
Dit kost dan wel extra complexiteit (was in het buizentijdperk ueberhaupt niet mogelijk, behalve dan de schakeling van Blumlein).
Ik verwijs naar de BLOGS van TUBECAD (Brosky) die eea uitvoerig behandeld heeft (zelfs de AutoBias van Blumlein), en ook volledig gesimuleerd heeft met PSPICE.
Er zijn tegenwoordig in principe 2 AutoBias systemen:
1) Systemen (zoals van der Veen/Tentlabs, PrimaLuna, Kroeze) die Dynamisch de bias continu bijstellen naar een vooraf gedefinieerde waarde, waarbij het audiosignaal dan geen roet in het eten mag gooien (de Negatieve roosterspanning moet onafhankelijk zijn van het audiosignaal).
Methode van van der Veen / Tent, zie Hoofdstuk 12 van zijn tweede boek over Moderne Highend Buizenversterkers (2009).
Systeem van Kroeze: Copyright protected, hoewel het circuit op verschillende sites staat.
2)Systemen, die op verzoek van de gebruiker (of tijdens de opwarmfase en in "idling mode" (zonder audiosignaal) de bias afregelen op een vooraf gespecificeerde waarde.
Het systeem calibreert automatisch de Negatieve Roosterspanning in rust d.m.v. een uProcessor.
Dit zou je normaal handmatig moeten doen, met potmetertjes en mA meters (De Audio Reasearch had er 6!!).
Het systeem van "www.tubeland.de" en de Chinese fabrikant DOGE, die met de Universiteit van Shanghai zo'n systeem ontwikkeld heeft, zijn voorbeelden van de tweede categorie.
http://www.doge.audio/autobias/
http://www.tubeland.de/product_info.php?products_id=33&MODsid=650f…
Ik wil nu het systeem van www.Tubeland.de bouwen & uitproberen (uit nieuwsgierigheid" en vergelijken met het eenvoudige analoge servosysteem (van de eerste categorie) wat in de PrimaLuna wordt gebruikt.
Laten we daarom niet verder voortgaan met de Pro's en Con's van Autobiasing , maar naar het MicroProcessor circuit kijken (waar speciale software van de fabrikant is ingeprogrammeerd).
Verdere details kunnen julle vinden in de uitgebreide bouwbeschrijving van www.tubeland.de .
Mijn vraag naar jullie is of er duidelijke designfouten in dit ontwerp zitten (en ook of het systeem zich tegen je kan keren (i.e eindbuizen opblazen) als onverhoopt een kritieke component stuk zou gaan. m.a.w. "Is het ook Fail Safe?"
Graag zou ik jullie opmerkingen horen op dit gebied, omdat ik niet veel weet van Microprocessors.
Alvast bedankt!!
Martin