EL384SEUL - Hifirörförstärkare med subbasslutsteg

ELTompa
Inlägg: 221
Blev medlem: 27 februari 2017, 22:13:28
Kontakt:

EL384SEUL - Hifirörförstärkare med subbasslutsteg

Inlägg av ELTompa »

EL384SEUL - Hifirörförstärkare med subbasslutsteg
Nu har jag kommit till den punkten jag längtat till sedan jag började mina rörande aktiviteter, alltså att få börja konstruera den förstärkare som jag vill ha för musiklyssning i vardagsrummet. Efter att ha haft media dator och media-anläggningar med platt och tråkig ljudupplevelse så är det dags att förverkliga mina ideer om en en rörförstärkare som kan leverera enl mina önskemål.

När man utvecklar en sån här förstärkare får man räkna med ganska många iterationer för att åstadkomma det man är ute efter. Iterationer betyder ändrade tankesätt utmed vägen. Iterationerna betyder att det kommer ta lite tid. Men man måste sätta ner dojan och börja låsa några av variablerna för att komma framåt.
Mitt systemkoncept ser ut såhär

Bild

Det ska bli en förstärkare med tre slutsteg och aktiva crossoverfilter där man även ska kunna förbikoppla filtrena. Då mina tidigare rörförstärkarbyggen ECL82SE, EL95SEUL och 6N6XPP visat att jag har inget behov av ett effektmonster till förstärkare. Det känns tryggt att bygga en 2x5W + 10W för subbasen. Då skulle enkla SE-slutsteg (Singel Ended) fungera bra. Så där, nu var en doja i backen :)
I basutsteget kommer jag välja EL34. Det är ett rör som jag har känslomässiga kopplingar till då jag hade ett PPsteg som tonåring med EL34or. För R/L utstegen blir det EL84or. Rörvalen just nu är för att jag har rören och behöver sätta ner fler dojor i backen för att komma vidare med nätdel och utgångstranformatorer.
Utgångstransformatorerna ska ha Ultralinjärt uttag. Det går att simulera UL i uTracer:n och ta fram "UL" kurvor på rören. Ritar man lite rimliga belastningslinjer på dessa skulle det kunna se ut såhär

Bild

Bild

Jag har funderat en massa fram och tillbaka på olika lösningar för de olika ingående delarna och nu satt ihop ett schema som får fungera som utgångspunkt för en första iteration.

Bild

Jag räknar med att kunna återanvända Phono-steget från ECL82SE - Phonostegsdesign
Likaså det balanserade ingångsteget från 6N6PXPP - Ingångstegsdesign
Men båda kan få sina förbättringar om så behövs.
HUGGBÄVERN
Tidigare soundbrigade
Inlägg: 23225
Blev medlem: 23 augusti 2006, 22:44:11
Kontakt:

Re: EL384SEUL - Hifirörförstärkare med subbasslutsteg

Inlägg av HUGGBÄVERN »

Och så berättar du inte för mig att du ska bygga med rör!!? :wink:

Tittade lite på ditt delningsfilter; Elektor hade ett delningsfilter för rör och vidhängande program för att beräkna komponenter. Har du inte det, har jag.
ELTompa
Inlägg: 221
Blev medlem: 27 februari 2017, 22:13:28
Kontakt:

Re: EL384SEUL - Hifirörförstärkare med subbasslutsteg

Inlägg av ELTompa »

Jag gör ju inget annat än bygger med rör hela tiden :) :) :) Men jag ska bättra mig och PMa dig Huggbävern varje gång jag vidrör ett radiorör så du är uppdaterad på när det händer :lol: :lol: :lol:

Nej, jag har inte Elektors mjukvara, inte heller TubeCADs. Jag har en hel del dokument om att beräkna och välja Butterworth, Chebyshev och några andra filtertyper, allt med olika poltal upp till 9poler, så jag tror jag kan lösa dimensioneringen av filtret.
ELTompa
Inlägg: 221
Blev medlem: 27 februari 2017, 22:13:28
Kontakt:

Re: EL384SEUL - Hifirörförstärkare med subbasslutsteg

Inlägg av ELTompa »

Katodföljare - Brus och THD
Den här förstärkaren behöver ett flertal katodföljare tex för att driva "REC OUT" och för att driva filterna. Det står mycket på nätet om olika katodföljare. Förmodligen är jag bara dålig på att sammanställa olika utredningar/simuleringar och testade byggen men jag tycker inte jag får svar på det jag vill så jag bestämde mig för att mäta och prova lite själv. För att göra det behöver jag uppgradera mitt sätt att audiomäta. Jag har använt mitt oscilloskop förut men när jag byggde min Hörlurrörförstärkare 6N6PXPP så började mina mätningar hamna under brusgolvet så det är dags att bryta upp det och sänka golvet.

Mäta med RightMark Audio Analyzer
Jag läser på olika Audioforum att många använder ett program som heter RightMark Audio Analyzer och mäter med ljudkortet i datorn så jag laddar ned och provar programmet mot mitt Focusrite Scarlett 2i4 externt USB "ljudkort".

Bild

RightMark Audio Analyzer programmet är inte helt intiutivt men efter lite provade så fungerar det mycket bra. Man kan köra "Hardware in the loop". Man kopplar alltså in den krets som man vill testa till ljudkortet och så låter man programmet via ljudkortets utgång stimulera sin krets och samtidigt mäter programmet med ljudkortets ingång.
I programmet väljer man hur man vill köra ljudkortet. Jag får en massa mystiska resultat om jag väljer 32bit lägena och kommer fram till att köra 24bit/48kHz är det som mitt Focusrite verkar fungera bäst med så det får bli inställningen för kommande mätningar.
Om man bara kör loopback (out->in) så kan man mäta vad själva ljudkortet har för karakteristik.

Bild

Önskemål på Katodföljare
Mina önskemål är att de skall kunna driva en last på 10k med Lågt THD och brus och inte spåra ur om lasten sjunker mot 2k. Katodföljare kan matas med enkel matning, dubbel matning (+-) eller med "konstantströmsänkare" som också utformas som en dubbel matningen men där negativa sidan inte behöver särskilt hög spänning.
Jag gillar ju "konstantströmsänkare". För många år sedan provade jag olika kopplingar och kom fram till att LM334 är min favorit CCS (Constant Current Sink) men jag har ju faktiskt inte mätt upp den mot andra lösningar.

Katodföljare ECC82 mot 6N23P (ECC88)
Varför inte mäta upp några rör som jag har hemma och som jag tror på och för dessa rör även testa olika CCS.
Jag kopplar upp en enkel koppling med LM334 och endast en resistor och jämför ECC82 med det ryska röret 6n23p (som är en variant av ECC88)
Det ryska 6n23p brusar mindre och har lite lägre THD syns på kurvorna nedan.

Bild

Bild

Inte så mycket att snacka om, kör med 6n23p :)
Men det skulle ju vara lite intressant att labba och mäta på lite olika CCS för de två rören.
Jag ser att flera Audioforum rekommenderar att man bygger en CCS med TL431 så det får bli en kandidat. LM334 är ju en tempsensor om man inte kompenserar för tempdrift så varför inte prova en stabiliserad koppling med LM334. Som reference tycker jag det är bra att ha två NPNer i klassiskt CCS koppling så det får blir BC547x2. Kopplingarna ser ut så här. TUT betyder Tube under test.

Bild

Om man mäter upp hur de enskilda CCSerna beter sig när man ökar spänningen stegvis över dem ser det ut såhär

Bild

LM334 +R kurvan stiger med med ökad spänning. Det är mycket ett resultat av egenuppvärmningen för stegar man ned spänningen ligger strömmen kvar. LM334 +TC (=Temp Compensated) lutar också något. Jag misstänker det också är en termisk effekt där dioden och LM334's kanna inte är optimalt termiskt kopplad.

OK, vad händer nu om vi mäter THD och brus för olika laster och olika rör. Den negativa spänningen -V hålls på -12VDC och CCS strömmen är 10mA.

Bild

THD mässigt vinner LM334 +R och 6n23p. Sämst är TL431 som får anses helt uträknad.

Bild

Brusmässigt tycks de två BC547or stå sig riktigt bra

Med RightMark Audio Analyzer kan man få ut ett viktat sammanlagt analysresultat av Brus och THD, det ser ut såhär

Bild

6n23p mäter bättre än ECC82. En 6n23p med BC547 klara sig bra men med LM334 blir det ändå bäst så det är nog inget att fundera mer på. Och väljer man ECC82 så ska dessa också köras med LM334. Det ser ju faktiskt ut som att LM334 +R (den tempostabila) är den som mäter bäst men den kommer att driva för en rörförstärkare blir garanterat varm så en tempkompenserad koppling är nog att föredra.

Här syns hur bruset ser ut rent spektralt. Först ser vi ljudkortet, Sen de olika rören, båda med 10klast och LM334 +TC

Bild

Bild

Bild
ELTompa
Inlägg: 221
Blev medlem: 27 februari 2017, 22:13:28
Kontakt:

Re: EL384SEUL - Hifirörförstärkare med subbasslutsteg

Inlägg av ELTompa »

Mjukstart av glöden
Förstärkaren innehåller ganska många rör och alla behöver värmas upp

Bild

Glödströmmen till samtliga rör borde blir dryga 6A sammanlagt. Jag planerar att använda DC till glöden för att minimera brum så det blir till att dela upp strömmen i flera kretsar. Dessutom drar kalla rör i startögonblicket mer ström. Det stressar likriktarna.
Jag har ju använt 3A Schottkydioder i tidigare byggen för att hålla ned framspänningsfallet så det tänkte jag fortsätta med. Jag tänkte dela upp glöden i 4 slingor med 1A5 i varje. Det ger lite marginal för likriktarna. Men man skulle ju kunna göra en mjukstart av glöden. Det kanske rören mår bättre av.
Jag bygger en start-upp krets baserat på en PICuC som får pulsbreddsmodulera glöden vid uppstart. Val av PIC är godtyckligt. Jag har hackat en hel del i PIC16F midrange-serien och hade ett rör med 16F1847 hemma så jag byggde en prototyp runt den på verokort och kopplade in för att mäta på.

Bild

Eftersom glödmatningen bäst läggs balanserat runt signaljord och PICen's matning nog får samsas med den negativa spänningen till strömsänkarna så låter jag PICen styra en optokopplare som i sin tur styr MOSFETen som pulsar glöden. Schemat visar bara en av de fyra pulsade glödslingorna.

Bild

PICprogrammet har en monitorloop på 1kHz, med 4x oversampling kan man rampa en sw-pwm med 16 steg på 1 sekund (0/16, 1/16,2/16...16/16). Men 1 sekund är lite för kort tid för upprampen så jag väljer 10x oversampling så upprampen tar 2,5s

Bild

Skåpet visar spänningen under uppstart över ett effektmotstånd i serien med glödmatningen. Varje vertikal ruta motsvarar 2A. Här syns tydlig att strömmen är påtagligt högre för kalla rör, typ 7A5. Nu är matningsspänningen nära 7V och inte 6V3 så det driver upp strömmen lite extra men tendens är att +3x ström vid kallstart men att efter 3s så når vi "steady state" så det är nog ingen dum ide att göra på detta sätt.

Bild

Får glöden stå och gå en stund så syns att MOSFETen blir bara lite ljummen så den behöver ingen kylning.
Dioderna blir varmare men inte mycket mer än +60C så det känns OK.
ELTompa
Inlägg: 221
Blev medlem: 27 februari 2017, 22:13:28
Kontakt:

Re: EL384SEUL - Hifirörförstärkare med subbasslutsteg

Inlägg av ELTompa »

Nätdel
När jag började med konkret arbetet på detta projekt i januari i år så var min plan att beställa en customtraf till bygget. Men då hade den Kina-leverantör jag använt förut försvunnit :( Jag skickade ut några trevare till andra i Kina men fick inga svar och så blev det Kinesiskt nyår :( Samtidigt började jag fundera :humm: på ett alternativ sätt att bygga nätdelen och köpte på spekulation en annan färdig traf, också från Kina och den hann dom få iväg innan Corona drog igång så den har jag hemma :)

Som syns i arbetspunktsdiagrammen hade jag ju tänkt att mata EL84orna med 270VDC och EL34an med 310VDC och som sagt beställa en passande speciallindad trafo till detta.

Bild

Bild

Men om jag tänker om lite så kanske jag kan använda den traf jag redan har hemma och som jag beställt till ett annat ändamål. Den ger förvisso bara 2x230VAC så spänningen kommer inte nå 310VDC till EL34an men jag kanske kan leva med att effekten blir något lägre, frågan är bara vad kan jag förvänta mig i spänningsväg från 100VA trafon jag har. Dags göra ett belastningsprov.
Jag gör en enkel likriktning och glättning och mäter upp utspänningen som funktion av lastström.

Bild

Utan att gjort några mer undersökningar vilken ström slutrören igentligen kommer att dra så ser det ut som att jag skulle ha ca 285VDC i glättad råspänning vid 190mA. Då tänker jag att EL84orn drar 2x50mA och EL34an får 90mA
Om man nu leker med tanken att minimera spänningsdroppet mellan glättningskondensatorn och första filterkondensatorn, säg bara tillåta 5V så skulle EL34an få köras på 280VDC. Men med ett litet spänningsdropp får jag en utmaning att hitta nog stora elektrolyter som tål spänningen för att få till ett lågt rippel.
Men jag hittar några 1000/450 (d=35, L=50) så varför inte räkna och labba lite med en sådan och en 220/450

Bild

Ok om vi räknar lite på det så borde vi få ett rippel på glättningskondingen enl Vripple = I / F x C
Med 1000uF+220uF och en ström på 190mA borde ripplet bli 190mA / 100Hz x 1220uF = 1V6
När jag ska mäta så får jag bara till en bra last på 175mA. Jag passar på att mäta upp kondensatorerna också till 1500uF
I så fall borde ripplet mäta 175mA / 100Hz x 1500 = 1V2
Mätningen ger något lägre = 1V men det känns helt rimligt.

Bild

Men vad får vi för rippel över 220uF kondingen om vi räknar på filtreringen enl f = 1 / 2 x Pi x C x R
Gränsfrekvens för filtret f = 1 / 2 x Pi x 220µF x 2x15ohm = 24Hz lågpass gränsfrekvens.
Antal oktaver från 100Hz => ln(24/100)/ln(2)= -2,06 oktaver
Med en dämpning på 3dB/oktav får vi alltså -2,06x3=-6,18dB
Det ger en signalminskning på 10^(6,18/10) = 4,1 ggr.
Ripplet över C2 borde bli 1V/4,1=240mV

Mätningen visar 200mV. Det känns som att det kommer funka som "brum fri" matningspänning till EL34an

Bild

1500uF 280V blödurladdning
Den här förstärkaren kommer ha 10x högre kapacitans uppladdad än jag brukar ha. Det kommer kräva mer än bara några blödarmotstånd att ladda ur. Med endast blödarmotstånd kommer urladdningen ta alldeles för lång tid.
Men det kan finnas en lösning för det som en bieffekt av ett annat krav, nämligen det att värma rören innan högspänningen slås på. Så låt oss titta lite på det först.

Invänta uppvärmningen av rören innan högspänningen slås på
Det rekommenderas att inte slå på högspänningen innan rören blivit uppvärmda. Anledningen är att gettret, som ska absorbera gasmolekyler för att upprätthålla vakuumet, gör sitt jobb betydligt bättre när det har värmts upp. Det finns säker några som skulle argumentera att skillnaden är marginell mellan att ha högspänningen på från början eller vänta på att katoden blir varm men jag gillar ändå tanken på att kontrollera uppstarten och kanske även ha bygga in en mute funktion.

Jag har ju en PIC uC som PWMar glödstarten. Varför inte låta den fördröja påslaget av högspänningen. Det skulle ju kunna göras på flera sätt. Hade man som jag tänkt från början ha en speciell högspänningstrafo kunde man ju enkelt låta ett relä styra primären. Men nu kommer nog designen bli två trafar, båda med glöd och högspänning så då får det bli att styra på sekundärsidan. Att styra DC med relän kräver ju att relät även klara att bryta DC. Jag letar en bra stund men så hittar jag ett vettigt relä hos Electrokit :)
https://www.electrokit.com/produkt/rela ... lande-12v/
Man skulle ju kunna använda en solid state lösning också men relät har ju en annan fantastisk egenskap. Det faller ju automatisk när spolspänningen försvinner och kopplar om rent mekaniskt och det bjuder på ett trevligt sätt att även ladda ur filterkondensatorerna som är uppladdade med högspänning.

Fördröjd mjukstart av högspänningen och snabb utblödning
Den stora kapacitansen på högspänningssidan kräver i princip också en mjukstartsfunktion. Så med två relän och en lagom timing där man först låter det första relät dra för att strömförse förstärkaren via ett 560ohms motstånd, som sedan nästa relä efter en sekund kortsluter för full power.

Bild

Allt provkörs med konstlasten på 175mA och mjukstarten ser ut att fungera bra. Utblödningen vid spänningsbortfall fungerar också fint och på bara ca 15 sekunder så är spänning nere på ofarliga nivåer. När slutrören är inkopplade och fungerar så kommer urladdningen gå ännu fortare.

Just nu ser bygget ut såhär. Arbetet fortsätter. På bilden syns även att jag redan byggt flera PWMslutsteg för att driva glöden via 4 olika kretsar.

Bild
ELTompa
Inlägg: 221
Blev medlem: 27 februari 2017, 22:13:28
Kontakt:

Re: EL384SEUL - Hifirörförstärkare med subbasslutsteg

Inlägg av ELTompa »

Nätdel 2
Nu har även Traf nr2 kommit på plats. Den är på 75VA och har en HT lindning på 2x190VAC och en glödtrådslinding på 6V3AC. Jag tänker att högspänningen från denna ska driva trioderna medans den andra trafon driver slutpentoderna.
Trioderna ska ha lite olika matningsspänningar och flera drivs via konstantströmsänkare så det blir lite ström som går åt, sisådär 125mA räknar jag med. Så jag provbelastar trafon för att se vilken glättad råspänning jag kommer ha vid given ström.

Bild

Kurvan visar på att runt 235VDC borde det bli vid 125mA last. Lite senare när jag provkör så närmar sig spänningen 240VDC så jag använder det som utgångspunkt.
Jag vill nå 200VDC med två filtersteg och efter det 180V till RIAA steget
Jag vill också ha 150VDC med två filtersteg.
Jag tänker mig ett schema som detta. Även denna högspänning har fördröjd tillslag med mjuk uppstart och snabbutblödningen.

Bild

Ripplet med 2x220uF borde bli Vripple = I / F x C => 125mA / 100Hz x (220uF+220uF) = 2V8
Jag mäter C = 450uF och vid 125mA ser det ut som jag får 3V1 i rippel

Bild

Vi låter första filtret droppa 20V vilket ger 20V / 125mA = 160ohm. Vi dela upp det på två motstånd på 82ohm
Ripplet på nästa filterkondensator borde bli enl f = 1 / 2 x Pi x C x R
Gränsfrekvens för filtret f = 1 / 2 x Pi x 220µF x 2x82ohm = 4,4Hz lågpass gränsfrekvens.
Antal oktaver från 100Hz => ln(4,4/100)/ln(2)= -4,5 oktaver
Med en dämpning på 3dB/oktav får vi alltså -4,5x3=-13,5dB
Det ger en signalminskning på 10^(13,5/10) = 22,4 ggr.
Ripplet över C2 borde bli 3V1/22,4=138mV
Vilket också mätningen visar = 120-130mV.

Bild

För att komma ner till 150V är det ganska mycket effekt som behöver brännas bort, typ 70V / 100mA = 7W
Man skulle kunna lösa detta på flera sätt men jag leker med ideen att skapa spänningen lokalt per 20mA segmenet och 70V / 20mA = 3k5 ohm. Om man väljer 3k3 så skulle man få ett spänningsrippel på
1 / 2 x pi x 3300 x 47u = 1Hz
ln(1/100) / ln(2) = -6,6
-6,6x3dB=19,8dB
10^(19,8/10)=95ggr
120mV/95= 1,3mV
Mätningen med mitt skåp kan tyvärr inte mäta så lågt så det syns inte i bruset men det borde fungera som en brumfri matning till trioderna för linjesignal.

Bild

Själva förstärkarschemat har inte uppdateras så mycket ännu mer än att glöden från de olika rören nu grupperats i 4x 1A5 grupper och som nätdelen numera lämnar.

Bild

Redan tidigare nämnde jag att spänningen till glöden var lite hög. Nu med full belastning på HT så är det dags att ta en titt på det igen och glöden är fortfarande lite hög, runt 7V
Då byter jag två av dioderna i likriktarbryggorna till vanliga kiseldioder och då hamnar Trioderna på 6V2 och Pentoder lite högre på 6V5. Det blir bra tycker jag.

Bild
ELTompa
Inlägg: 221
Blev medlem: 27 februari 2017, 22:13:28
Kontakt:

Re: EL384SEUL - Hifirörförstärkare med subbasslutsteg

Inlägg av ELTompa »

Att optimera ett SE slutsteg
Jag skrev i trådstarten att det här projektet kommer innehålla en del itererande av olika lösningar och jag tänkte nu beskriva lite hur jag knådat fram slutstegen med EL84orna. Resultatet så här långt ser lyckat ut.

Bild

Bättre än jag vågade hoppas på.

Om processen
Jag brukar göra på liknade sätt när jag börjar med en elektronikdesign.
Rita upp en tänkt enkel koppling och kör igång
1. "Prova", bygga den och se vad den presterar.
Ändra, justera lite. Få en känsla för hur kretsen beter sig. Är den stabil?
Brusar den, Mäter den som tänkt, ja allt det där.
2. "Zoom ut" och funderar, justera på papper.
Återgå till punkt 1 och prova för att nå bättre prestanda eller tillägg för nya beteenden
Eller så är man nöjd och kan gå till fas 3.
3. "Optimera" Nu optimerar jag lösningen, reducerar komponenter, provar göra förenklingar som kan ge avkall på prestanda.
4. "Tillräckligt bra" Sist brukar jag nöja mig med en av optimeringarna från fas 3 och gå vidare men den.

Jag har aldrig försökt dokumenterar detta utforskande arbetssätt så om inlägget verkar lite rörigt så är det just så rörigt det är.

Inledande lösning
Jag nyttjar min uTracers funktion som kan simulera Ultralinjär arbetspunkt för EL84an

Bild

För att kunna prova och mäta på EL34an så bygger jag en enkel driver med en 6N23P triod (som är en rysk variant av ECC88).

Bild

Och det mäter ju inge bra alls :-(

Bild

Zooma ut
Man skulle ju kunna gå på och skruva och greja med kretsen. Den mäter lite mysko men....
Nej, jag vill införa återkoppling men spänningsförstärkningen är för dåligt i kretsen som den är nu så jag behöver en mer radikal lösning, en annan driver med mer gain.

Ok, prova två trioder i kaskad och med motkoppling. Nejnejenej, alldeles för mycket gain. Allt själsvänger :-(

Men om man skulle prova en Cascode. Jag läser på olika forum och hittar flera audiofilpersoner på nätet som avråder andra som frågat samma fråga, hur bra kan en Cascode fungera som driver för Audio. Men jag är nyfiken för en cascode borde kunna ge den förstärkning som jag behöver och jag har ett gäng 6N23P. Här är faktiskt de ryska rören bättre lämpade än ECC88 för 6N23P klara 200V mellan Glöd och katod. ECC88 är specad 50V men med en passus om att 130V också är ok men jag bryr mig inte att bottna frågan och kolla flera datablad för jag har mina 6N23P.

Designa en Cascode drivkrets
Jag vet inte riktigt hur man designar en Cascode men jag gör såhär. Ha gärna synpunkter om jag skulle göra på annat sätt.
När man testar en massa olika designer så här brukar jag göra en PowerPoint sida per design

Bild

Schemat blir då såhär

Bild

Cascode ger mer gain och lite mindre THD utan återkoppling och bättre THD med återkoppling.

Bild


Zooma ut
Men man skulle ju kunna testa en småsignalpentod också. EF86 är väl en typisk kandidat


Designa en Pentod drivkrets
Jag rotar lite bland mina rör och visst hittar jag en EF86a, bara mäta upp och göra en enkel design.

Bild

Då blir schemat såhär

Bild

Men Pentod drivaren mäter exakt lika som Cascoden

Bild

Zooma ut
Nej, jag måste bryta ner det här och komma på vad som inte fungerar.
Börja med att utesluta drivkretsen. Om man sätter lite krav och först gör en drivkrets som funkar bra.
Sen försöker trimma och mecka med EL84an.

Designa en Pentod drivkrets
Kravet på drivkretsen är att kunna ge ett utsving på 30Vp-p och med lågt THD, iallafall ett THD runt 0,2%. Jag bestämmer mig för att prova både EF86 och även E80F efter tips från Audiofilkompisarna. Just E80F säg låta väldigt fint om man kör den som Triod så varför inte bygga och prova.
Audiofilkompisarna har också förslag på hur man ska koppla av pentoderna för att få bästa ljud, ok ta med det inför mätningen också. Då får vi scheman som ser ut så här

Bild

Bild

Hur mäter dessa då?
Ja förstärkningen är ju lägre när dom är Triodkopplade

Bild

THD är klart lägst för pentodkopplingarna och dom verkar ligga där jag önskade så det är värt att köra vidare med dessa.

Bild

Angripa Pentodslutsteget
Som referens gör jag en mätning på EL84an och testar även Pentod och Triod koppling för att få en uppfattning om hur UL kopplingen står sig.
Jag går tillbaka till min Triod drivkrets för att få jämförbara mätningar med de initiala mätningarna.

Här kanske det är dags för några bilder på själva bygget. Jag har ju monterat alla rören på ett Chassi och dom sitter där med glödström påkopplad, så jag kan ha flera olika kopplingar igång samtidigt och flytta emellan.

Bild

Ok, THD mätningen med Trioddrivkretsen säger att Triodmode ger lägst THD... Och jag som trodde UL koppling skulle vara bra :?

Bild

Zooma ut
Det är något som inte är rätt med slutsteget. Kan det vara Trafon? Men den bottnar inte. Det finns headroom och går att få ut 5-6W innan distorsionen går i topp. Röret verkar inte arbeta som den uppmätta kurva. Jag har bara typ 11V över Katodresistorn och borde ha 14V.

Angrip EL84ans arbetspunkt på annat sätt
Jag tänker börja prova mig fram och sätta arbetspunkten "för hand" och skippar helt uTracerns kurvor.
Jag försöker förenkla kretsen maximalt.

Bild

Jag tar bort resistorn till skärmgallret och ser att den inte påverkar distorsionen.

Bild

Jag byter katodresistorn till en 220ohm.
Jag tar bort katodförbikopplingskondensatorn.
Jag ökar feedbacken till x4

Bild

hmmm nu börjar det se betydligt bättre ut. Nu kommer vi ner på 0,3% THD vid 4W :)

Dags att Optimera
Jag fortsätter angrip EL84ans arbetspunkt men vill prova en Triod som drivkrets. Jag har på känn att en Triod med x4 återkoppling kan fungera ännu bättre som drivkrets. Värt att prova.

Bild

Och så varierar jag katodresistorn och sänker vi den till 150ohm så mäter det ännu bättre. Lägre ner kan man inte gå med katodresistorns värde för nu är effekten över EL84 på max Anod-effekt.

Bild

Förstärkningen är dock ett problem även om den blir bättre. Eller jag kanske inte ska säga att förstärkningen är fel, det är ingångskänsligheten som behöver bli bättre för att linjesignalnivån skall kunna styra ut driv och slutsteget.

Men vi har ju faktiskt inte provat Cascoden nu när slutstegen börjar prestera bättre.

Bild

:shock: WOW vad händer... Kolla Cascode-drivkretsen. Den mäter 0.033% THD .. :tumupp: :D :D :D


Optimera mera
Ok men det behövs 3V för att styra ut steget, man kan höja förstärkningen i Cascoden. Även den kurvan finns med i diagrammet ovan (ljusgrön).
Men känsligheten blir inte den som krävs ände så vi får bygga ett förförstärkarsteg till det här

Bild

och om vi då jämför Cascode kurvorna så ser man att det är bättre att ha ett förförstärkarsteg med låg förstärkning före drivsteget

Bild


Tillräckligt bra - 0,033% THD

Ja det får man nog säga. Jag hade nöjt mig med 0,1%

Bild

Det finns säker fler av er som har numeriska och mer strukturerade metoder att lösa det här men jag tycker det är kul att prova, iterera bygga mäta. Det skapar en fantastiskt bra känsla för kretsen. Tex så vet jag hur nära självsvängning denna feedback är just för att jag har labbat. Kunskap att ta med sig.
HUGGBÄVERN
Tidigare soundbrigade
Inlägg: 23225
Blev medlem: 23 augusti 2006, 22:44:11
Kontakt:

Re: EL384SEUL - Hifirörförstärkare med subbasslutsteg

Inlägg av HUGGBÄVERN »

Tillräckligt bra - 0,033% THD

Ja det får man nog säga. Jag hade nöjt mig med 0,1%
De flesta är nog glad om de når ner till 1% (Harmonisk distortion)

Hade jag haft ett överflöd av 6Э5П, hade jag skickat ett par till dig. Fast de kanske inte har högre förstärkning, men liksom 6С19П har en en himla drivförmåga (effekt).

http://audio-db.info/AudioDB/BazaPrakti ... /6Je/6Je5P

https://www.bartola.co.uk/valves/2013/0 ... iode-mode/
ELTompa
Inlägg: 221
Blev medlem: 27 februari 2017, 22:13:28
Kontakt:

Re: EL384SEUL - Hifirörförstärkare med subbasslutsteg

Inlägg av ELTompa »

Man kan göra mer optimering med sikte på "Good enough". Eftersom jag behöver en förförstärkare till Cascode så skulle man för att optimera istället prova använda de 6F1P som du skickade mig och ha pentoden i den som driver och trioden som preamp. Det kanske ger THD 0,1-0,2 men det är ju ok det också
Det finns mer att labba med.
HUGGBÄVERN
Tidigare soundbrigade
Inlägg: 23225
Blev medlem: 23 augusti 2006, 22:44:11
Kontakt:

Re: EL384SEUL - Hifirörförstärkare med subbasslutsteg

Inlägg av HUGGBÄVERN »

Mu-följare?

Bild
ELTompa
Inlägg: 221
Blev medlem: 27 februari 2017, 22:13:28
Kontakt:

Re: EL384SEUL - Hifirörförstärkare med subbasslutsteg

Inlägg av ELTompa »

Ja ett "MU" steg eller Cascode med pentoden i topp alt trioden i topp är också möjliga.
ELTompa
Inlägg: 221
Blev medlem: 27 februari 2017, 22:13:28
Kontakt:

Re: EL384SEUL - Hifirörförstärkare med subbasslutsteg

Inlägg av ELTompa »

Prova HUGGBÄVERNs 6F1P som drivsteg
HUGGBÄVERN skickade mig några 6F1P (ECF80 ekvivalenter). En Triod+Pentod i samma glastube skulle kunna reducera antalet rör i jämförelse med cascode-drivaren eftersom förförstärkaren skulle kunna utgöras av trioden. Därför är enkla kopplingar intressanta att utreda.

Bild

Bild

Pentoden i 6F1P mäter THD i paritet med E80F och EF86 men den visar på högre gain och det gör att ingångskänsligheten i kopplingen blir bättre.

Bild

Men det finns ju så många sätt att skruva på parametrarna till en pentod och jag gillar ju att kunna vrida på potar och i realtid se vad som händer för att se om där finns optimum eller andra arbetspunkter som är intressanta. Så varför inte sätta upp en koppling så att Vg1 och Vg2 kan skruvas på bara för att se vad som händer.
Men för att få ett hum om i vilka områden dessa potar behöver spänna så tar jag fram 4 olika kurvor för olika Vg2

Bild

Då får man fram att potarna behöver kunna justeras inom dessa värden.

Bild

Men det händer inte så mycket alls med THD eller brus inom dessa områden. Kopplingen verkar stabil och bra.

Men om man skulle prova lite extrema värden
Jag börjar skruva ned Vg2 betydligt lägre och redan vi 60V så droppar THD snabbt och vid Vg2=35V så är THD i paritet med Cascoden.
Ingångskänsligheten är också på samma nivå som Cascoden.

Bild

Jag kopplar upp en förförstärkare med 6F1Ps triod och provspelar lite musik. Låter bra! Dock lite brusigt...
Kopplar om till Cascoden och den låter också bra men även den lite brusigt...

Bild

Men att köra en komponent, i detta fall 6F1P pentoden, i en koppling nära ytterligheten är inte bra för den presterar bara som individ. En annan komponentindivid kommer inte prestera lika dant. Särskilt inte rör som av sin natur är extra olika per individ.
Byter jag rör till en annan 6F1P individ så ser ni THD kurvan sticker iväg.
Byter jag individ i Cascoden så uppstår ingen påtaglig skillnad.

Bild

Summering 6F1P-pentode vs 6N23P-cascode
Cascode med 6N23P fungerar och låter mycket bra.
Pentoden i 6F1P kan fås att prestera skaplig och låter bra och ger den fördelen att det sparar en dubbeltriod.
Båda kandidaterna får fortsatt leva vidare under fortsatt itererande.

Lite om det upplevda bruset
Tittar man på kurvorna så så finns det en knorr när effekten sjunker. Det är brusgolvet som kommer upp och äter upp möjligheten att mäta där och RightMark Audio Analyzer ger då ett högre värde.

Bild

Men när jag lyssnade på förstärkaren så kommer bruset tydligt från mitt FocusRite ljudkort. För kopplar jag bort det så blir allt helt knäpptyst från både 61FP pentoden och 6N23P Cascoden inklusive deras preams som nu får stå helt utan motkoppling. Det är ju bra fär då kan man sätta volympoten före preampen :)

Men tittar man på alla mina mätningar så kan man konstatera att det uppmätta bruset ökar från dag till dag... hmmm
Det beror på att jag bygger fler och fler drivers på mitt chassi, och när jag lämnar en design för nästa så får den föregående stå krav och dra ström. Så detta brus kommer av att där står en massa drivers och påverkar högspänningsmatningen. För om jag kopplar loss dom en efter en så sjunker brusgolvet undan igen. Det ser ut som det är mest lågfrekvent brus men det kan behövas undersökas mer.

Bild
ELTompa
Inlägg: 221
Blev medlem: 27 februari 2017, 22:13:28
Kontakt:

Re: EL384SEUL - Hifirörförstärkare med subbasslutsteg

Inlägg av ELTompa »

Subbasslutsteget med EL34
Subbasslutsteget utgörs av en EL34. Den behöver ju en liknade driver som EL84orna så jag passar på att testa nu när jag har dessa drivers byggda på chassit. Även EL34 har jag simulerat Ultralinjär arbetspunkt med uTracer'n.

Bild

Men inte heller dessa mätningar stämmer så jag gör som med EL84orna, provar mig fram med olika värden på Rkatod.
EL34an går inte optimalt. Den var tänkt att köras på 310-330V men eftersom jag inte kunde beställa den traf jag ville ha utan arbetade vidare med den jag hade hemma så får EL34an bara 280V. uTracerns diagram visar att man ändå borde få ut upp till 8W, men det stämmer inte. Runt 7W går distorsionen i taket så mer än 6W är inte att vänta. Då behöver man heller inte pressa röret till högre tomgångseffekt än runt 15W och där ger den skaplig THD.
EL34an kräver lite mer sving från drivern så den styrs inte ut fullt utav +4dBu så jag får köra mätningarna inklusive förförstärkare.
Schema på båda slutstegetn med driver och preamp ser nu ut såhär

Bild

Med preampen helt utan motkoppling får man följande resultat. EL84an i motsvarande koppling med Cascodedriver och preamp visas också.
Utan motkoppling i preampen styrs slutstegen med marginal ut till full effekt.

Bild

Motkopplingen i preampen för EL84orna tänkte jag ha där för att kunna trimma eventuell gainskillnad i stegen. Motkopplingen i preampen för subbasslutsteget tänkte jag kanske använda till balans mellan Subbas och Höger/vänster
ELTompa
Inlägg: 221
Blev medlem: 27 februari 2017, 22:13:28
Kontakt:

Re: EL384SEUL - Hifirörförstärkare med subbasslutsteg

Inlägg av ELTompa »

Provspela de nya slutstegen
Nu har jag sammansatt de olika slutstegen och trimmat förstärkningen för lämpliga signalnivåer.

Bild

Och provspelar i subbashornet som jag tidigare byggt.
Jag valde följa xxargs råd att inte göra basfiltrena så branta. Jag tror det duger med lite "obranta" filter.

Bild

Förstärkaren låter fint :)
Det är lite trångt under chassit så jag 3Dprintade några utstick som får hålla ingångskontakterna.

Bild

Bild

Funkar fiiint.
Skriv svar