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Weißnix

22.11.2018,
16:28
 

Gittervorspannung (Elektronik)

Hallo,

ich habe hier einen "Primaluna Prologue one" Röhrenverstärker bei dem ich den Ruhestrom der Endröhren verringern möchte. Normalerweise ist das eine simple Geschichte,ich erhöhe einfach die (negative) Gittervorspannung.
Hier haben aber die (ich schätze chinesischen) Entwickler, eine Mimik eingebaut, die die Gitterspannung in Abhängigkeit von dem Spannungsabfall an den Kathodenwiderständen (10 Ohm) der Endröhren (EL34) so einstellt, das sich immer ein Ruhestrom von 38 mA (pro Endröhre) einstellt. Eigentlich eine feine Sache, die manuelle BIAS-Einstellung entfällt.
Ich möchte aber einen geringeren Ruhestrom. Schaltungsunterlagen von dem Verstärker habe ich vergebens gesucht.
Meine Idee ist es nun diese "Automatik" einfach zu überlisten. Wenn ich die Kathodenwiderstände etwas erhöhe (1 Ohm mehr z.B.) dann sollte diese dubiose "Gittervorspannungsregelung" doch eigentlich einen höheren Ruhestrom (Spannungsabfall am Kathodenwiderstand) sehen und die Ug1 etwas anheben.
Und schon hätte ich genau das was ich möchte.

Ist mein Gedankengang richtig oder liege ich mit meiner Vermutung total daneben?

So sieht die Kiste von innen aus:





Weißnix

22.11.2018,
17:00

@ Weißnix

Gittervorspannung

Nachtrag:

Ich habe gerade noch mal über diese Regelung nachgedacht.
Das kann doch eigentlich gar nicht funktionieren...
Die Endstufe läuft, schätze ich, im AB-Betrieb. Bei Aussteuerung geht der Anodenstrom hoch. Also gibt es auch einen größeren Spannungsabfall an den Kathodenwiderständen.
Und nun? Diese komische Regelmimik müsste ja dann sofort die Ug1 hochfahren um die 38 mA zu halten. Dann aber kann die Endstufe nicht wirklich arbeiten.
Ich glaube ich rupfe das ganze Gedöns raus und ersetze es durch vier Einstellpotis.

Hartwig(R)

22.11.2018,
17:53
(editiert von Hartwig
am 22.11.2018 um 18:07)


@ Weißnix

Gittervorspannung

» Nachtrag:
»
» Ich habe gerade noch mal über diese Regelung nachgedacht.
» Das kann doch eigentlich gar nicht funktionieren...
» Die Endstufe läuft, schätze ich, im AB-Betrieb. Bei Aussteuerung geht der
» Anodenstrom hoch. Also gibt es auch einen größeren Spannungsabfall an den
» Kathodenwiderständen.
» Und nun? Diese komische Regelmimik müsste ja dann sofort die Ug1 hochfahren
» um die 38 mA zu halten. Dann aber kann die Endstufe nicht wirklich
» arbeiten.
» Ich glaube ich rupfe das ganze Gedöns raus und ersetze es durch vier
» Einstellpotis.

Ohne die Schaltung zu kennen, kann man nichts dazu sagen. Deine erste Idee ist grundsätzlich nicht falsch. Alles durch Trimmer zu ersetzen sollte genau durchdacht werden. Für manuelle Bias-Einstellung brauchst Du eine Hilfsspannung von etwa -30V. Die mußt Du erstmal irgendwo herbekommen (wenn die nicht ohnehin für die Automatik vorhanden ist). Auto-Bias ist ja eine normale Betriebsart bei Röhren (edit: das wird es hier wohl nicht sein), wie manueller Bias auch. Beide haben Vor- und Nachteile. (wobei die 10E ja wohl nur Messwiderstände sind, irgendwie erzeugt die Schaltung daneben die -Ug. Der Einfluß durch die Aussteuerung entspricht einer geringen Gegenkopplung. Es macht Sinn, sich vor Modifikationen darüber zu informieren und nicht einfach loszubasteln.
Grüße
Hartwig

Weißnix

22.11.2018,
18:14

@ Hartwig

Gittervorspannung

» Ohne die Schaltung zu kennen, kann man nichts dazu sagen. Deine erste Idee
» ist grundsätzlich nicht falsch. Alles durch Trimmer zu ersetzen sollte
» genau durchdacht werden. Für manuelle Bias-Einstellung brauchst Du eine
» Hilfsspannung von etwa -30V. Die mußt Du erstmal irgendwo herbekommen.
» Auto-Bias ist ja eine normale Betriebsart bei Röhren, wie manueller Bias
» auch. Beide haben Vor- und Nachteile. Es macht Sinn, sich vor
» Modifikationen darüber zu informieren und nicht einfach loszubasteln.
» Grüße
» Hartwig

Hallo,

das Netzteil liefert eine Ug1 von knapp -60V. Das habe ich gemessen.
Um bei einer EL34 bei etwa 400V Ua auf einen Ruhestrom von 30 mA zu kommen brauche ich etwa -37/38 V am G1.
Das wäre also kein Problem und mit vier Einstellpotis gut zu machen.
Unter Auto-Bias verstehe ich eigentlich eigentlich eine Schaltung bei der die Kathoden der Endröhre "hochgelegt" sind, also mit 150...200 Ohm.
Sicher, da braucht es dann zugeführte keine negative Vorspannung an den g1.
Hier ist das aber nicht der Fall. Die Steuergitter werden über diese "Regelmimik" mit der nötigen Vorspannung versorgt.
Aber was macht diese "Regelmimik" wenn der Verstärker (die Endstufe) angesteuert wird? Da geht der Anodenstrom bergauf, der Spannungsabfall an den 10 Ohm-Kathodenwiderständen auch und schon sollte diese dubiose Regelung die Ug1 hochfahren.

Sorry, mir ist das schleierhaft. Daher meine Überlegung den ganzen Mist rauszuschmeißen.

Theo.

22.11.2018,
19:27

@ Weißnix

Gittervorspannung

Hallo

Die Gittervorspannungen werden von den vier identischen Schaltungsteilen auf der Platine geliefert. Du musst jeweils den Widerstand finden, mit dem die Vorspannung festgelegt wird. Ich würde im Betrieb den Ruhestrom per Messgerät beobachten, und dabei einen Widerstand parallel zu den einzelnen Widerständen schalten. Dieser Widerstand sollte ca. den zehnfachen Ohmwert des Widerstands haben, den du damit gerade überbrückst. Damit solltest du eine Änderung des Ruhestroms beobachten können. Wenn du dann den fraglichen Widerstand identifiziert hast, ersetze ihn testweise durch ein Poti mit doppeltem Widerstand, stelle den Ruhestrom ein den du möchtest, und ersetze das Poti dann durch einen Festwiderstand mit dem Wert den du eingestellt hast. Fertig.

Theo

Hartwig(R)

22.11.2018,
21:51
(editiert von Hartwig
am 22.11.2018 um 21:54)


@ Weißnix

Gittervorspannung

» » Ohne die Schaltung zu kennen, kann man nichts dazu sagen. Deine erste
» Idee
» » ist grundsätzlich nicht falsch. Alles durch Trimmer zu ersetzen sollte
» » genau durchdacht werden. Für manuelle Bias-Einstellung brauchst Du eine
» » Hilfsspannung von etwa -30V. Die mußt Du erstmal irgendwo herbekommen.
» » Auto-Bias ist ja eine normale Betriebsart bei Röhren, wie manueller Bias
» » auch. Beide haben Vor- und Nachteile. Es macht Sinn, sich vor
» » Modifikationen darüber zu informieren und nicht einfach loszubasteln.
» » Grüße
» » Hartwig
»
» Hallo,
»
» das Netzteil liefert eine Ug1 von knapp -60V. Das habe ich gemessen.
» Um bei einer EL34 bei etwa 400V Ua auf einen Ruhestrom von 30 mA zu kommen
» brauche ich etwa -37/38 V am G1.
» Das wäre also kein Problem und mit vier Einstellpotis gut zu machen.
» Unter Auto-Bias verstehe ich eigentlich eigentlich eine Schaltung bei der
» die Kathoden der Endröhre "hochgelegt" sind, also mit 150...200 Ohm.
ja, ist klar. Zu Beginn meiner Antwort hatte ich die 10Ohm überlesen und dann meine Antwort korrigiert.
» Sicher, da braucht es dann zugeführte keine negative Vorspannung an den
» g1.
» Hier ist das aber nicht der Fall. Die Steuergitter werden über diese
» "Regelmimik" mit der nötigen Vorspannung versorgt.
ja, das wird teilweise so gemacht.
» Aber was macht diese "Regelmimik" wenn der Verstärker (die Endstufe)
» angesteuert wird? Da geht der Anodenstrom bergauf, der Spannungsabfall an
» den 10 Ohm-Kathodenwiderständen auch und schon sollte diese dubiose
» Regelung die Ug1 hochfahren.
na ja, die Ansteuerung erfolgt ja mit NF, also Wechselspannung, annähernd symmetrisch zur Nullinie. Die Regelung könnte z. B. so dimensioniert sein, dass ein Tiefpass beim Istwert die NF ausfiltert. Wenn man die Regelschaltung nicht kennt, kann man nicht viel dazu sagen.
»
» Sorry, mir ist das schleierhaft. Daher meine Überlegung den ganzen Mist
» rauszuschmeißen.
Das geht natürlich. Warum genau willst Du das machen? Der Verstärker sollte ja so wie er ist funktionieren. Du willst den Ruhestrom reduzieren - das verschiebt den Arbeitspunkt der Endröhren. Gegenwärtig wird der Ruhestrom am Spannungsabfall der Kathodenwiderstände ermittelt, mit irgendeiner internen Referenz (Sollwert) verglichen und und auf den vorgegebenen Wert geregelt. Wenn Du die Regelschaltung nicht kennst, kannst Du den Sollwert nicht manipulieren. Also bleibt Dir, den Istwert (= Spannungsabfall am Kathodenwiderstand) zu erhöhen. Die Regelung weiss nix davon, geht von einem zu hohen Strom aus und erhöht die negative Vorspannung. Wenn das einigermaßen linear erfolgt, sollte also ein 12-Ohm Kathodenwiderstand den Ruhestrom um grob 20% reduzieren. Geht man mal von den normalen Widerstandstoleranzen aus (5% oder gar 10%), dann würde ich das zunächst versuchen - das Risiko ist gering, liegt ja fast innerhalb der Widerstandstoleranzen). Den ganzen Verstärker umzustricken kann durchaus neue Probleme bereiten - und das kannst Du ja später immer noch machen. 2 Widerstände auszutauschen (1 Kanal) ist ja kein großer Akt.
Grüße
Hartwig

Wolfgang Horejsi(R)

23.11.2018,
07:25

@ Weißnix

Gittervorspannung

» Nachtrag:
»
» Ich habe gerade noch mal über diese Regelung nachgedacht.
» Das kann doch eigentlich gar nicht funktionieren...
» Die Endstufe läuft, schätze ich, im AB-Betrieb. Bei Aussteuerung geht der
» Anodenstrom hoch. Also gibt es auch einen größeren Spannungsabfall an den
» Kathodenwiderständen.
» Und nun? Diese komische Regelmimik müsste ja dann sofort die Ug1 hochfahren
» um die 38 mA zu halten. Dann aber kann die Endstufe nicht wirklich
» arbeiten.

Du schreibst: "sofort". Ist da kein Elko oder größerer Kondensator, der das "sofort" wegmacht?

Weißnix

23.11.2018,
08:11

@ Hartwig

Gittervorspannung

Hallo,

» na ja, die Ansteuerung erfolgt ja mit NF, also Wechselspannung, annähernd
» symmetrisch zur Nullinie. Die Regelung könnte z. B. so dimensioniert sein,
» dass ein Tiefpass beim Istwert die NF ausfiltert. Wenn man die
» Regelschaltung nicht kennt, kann man nicht viel dazu sagen.
» »

Na ja, aber diese Regelmimik sieht doch nur den Spannungsabfall an dem Kathodenwiderstand und stellt die Ug1 so ein, dass hier eben ein vorgegebener Wert erreicht wird.
Im Betrieb, also bei Aussteuerung der Endstufe, geht der Anodenstrom hoch und natürlich auch die Spannung an der Kathode. Und darauf müsste doch dann diese Regelmimik reagieren und die Gitterspannung erhöhen. Würde sie dies tun, könnte die Endstufe aber nicht arbeiten. Das ist das, wass mir nicht in den Kopf geht.

Also bleibt Dir, den Istwert (= Spannungsabfall am
» Kathodenwiderstand) zu erhöhen. Die Regelung weiss nix davon, geht von
» einem zu hohen Strom aus und erhöht die negative Vorspannung. Wenn das
» einigermaßen linear erfolgt, sollte also ein 12-Ohm Kathodenwiderstand den
» Ruhestrom um grob 20% reduzieren. Geht man mal von den normalen
» Widerstandstoleranzen aus (5% oder gar 10%), dann würde ich das zunächst
» versuchen

Das habe ich gestern noch probiert, das funktioniert einwandfrei.

Ich kapiere eben einfach nicht, weshalb die Regelmimik, die im "Ruhezustand" funktioniert, (das kann man sehen, bzw. messen wenn man z.B. eine EL34 mit schlechteren Emissionswerten in eine Fassung einstöpselt. Dann nimmt die Regelmimik die Ug1 soweit zurück bis eben wieder der gewollte Ruhestrom erreicht ist) bei Aussteuerung ruhig bleibt.

Hartwig(R)

23.11.2018,
09:37

@ Weißnix

Gittervorspannung

»
» Na ja, aber diese Regelmimik sieht doch nur den Spannungsabfall an dem
» Kathodenwiderstand und stellt die Ug1 so ein, dass hier eben ein
» vorgegebener Wert erreicht wird.
grundsätzlich sollte das so sein.
» Im Betrieb, also bei Aussteuerung der Endstufe, geht der Anodenstrom hoch
» und natürlich auch die Spannung an der Kathode.
Arbeitspunkt (Ruhestrom) = f -> 0
Aussteuerung = f ~10Hz-20kHz
Also wird die Schaltung einen Tiefpass (Wolfgang erwähnte das schon) enthalten, welcher die NF von der Regelung fernhält. Des weiteren musst Du Dir vor Augen halten, dass der Kathodenwiderstand ein Messwiderstand ist, sein Einfluss auf den Arbeitspunkt also deutlich geringer ist als der des Kathodenwiderstandes beim Autobias. Um eine negative Vorspannung von etwa 40V bei 40mA zu erhalten, müßte der Rk 1kOhm haben, 10Ohm sind 1% davon. Allein dies würde keine drastische Verschiebung des Arbeitspunktes bewirken (EL34 S=12,5mA/V). Auch bei Schaltungen mit manueller Bias-Einstellung findest Du oft Kathodenwiderstände in der Gegend von 10Ohm um als Messshunt die Bias-Einstellung zu vereinfachen.

» Und darauf müsste doch dann
» diese Regelmimik reagieren und die Gitterspannung erhöhen. Würde sie dies
» tun, könnte die Endstufe aber nicht arbeiten. Das ist das, wass mir nicht
» in den Kopf geht.
Aus den oben genannten Gründen wird das nicht so sein. Das ist keine Hexerei sondern einfaches Grundlagenwissen! Und die Endstufe arbeitet ja!
»
» Also bleibt Dir, den Istwert (= Spannungsabfall am
» » Kathodenwiderstand) zu erhöhen. Die Regelung weiss nix davon, geht von
» » einem zu hohen Strom aus und erhöht die negative Vorspannung. Wenn das
» » einigermaßen linear erfolgt, sollte also ein 12-Ohm Kathodenwiderstand
» den
» » Ruhestrom um grob 20% reduzieren. Geht man mal von den normalen
» » Widerstandstoleranzen aus (5% oder gar 10%), dann würde ich das zunächst
» » versuchen
»
» Das habe ich gestern noch probiert, das funktioniert einwandfrei.

Das war zu erwarten!
»
» Ich kapiere eben einfach nicht, weshalb die Regelmimik, die im
» "Ruhezustand" funktioniert, (das kann man sehen, bzw. messen wenn man z.B.
» eine EL34 mit schlechteren Emissionswerten in eine Fassung einstöpselt.
» Dann nimmt die Regelmimik die Ug1 soweit zurück bis eben wieder der
» gewollte Ruhestrom erreicht ist) bei Aussteuerung ruhig bleibt.

Also tut die Schaltung genau das, was sie tun soll - kein Grund für tiefgreifende Änderungen. Setz Dich einfach mal mit dem Schaltplan hin und versuche, die Funktion der Schaltung zu verstehen, bei Fragen wird Dir hier bestimmt jemand helfen können. Eine Schaltung ohne genaues Verständnis der Funktionsweise zu ändern, ist keine gute Idee.

Grüße
Hartwig

Weißnix

23.11.2018,
15:45

@ Hartwig

Gittervorspannung

» Also tut die Schaltung genau das, was sie tun soll - kein Grund für
» tiefgreifende Änderungen. Setz Dich einfach mal mit dem Schaltplan hin und
» versuche, die Funktion der Schaltung zu verstehen,

Wenn ich einen Schaltplan hätte würde ich das sogar sehr intensiv tun.
Aber da ich erreicht habe was ich wollte (den Ruhestrom etwas zu verringern) bin ich (fast) zufrieden.

Danke und ein schönes Wochenende!

Weißnix

23.11.2018,
16:29

@ Weißnix

Gittervorspannung

Ich noch mal...

ich glaube ich hab`s kapiert.
Den Tiefpass hatte ich überlesen oder zumindest nicht berücksichtigt. Der Spannungsabfall am Kathodenwiderstand enthält bei Aussteuerung der Endstufe einen hohen
"Wechselstromanteil" . (NF eben)
Wenn man alles unter z.B. 15 Hz ignoriert (Tiefpass) funktioniert die Mimik.
Habe ich richtig gedacht?

Wolfgang Horejsi(R)

23.11.2018,
17:52

@ Weißnix

Gittervorspannung

» Wenn man alles unter z.B. 15 Hz ignoriert (Tiefpass) funktioniert die
» Mimik.
» Habe ich richtig gedacht?

Beim 2. Mal klappt es besser.

Hartwig(R)

23.11.2018,
18:00

@ Weißnix

Gittervorspannung

» Ich noch mal...
»
» ich glaube ich hab`s kapiert.
» Den Tiefpass hatte ich überlesen oder zumindest nicht berücksichtigt. Der
» Spannungsabfall am Kathodenwiderstand enthält bei Aussteuerung der Endstufe
» einen hohen
» "Wechselstromanteil" . (NF eben)
ja, was auch immer man unter "hoch" verstehen mag...
» Wenn man alles unter z.B. 15 Hz ignoriert (Tiefpass) funktioniert die
» Mimik.
» Habe ich richtig gedacht?
Nee - anders herum wäre richtig: Ein Tiefpass läßt tiefe Frequenzen durch, also auch DC. Somit sollte am Istwert-Eingang des Reglers ein Tiefpass hängen, dann würde der Regler die NF nicht mitbekommen. Man könnte den 10-Ohm Widerstand auch mit einem Kondensator (Elko) überbrücken, das entspräche dann einem Hochpass im Signalpfad. Die NF über dem Kathodenwiderstand wäre damit kurzgeschlossen (der Wechselstromanteil des Kathodenstromes würde also durch den Kondensator fliessen). Das entspräche einer Gleichspannungsgegenkopplung ohne die Signalverstärkung zu beeinflussen. Nur wäre das hier vielleicht weniger sinnvoll.
Grüße
Hartwig