50% CFPP

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
Figuren viser en standard katodefølger basert på en triode:



Ac-messig er anoden det punktet som inn og utgangssignalet refereres til (tenk på batteri/strømforsyning som en kortsluttning) og koblingen kalles derfor også felles anodekobling. Kretsen har lav utgangsimpedans men forsterkningen er alltid mindre enn 1.
Tenker vi oss en effektforsterker laget etter denne topologien vil den ha lav utgangsimpedans og lav forvrengning men stille veldig store krav til spenningssving fra drivertrinnet. Mange hundre volt med sving, noe som ikke er en triviell oppgave å levere.

Derfor er de fleste utgangstrinn laget etter modellen under.



Inngangsignalet refereres til rørets katode og ved å rydde litt opp i symbolene ser vi at dette er en standard felles katodekobling også kalt anodefølger eller plate follower.
Fordelen med denne er moderat krav til spenningssving fra drivertrinnet siden man utnytter forsterkningen i røret. På den annen side øker både utgangsimpedans og forvrengning. Hvor mye er selvfølgelig avhengig av hvilket rør som velges men ofte er man avhengig av negativ feedback for å oppnå akseptable verdier.

Et forsøk på å bevare de gode egenskapene fra både katodefølgeren og felles katode er å gjøre begge deler på en gang.



Jeg har kalt løsningen til venstre for ”50% CF” fordi inngangsignalet referer til et midtpunkt på utgangstransformatoren. Ved å rydde litt opp i tegningen ser vi at dette er en variant over unity topologi.
I teorien vil et trinn basert på en ”50% CF” løsning har en utgangsimpedans som er det dobbelte av en ren katodefølger, men fortsatt betraktelig lavere enn et felles katodetrinn. Forvrengningen vil være betraktelig lavere enn et tilsvarende katodetrinn og kravet til inngangsspenning vil være halvparten av det en standard katodefølger krever.
Tja, mange gode egenskaper i en slik løsning men den kan fortsatt forbedres. Hvis jeg bytter ut trioden men en pentode vil jeg oppnå høyere forsterkning (nærmere 1 enn ved bruk av triode), og det er enklere å finne pentoder med høy steilhet (gm) enn tilfellet er i triodeverdenen. Høy steilhet (gm) er viktig i en katodefølger fordi høyere steilhet gir lavere utgangsresistans.


En vanlig måte å bruke en pentode (tetrode i eksemplet under) som katodefølger er å forbinde skjermgitteret (g2) til katoden ved hjelp av en kondensator og mate g2-spenningen til røret via en krets med høy impedans, for eksempel en drossel (til venstre i figuren). På den måten vil en hver variasjon i katodepotensialet overføres til g2 slik at spenning mellom katode og g2 er konstant, noe som er en betingelse for å jobbe i pentodemodus.



En annen måte å gjøre dette på er å utstyre utgangstrafoen med en ekstra vikling med like mange tørn som primærsiden. Ved å gjøre dette oppnår man at spenningen på g2 følger variasjonene i katoden og egentlig kunne man utelatt kondensatoren C. Grunnen til å beholde C er at en eller annet plass høyt opp i frekvens (over det hørbare området) vil lekkasjeinduktansen i trafoen bli såpass høy at koblingen mellom viklingene opphører og man risikerer at g2 svever i sin egen høyimpedante verden. Det høres slett ikke ut som en god ting, noe det heller ikke er, så derfor er kondensatoren fortsatt der. Men det er viktig å forså at C har to forskjellige oppgaver i de to kretsene.


OK, hvis vi kombinerer alt som er skrevet overfor og litt til så blir resultatet dette:
50% CFPP:


Det kan ved første øyekast kanskje virke litt komplisert, men leser (og forstår) man innledningen så "ser man lett...", som Sigmund Soma som skrev lærebøker i mattematikk alltid pleide å uttrykke seg.

På den annen side er ikke "50% CFPP" bare et teoretisk skrivebordsarbeid, det er i høyeste grad et reelt prosjekt. Virker i henhold til teoriene gjør det også, selv om man ikke skulle tro det når man ser dette bildet.




Ha en hyggelig aften,

Jan E Veiset
 

VegardW

Hi-Fi freak
Ble medlem
08.02.2007
Innlegg
4.054
Antall liker
2.834
Sted
Kolsås
Torget vurderinger
4
Satan for en munnfull dette var :)
Du skriver at salaten på bildet virker i henhold til teorien.Si meg er dette gjort før?
Har du avdekket noen svake punkter?
Eller for den sakens skyld funnet noen store pluss?
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
Jeg er helt i starten med å koble ting opp, det eneste som er testet ut er selve kretsen rundt utgangstrafoen (50% CFPP prinsippet) så jeg har ikke all verden av erfaring med selve forsterkeren per dato. Jeg skal komme tilbake med detaljer når ting har blitt mer komplett.


Jan E Veiset
 

slarssen

Overivrig entusiast
Ble medlem
18.03.2003
Innlegg
679
Antall liker
13
Meget intressant, som vanlig Jane. Innleggene dine er alltid en fryd, og det er alltid noe nytt og spennende hver gang!

Du har ikke vurdert å skrive bok, vel? ;D Jeg bestiller én stykk.

Spennende konsept altså. Hvis du klarer å få til Unity gain fordelene, og samtidig lette driver kravene er jo det rimelig fantastisk. Slikt det ser ut så kan det jo virke som om trafoen er relativt simpel (i forhold til feks. den unity gain trafoen du har), f.eks. kunne man kanskje brukt en trafo med separat skjerm vikling og en primær med UL tappinger på 50%? Vet jo at f.eks. Plitron har slike som hyllevare. Kanskje ikke med 50% dog.

Planlegger du å slippe helt unna med Global feedback for å få til en ålreit dempefaktor og forvregning? Hvor mye effekt har du fått til på testbenken?

- Slarssen
 

andreas

Hi-Fi freak
Ble medlem
03.10.2003
Innlegg
2.366
Antall liker
146
Er det et inngangstrinn før B9083 trafoen?
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
Slarssen skrev:
Planlegger du å slippe helt unna med Global feedback for å få til en ålreit dempefaktor og forvregning? Hvor mye effekt har du fått til på testbenken?
Et av målene var å slippe unna global feedback. Testene jeg har kjørt viser en utgangsimpedans på ca 0.9R. Det er omtrent det samme som jeg oppnådde i dette trinnet med triodekoblede rør, 4dB CFB og 7-8dB gNFB



Siden drivertrinnet ikke er ferdig oppkoblet har jeg ikke testet THD og maks effekt, men rundt 35-40W er nok realistisk.

Jan E Veiset
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
Andreas skrev:
Er det et inngangstrinn før B9083 trafoen?
Jepp, driverrørene er 6BL7 eller 6BX7 (jeg har ikke bestemt meg enda, må nesten prøve i praksis hva som gir best resultat). Som frontend skal det stå et E80CC som gainsteg / splitload for å mate driverrørene.

Jan E Veiset.
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
For øyeblikket er planen for forsterkeren noe ala slik som antydet under. Til drivertrinn har jeg valgt en rimelig tradisjonell løsing. gainsteg / splitload og drivertrinn i klasse A.



Jeg har forsøkt å velge så gode (les lineær med lav forvrengning) rør som mulig. E80CC er en av bedre dobbeltrodene jeg vet om i novalsokkel, det er pinkompatibel med ECC82, men har langt bedre linearitet. Skulle jeg rangere noen doble medium-µ novalrør så er valget mitt stigende i denne rekkefølgen: ECC82 - 6FQ7/6CG7 - E80CC.
6BL7 er i utgangspunket ganske lik to triodekoblede EL84, altså to trioder i samme kolbe. Et annet valg kan være 6BX7 som har høyere perveans og som derfor greier å gi høyere spenningssving.
Uansett så har jeg gitt drivertrinnet ca 10dB lokal feedback noe som senker eventuell ulinearitet til omtrent en tredjedel. Med det forventer jeg at de ~100V sving som jeg trenger for å mate utgangtrinnet til full tilt er rimelig "rene", noe som i praksis bør si brøkdeler av en prosent når det gjelder THD.

Ønsker man å leke feedbackleken helt ut kan man selvfølgelig gi drivertrinnet en dominat pol og forsøke å beregne en verdi for kondensatoren som foretar fasekompensasjon i feedbacksløyfen. Disse verdiene er markert med grått i figuren og måten de beregnes på er ikke helt triviell.


For å snakke om noe mer jordnært så har jeg ryddet litt opp i spagettien som rådet tidligere i uka.



Fortsatt ikke så mye å skryte av men en klar forbedring av hvordan tingens tilstand var for noen dager siden. ;D


Jan E Veiset
 
R

Ronny_D

Gjest
kanskje man kunne forsøke noen 700v transistorer eller varum nicht ?
 

VegardW

Hi-Fi freak
Ble medlem
08.02.2007
Innlegg
4.054
Antall liker
2.834
Sted
Kolsås
Torget vurderinger
4
Vedr r out : gitt en ht 8 ohm
Ved hvilken høyere r out vil du vanligvis gjøre tiltak for å få den ned ?
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
Det er nok flere ting som spiller inn men Zo i området 1 ohm eller lavere pleier sjelden/aldri å gi problemer med de høyttalerne jeg bruker. Klipsch RF5 pleier ofte å bli trøblete når Zo er større enn 2 ohm, Avantgarde hornene takler høyere Zo.
Personlig liker jeg å designe for 1 ohm eller lavere uten at det er et fasitsvar. Men i mange tilfeller er det ikke mulig eller ønskelig med så lav Zo, tenk for eksempel på alle single ended 300B forsterkerne der ute som spiller så bra som bare det, også sammen med RF5. En typisk SE 300B ser inn i en primærlast på 3k5 eller der omkring og med typiske verdier for Rdc på 120 ohm (primær) og 0.3 ohm (sekundær) blir Zo fort høyere enn 2 ohm.
For å ta eksemplet ovenfor med 300B ser vi:
Zo = {(rp + Rdc[prim]) x Zprim/Zsek} + Rdc[sec]
= {(800 + 120) x 3500/8} + 0.3 = 2.4 ohm.

Jeg har sett flere designere argumentere for å kjøre 300B med høyere primærlast enn de vanlig 3k5 men utgangseffekten synker raskt med høyere reflektert primærlast og når man i utgangspunket kun har få watt til rådighet ønsker man jo å ta vare på det man har.

På den annen side kan noen få dB katodefeedback (eller annen feedback) gjøre underverker hvis man er i grenseland: http://www.veiset.net/tech/cathode_FB.html
Men dette blir i enkelte kretser sett på som kjetteri.

Jan E Veiset
 

VegardW

Hi-Fi freak
Ble medlem
08.02.2007
Innlegg
4.054
Antall liker
2.834
Sted
Kolsås
Torget vurderinger
4
Takk for et utfyllende og godt svar.
Jeg kunne tenke meg å frisere tungen til denne matematikklærer Soma.(Det meste er lett når man kan det.)
Du skriver at inngangssignalet refereres til et midtpunkt på trafoen.I en katodefølger tar en signalet ut fra katoden , i det andre tilfellet tar en signalet ut påå anoden.
Her har du skissert en krets hvor en ignorant tenker at du gjør det ene i like stor grad som det andre: og det skjer vel neppe i praksis.Kan du utdype litt om hvor signalet hentes ut og hvorfor det blir slik.
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
Trafoen i figuren under til venstre består i prinsippet av to primærviklinger. Hver av disse er merket ½ P.



Hvis vi ser bort fra den nederste ½ P viklingen har vi altså en vanlig katodefølger. Men siden strømmen som går gjennom den øverste ½ P også fortsetter gjennom den nederste ½ P har vi foretatt en dobling av spenningen over hele primærsiden. Det er årsaken til at spenningsforsterkningen i en slik krets ikke er litt mindre enn 1, som i en vanlig CF, men litt mindre enn 2 når viklingene har like mange turn. Gain bestemmes av forholdet mellom de to primærviklingene.


Jan E Veiset
 

VegardW

Hi-Fi freak
Ble medlem
08.02.2007
Innlegg
4.054
Antall liker
2.834
Sted
Kolsås
Torget vurderinger
4
Det er flere ting jeg lurer på i forbindelse med denne kretsen :)
I en "vanlig" katodefølger står det en motstand mellom katode og jord.
Katodefølgeren har lav utgangsimpedans og siden gain er mindre enn 1 omtales den gjerne som et trinn for impedanstilpasning.
Ikke dermed sagt at den kan drive hva som helst.Om jeg forstår det riktig kommer inngangsimpedansen til etterfølgende trinn i parallell med nevnte motstand ? I tilfelle vil det være en grense for hvor lav denne inngangsimpedansen kan være før den resulterer i en vesentlig endring av den effektive motstanden mellom katode og jord.

Spørsmålet (omsider :) ) hvordan beregnet du og hva ble "katodemotstanden " i denne kretsen og hvilken størrelse står i parallell med den ?
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
vega65 skrev:
Spørsmålet (omsider :) ) hvordan beregnet du og hva ble "katodemotstanden " i denne kretsen og hvilken størrelse står i parallell med den ?
Jeg er litt usikker på hva du mener, men hvis du tenker på hvilken last katodefølgerne ser inn i så er det en halv primærvikling hver. En halv primær er det samme som 1/4 Raa som i dette tilfellet vil si 5000/4=1250 ohm. Men husk dette gjelder bare i klasse B. I det området hvor forsterkeren arbeider i klasse AB vil push og pull siden jobbe i takt med hverandre og øke reflektert last til det dobbelte altså 2500 ohm. I tillegg går strømmen fra begge skjermgitter gjennom en separat vikling i trafoen som bidra til å øke tilsynelatende last ytterligere.

Egenlig er dette bare halve sannheten siden katodefølgerne i et 50% CFPP oppsett ser inn i to kvarte primærviklinger hver. Men en kvart pluss en kvart blir en halv primær, selv om dette påvirker både gain og utgangsimpedans med en faktor på ~2 på den måten det er gjort her.

Jan E Veiset
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
jane skrev:
...dette påvirker både gain og utgangsimpedans med en faktor på ~2 på den måten det er gjort her.
For å underbygge dette utsagnet: Her er en prinsipptegning av en "50% CF". For å gjøre ting mindre komplisert er trafoen byttet ut med motstander hvor R1=R2, men grunnprinsippet er det samme, så la oss forsøke å analysere denne kretsen.



Kretsens gain (A):
Hvis vi påtrykker et signal Vi på inngangen vil det samme signalet ligge over R1 (se for øyeblikket bort fra at forsterkningen er litt mindre enn 1). Strømmen gjennom R1 (Ik) er lik strømmen gjennom R2 og utgangsspenningen mellom jord og katode blir da {Vo=IkxR1+R2}. Siden R1=R2 kan dette skrives som {Vo=Ikx2R1} og siden {Ik=Vi/R1} får vi at {Vo=Vix2R1/R1=2Vi} Altså er gain i kretsen lik 2.


Kretsens utgangsresistans (Ro):
Røret som katodefølger har i utgangspunket en utgangsresistans lik 1/gm, som eksempel kan vi i dette tilfellet si 100 ohm. Så hvis jeg forsøker å dytte et signal inn på utgangen vil dette se en last/utgangsresistans på 100 ohm (i parallell med R1+R2).

I en "50% CF" vil følgende skje: R1 og R2 utgjør en spenningsdeler som fører halvparten (husk R1=R2) av signalet som forsøkes dyttet inn i utgangen tilbake til inngangen (rørets gitter).
Røret har fortsatt en utgangsresistans på 100 ohm som eksemplet ovenfor men referansen (gitterspenningen) endres i takt med signalet som påtrykkes utgangen. Påtrykkes 2V på utgangen endes inngangen med 1V. Det vil si at røret har fått en tilsynelatende utgangsresistans som kan beregnes på følgende måte: 2V spenning inn på utgangen medfører at det ligger 1V over utgangsresistansen i røret. 1V over 100ohm tilsvarer en strøm på 10mA. For den eksterne kilden som mater 2V inn på utgangen vil tilsynelatende utgangsresistans være 2V/10mA=200 ohm (også dette i parallell med R1+R2).

Vi har gjort noen tilnærminger under veis men for en "50% CF" gjelder følgende:
A = ~2
Ro = ~2/gm

Jan E Veiset
 

andreas

Hi-Fi freak
Ble medlem
03.10.2003
Innlegg
2.366
Antall liker
146
Når man ser gjennom de siste prosjektene dine, Jane, så er det jo tydelig at feedback er et av de temaene som har opptatt deg aller mest i utviklingen av forsterkerkretser. Er det slik fordi du finner det som det aller viktigst for lyd -"kvaliteten" (i mangel av et bedre ord) i de forsterkerne du har bygd eller er det fordi du finner morsomste utfordringene rent intellektuelt i dette temaet?
Nå er spørsmålet satt litt på spissen ettersom det ene absolutt ikke utelukker det andre, men for oss som ikke har brøkdelen av dine ressurser tilgjengelig og samtidig deler hobbyen er dine erfaringer og arbeider jo av såpass verdi at også innfallsvinkel til problemstillingene du jobber med er av interesse.
 

VegardW

Hi-Fi freak
Ble medlem
08.02.2007
Innlegg
4.054
Antall liker
2.834
Sted
Kolsås
Torget vurderinger
4
Takk for utfyllende og godt svar på et upresist spørsmål.Det bidro til å føre meg litt ut av tåkeheimen.Jeg hadde problemer med å se at trafoen ville representere en stor nok katodemotstand i katodefølgeren til at du fikk en god katodefølger.Dernest lurte jeg på om den impedansen som katodefølgeren skulle drive ville bli så lav at katodefølgeren ikke ville kunne klare det på en tilfredsstillende måte.
Jeg er forøvrig glad for at jeg ikke skal opp til eksamen i denne kretsen i dag.Det hadde blitt en for tøff økt å komme seg gjennom :)
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
Andreas skrev:
Når man ser gjennom de siste prosjektene dine, Jane, så er det jo tydelig at feedback er et av de temaene som har opptatt deg aller mest i utviklingen av forsterkerkretser.
Jeg er ikke motstander av å bruke feedback men i enkelte sammenhenger vegrer jeg meg. Jeg tenker da på feedbacklooper som inneholder reaktive elementer som for eksempel trafoer og høyttalere.
Det jeg opplever lydmessig (sujektivt) ved bruk av global feedback er at lyden blir flat, livløs og til tider noe som kan sammenlignes med komprimert. Dette opplever jeg ofte så ødeleggende for totalresultatet at jeg heller lever med noe THD (lavere harmoniske) i peakområder enn å maskere dette vha gNFB som virker ved alle lydnivåer.

På den annen side: moderat bruk av global feedback kan av og til gjøre underverker. Med moderat snakker jeg om rundt 10dB eller mindre, men som sagt er dette subjektivt.

Jan E Veiset
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
Jeg har gjort noen foreløpige måleringer av forsterkeren for finne ut hvor landet ligger.

- Utgangseffekt: 40W ved startende klipping.
- THD målt 1dB under full effekt: 2HD: 0.4%, 3HD 0.5%, høyere H < 0.1%
- THD målt ved 5Vrms@8R: 2HD: 0.15%, 3HD: 0.05%, høyere H < 0.05%
- Båndbredde 20Hz - 50kHz +/-1dB
- Utgangsimpedans: 0.89 ohm

Det ser egentlig veldig oppløftene ut. En 40 watter med ca 0.6% THD og 50kHz båndbredde 1 dB under full guffe er mer enn godkjent. I alle fall når designet i utgangspunket er eksperimentelt.

Jeg har en liten peak (~+1dB) i frekvensgangen ved ca 35kHz, men det vil ikke føre til stabilitetsproblemer siden forsterkeren er fri for global feedback. Uansett kan jeg legge inn en form for kompensasjon slik at firkantresponsen blir uten ringing.

One down one to go..



De to trafoene på innsiden er filamenttrafoer. Siden utgangsrørene jobber som katodefølgere trenger de separate glødingspotensial som følger katoden. Det gjør at jeg trenger en glødekrets til hvert utgangsrør og en til småsignalrørene. Resten av strømforsyningen er i en ekstern boks.



Jeg får ta noen ordenlige bilder når begge blokkene blir ferdig og det er tid for å sette begge på stereobenken.

Jan E Veiset
 

andreas

Hi-Fi freak
Ble medlem
03.10.2003
Innlegg
2.366
Antall liker
146
De trafokablene kunne nå fått en slik gummipropp som elfa selger i chassisgjennomføringen. Ekstra plastrør hjelper nå litt, men proppene koster jo next to nothing i det selskapet der.
 

slarssen

Overivrig entusiast
Ble medlem
18.03.2003
Innlegg
679
Antall liker
13
Hehe, jepp, dette designet er vel mildt sagt noe over mitt hode, så da får man kritisere på det man vet om. Denne forsterkeren kan da umulig låte bra, jeg spotter den ene feilen etter den andre, og nevner i fleng;

- Ingen Black gate kondiser i poweret
- Ingen Olje fyllte kondensatorer i signalveien
- Hva? Ikkeno' nikkel eller SuperduperMalloy fra månen i trafoene?
- Flertrådige kabler? Tsktsktsk.
- Hvor er sølv ledningene egentlig?

Neiognei altså. Heldigvis så er det vel håp ennå. Smør alt inn med linolje. ;D ;D ;D ;D ;D

Nei, spøk til side.

Flotte måledata Jane. Er det utgangstrinnet i seg selv som begrenser båndbredden? Eller er det drivertrinnet? 50kHz er mer enn nok altså, det er ikke det :)

Hvor mye betalte du for utgangstrafoene? Antar dette er klasse AB?
 

VegardW

Hi-Fi freak
Ble medlem
08.02.2007
Innlegg
4.054
Antall liker
2.834
Sted
Kolsås
Torget vurderinger
4
Samma pokker for meg hvordan Jane grer spagettien ;D
Det som jeg liker med tråder som denne
Er at her er mye å lære og Jane er flink til å forklare og tålmodig med uskolerte nysgjerrige rørnoviser.
Akkurat dette prosjektet synes jeg er ekstra spennende Det er ikke så ofte vi får servert noe som trolig ikke er gjort før(Jepp jeg lette litt men fant ikke maken).Jeg er spent på hva evalueringen sier spesielt i forhold til unity gain forsterkeren.Kan du si noe om hvorfor båndbredden er mindre på denne forsterkeren (for det er den vel? jeg husker forhåpentlig ikke så feil :) )
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
Slarssen skrev:
Flotte måledata Jane. Er det utgangstrinnet i seg selv som begrenser båndbredden? Eller er det drivertrinnet? 50kHz er mer enn nok altså, det er ikke det :)

Hvor mye betalte du for utgangstrafoene? Antar dette er klasse AB?
Båndbredden på 50kHz tror jeg er i sum er en kombinasjon av driver og utgangstrinn..
Da jeg fyre opp forsterkeren første gang var båndbredden bare litt over 10kHz og THD rimelig høy så jeg trodde hele konstruksjonen var mislykket. Etter et par stiff drinks og litt målinger fant jeg ut at en side av 6BL7 driverrøret var defekt, og etter nok en stiff drink og et nytt 6BL7 forsvant den litt ekle følelsen av skuffelse.

Utgangstrafoene kostet i utgangspunket rundt £140,- pr stk. Brian skulle ha noe ekstra for komplekst viklingsmønster men jeg tror han glemte akkurat det.

Klasse AB, ja.

Jan E Veiset
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
vega65 skrev:
Kan du si noe om hvorfor båndbredden er mindre på denne forsterkeren (for det er den vel? jeg husker forhåpentlig ikke så feil :) )
Unity forsterkeren jeg brøt meg på i 2007 (tiden går fort) hadde en ekstrem utgangstrafo (trifilar viklet primærside) med hensyn på båndbredde. Dette ble gjort med referanse til professor Pen-Tung Sah og hans teorier om quasi transients in class B audio PP amplifiers [1]. Rimelig heavy lesing, spør du meg...

[1] http://www.veiset.net/tech/Mac1936.pdf

Jan E Veiset
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
For å avslutte denne tråden så legger jeg ut noen bilder av de ferdige forsterkerne.
Første bildet er tatt i skumringen med 6550 som utgangsrør og det neste på høylys dag med Golden Dragon KT90.





Når det gjelder ulike typer av rør har jeg rotert rundt på både E80CC (div Phillips, Westinghouse, CEI, Tungsram), 6BL7 (div RCA, GE, Sylvania, Dumont, Delco) og utgangsrørene.

Obs, da gikk jaggu meg strømmen, ikke bare her i huset men i hele gata, nabolaget og så langt øyet kan se. Jeg får ta det litt roligere neste gang jeg tester ut utgangsforsterkere..


Jan E Veiset
 

VegardW

Hi-Fi freak
Ble medlem
08.02.2007
Innlegg
4.054
Antall liker
2.834
Sted
Kolsås
Torget vurderinger
4
Det var da pokker til bråstopp :)

En oppsummering av prosjektet ? (om du gidder )
Og denne nye koplingen i utgangstrinnet. Innfridde det?
Noe du skal arbeide videre med ?

Og noen betraktninger rundt de ulike rørene du prøvet her?

Om ikke strømmen er borte for en lengre periode da....
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
50%CFPP føyer seg inn i rekken av mer eller mindre spesielle design som for eksempel Unity trinn og Circlotron. Men alle disse er mer eller mindre halvbrødre.

For å summere opp::
Unity: Spesielle krav til utgangstrafo (llav Lleak). Høyt krav til driverkrets.
Ciclotron:: 2 stk strømforsyninger. Høyt krav til driverkrets.
50%CFPP: Spesiell utgangstrafo (50+50%). Høyt krav til driverkrets.

Som du ser har alle disse konstruksjonene spesielle krav til drivertrinnet. De som designet McIntosh og Circlotron løste dette vha av bootstrapping, altså positiv feedback. Jeg løste dette med en step-up trafo mellom drivertrinnet og utgangen og dermed i utgangspunket ingen positiv feedback. På den annen side så la jeg reflektert impedans i utgangstrafoen være rimelig høy, slik at jeg oppnådde lav nok utgangsimpedans uten bruk av loop feedback. Det er også grunnen til at f eks MC75 gir ut 75 watt mens denne utgaven av 50%CFPP under samme betingelser gir lavere effekt.
Personlig liker jeg også at strømmen fra g2 bidrar til effekt i 50%CFPP oppsettet, og sånn sett ikke lander på stengrund som i mange andre pentode-oppsett.

Hvordan den låter? Gode, gamle Cole Porter's Love for sale har aldri hørt mer prostituert ut enn den gjør via 50%CFPP.
Love that's fresh and still unspoiled
Love that's only slightly soiled


Jan E Veiset
 

andreas

Hi-Fi freak
Ble medlem
03.10.2003
Innlegg
2.366
Antall liker
146
jane skrev:
Love that's fresh and still unspoiled
Love that's only slightly soiled


Jan E Veiset
Høres ut som dette kan utvikle seg til et mer langvarig forhold. Vel i havn med nok et flott prosjekt.
 

VegardW

Hi-Fi freak
Ble medlem
08.02.2007
Innlegg
4.054
Antall liker
2.834
Sted
Kolsås
Torget vurderinger
4
Det er gitt noen betraktninger rundt feedback i denne tråden.Bla nevner du at du vegrer deg for å bruke global feedback.Jeg har sett mange steder at ulike former for lokal feedback synes å bli foretrukket.Jeg vet at dette kanskje er et både stort og vrient spørsmål, men skitt av :
noen formening om hvorfor en høy feedback grad i et trinn kan være en god ting,mens en forholdsmessig mindre feedback grad globalt oppleves slik du beskriver lenger opp i tråden?
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
Tja, det enkleste å forklare er at forvrengningskomponentene endrer seg ved bruk av feedback Generelt gir ingen eller lite feedback lavere harmoniske (2. og 3. harmoniske), ved medium feedback vil høyere harmoniske øke i forhold til lavere og ved nye feedback vil det bli lite av det meste..
Imidlertid er det vanskelig å utstyre en rørforsterker med mye feedback så man har valget mellom ikke noe, lite eller moderat bruk (opp til ~30dB i en vanlig konstruksjon)

Et annet fenomen (enn virkningen på HD) som er vel så interessant er at feedback senker forsterkerens gain. Vel å merke så lenge feedbacksignalet er nøyaktig 180 grader ute av fase og en eksakt replika av inngangssignalet. I det øyeblikk utgangssignalet ikke er en ren replika, som kan det skyldes flere ting, for eksempel at forsterkeren har en eller annet form for ulinear overføringskarakteristikk, har forsterkeren muligheten til å bruke all sin open loop gain til å korrigere dette. Det betyr at jo mer feedback en forsterker er utstyrt med jo mer potent er den til å korrigere feilsituasjoner men også til å overstyre et eller flere av trinnene i forsterkeren.

Uten å blande inn komplekse ting som utgangstrafoer og høyttalere han vi tenke litt på hva som skjer i en feedback forsterker i det den klipper. For å eksemplifisere ting kan vi si at denne forsterkeren har en gain på 26dB/20x under normal drift og 26dB/20x loop feedback. Disse verdiene er helt relevante i mange rørforsterkere. I det den starter å klippe vil forsterkningen øke fra 20x til 400x fordi feedbacksløyfen ikke lenger er i stand til å fortelle hva som skjer på utgangen (den har gått i metning). Det betyr, i denne situasjonen, at det skal en veldig liten økning til i inngangssignalet før de fleste trinn i forsterkeren er hinsides overstyrt. I mange forsterkere som ikke er rent DC-koblet vil en slik overstyring endre arbeidsforholdene lenge etter at overstyringen har funnet sted. (hint: blocking og over/under biasing).

Nå er klipping en ekstremsituasjon (selv om det skjer oftere enn vi liker å tro), men tenk litt på hva som for eksempel skjer med en kapasitiv last på utgangen og en flanke/transient på inngangen. Siden det finnes en gitt utgangsresistans vil flanken bruke litt tid på å lade opp den kapasitive lasten og utgangssignalet vil bli litt forsinket. I en forsterkerer uten feedback vil dette oppføre seg som et RC-ledd og på en firkantpuls vil dette vise seg ved at kantene er avrundet og at det innføres en viss slewrate/deformering av pulsen. I en feedbackforsterker vil dette føre til et avvik mellom originalt signal og utgangssignal som forsøkes korrigert ved at differansen forsterkes opp med alt av reserver forsterkeren måtte ha. Med 26dB feedback, som i eksemplet ovenfor, vil et hvert avvik forsterkes med 20x. Siden det er veldig sjelden at en forsterker har 20x overstyringsmargin (i praksis aldri) står vi igjen i fare for overstyring i et eller flere trinn av forsterkeren. I beste fall gir dette seg utslag i ringing.

Det er selvfølgelig, i noen grad, mulig å kompensere for de reaktive komponentene som er kjent, men dessverre finnes det ikke bare en standard høyttaler som kan beskrives som en kjent kompleks last. Hver høyttaler er en ulik last og for en feedbackforsterker er ikke det en gunstig situasjon siden tidskonstanter og faseforhold innen det som er en del av feedbackloopen endres.

Dette er problemstillinger som har vært kjent i en mannsalder eller to og det finnes veldig mye literatur om emnet. Igjen vil jeg nevne Crowhurst og Understanding Hi-Fi Circuits [1] som en god start.


Jan E Veiset.

[1] http://www.audioxpress.com/bksprods/products/bkaa63.htm
 

VegardW

Hi-Fi freak
Ble medlem
08.02.2007
Innlegg
4.054
Antall liker
2.834
Sted
Kolsås
Torget vurderinger
4
Takk for svar og link .Nå er litt av årets påskelitteratur bestillt :)
 

slarssen

Overivrig entusiast
Ble medlem
18.03.2003
Innlegg
679
Antall liker
13
Meget flott Jane.

Av alle de siste forsterkerene du har bygget med KT88/6550, hvilke av de ville du anbefalt for andre å bygge? Gitt at de trafoene du har fått viklet er tilgjengelige via Sowter for andre også da.

Jeg er i en fase der jeg er litt ute etter idéer til effekt til meg selv, og endel av dine kreasjoner er meget intressane å se videre på.

Slik jeg forstår deg så liker du f.eks. denne nyeste bedre enn den KT66 cfb ampen. Er det slik at du har fått progressivt bedre forsterkere eller har de bare forskjellige lyd signaturer?

(vi kan sikkert ta dette på PM om du vil)
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
Jeg liker egenlig CFB forsterkeren med dual choke i LTP veldig godt. Et ryddig, enkelt og robust design. Så den har jeg ingen problemer med å anbefale hvis rundt 2x 15w er nok. Det eneste jeg kanskje ville ha endret i ettertid er choken, byttet den ut med en med bedre magnetisk kobling og symmetri mellom fasene ved høyere frekvenser. Men som vi ser av firkantresponsen (og en båndbredde på 100kHz) er dette ikke noe stort problem i dag heller.



0.4% THD 1dB under full guffe er heller ikke så verst, det meste av dette er 3. harmoniske. Ønsker man lavere THD uten å bruke mer feedback må man nesten velge andre utgangsrør.


50%CFPP har med sine 40w+ selvfølgelig mer krefter og spiller da også mer uanstrengt ved høyt volum. Siden den er uten loopfeedback kan den i praksis presses ganske hardt før lydbildet kollapser. Å overstyre denne forsterkeren blir litt som å spille piano, harde anslag får en annen klang enn myke anslag, men det låter fortsatt som et naturlig piano.


Det jeg holder på med for øyeblikket er en Circlotron-konstruksjon basert på 6P45S/6KG6 (eller tilsvarende) mest for å prøve andre utgangsrør enn de vanlige. Fordelen med Circlotron er at det kan brukes en normal PP utgangstrafo med bare en fjerdedel av reflektert last vs en vanlig PP konstruksjon. Imidlertid er denne forsterkeren avhengig av en eller annen form for feedback for å snakke med normale høyttalere, hvor mye gjenstår å se.

Hvis man liker både enkelt design og gode resultatet kommer kan ikke unna en nonfeedback løsning med DHT, noe ala denne: http://www.veiset.net/PX25/ Litt høyere kostnader enn en standard PP forsterker og litt krav til preampen som ser en last på ~13k.

Jeg vet nesten ikke jeg, mye koker jo ned til personlige preferanser og hvilke høyttalere som skal drives. Alle løsninger har sine styrker og alle løsninger har sine kompromiss og svakheter. Den dagen noen kommer opp med noe som alle kan enes om er den endelige løsningen, vil i alle fall jeg bli mektig imponert.

Jan E Veiset
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
Fikk den tilbake på stereobenken etter mange års utlån. Det eneste som stort sett har skjedd på den tiden er at utgangsrørene har blitt byttet (til EL34). Når det gjelder disse kan omtrent alt som passer i en oktalsokkel brukes som utgangsrør. Skulle g2-spenningen være en begrensning er det egentlig bare å bytte VR-røret som regulerer spenningen til skjermgitteret.

Det er alltid moro å lytte til en rørforsterker med relativ lav utgangsimpedans uten at dette er oppnådd med loop-feedback. En oktav dypere i bassen sammen med Klipsch :)

 

VegardW

Hi-Fi freak
Ble medlem
08.02.2007
Innlegg
4.054
Antall liker
2.834
Sted
Kolsås
Torget vurderinger
4
Kult gjensyn!
hvordan låter den oppover i frekvens ref for eksempel px 25 ampen. Noen nye amp prosjekter i farta ?
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
Jeg begynner å bli gammel så det meste som foregår over 10kHz kan jeg vel snart se langt etter...
PX25 greiene er velprøvd topologi, den eneste twisten jeg tilførte var katodefeedback, PP50 var på en måte upløyd mark og det var moro å få til å virke i henhold til beregninger og teori. Begge forsterkerne går godt over 20kHz så jeg tror ikke det er i det området jeg greier å skille disse. Og begge har omtrent lik utgangsimpedans så det som skiller disse er nok mye mine forventninger, forventninger om at det jeg selv har konstruert fra bunnen av skal låte bra. :p
 

jane

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.06.2004
Innlegg
3.073
Antall liker
1.069
Sted
'
Slik ser nå skjemaet en gang ut, og som vi kan se skal det 1.6Vp til for å gi full effekt ut. 1.6Vp er litt i overkant av 1Vrms. Det er en helt normal følsomhet for et effekttrinn og helt i henhold til linjenivå som i dag er rundt 2V men personlig ønsker jeg å senke følsomheten til i områder 2-3V.



I dette tilfellet er E82CC er min venn som har µ lik 17 i stedet for E80CC som ligger på 27. Enkelt sagt kan vi si at følsomheten blir redusert med samme faktor for µ og vi burde fått en følsomhet på 1.6 x 27/17, altså 2.5V.
Nå er det egentlig ikke bare så liketil som bare å bytte inngangsrøret, det er DC-koblet til det etterfølgende splitload-trinnet og det trinnet er faktisk rimelig følsomt på DC-endringer, pluss at det er lokal feedback i inngangstrinnet. Men på den annen side, hvis bytte av inngangsrør er mitt største opprør i livet, ja da..



Egentlig anbefaler jeg av hensyn til linearitet å bytte motsatt vei altså fra ECC82 til E80CC, men siden jeg nå snakker til selv så gjør jeg et unntak. Enda en oktav i bassen oppnådd :confused:
 
Topp Bunn