GU50 Klasse A2/AB2

Diskusjonstråd Se tråd i gallerivisning

  • jane

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    27.06.2004
    Innlegg
    3.421
    Antall liker
    1.675
    Sted
    '
    Tror nesten jeg må starte med skjemaet og begrunne løsningen ut i fra det. Men som forord kan jeg si at målet var en forsterker i klasse A2/AB2 hvor det er lagt stor vekt på forhold som opptrer ved overload og recovery. I klartekst betyr det at forsterkeren skal designes for å kunne presses hardt uten å sprekke opp. Med å sprekke opp mener jeg hard klipping og målet her er veldig soft klipping omtrent som å spille piano og registrere at lyden blir noe annerledes ved harde anslag: det er en hørbar men ørevennlig måte å si fra på.

    Så her er vi:
    24jul12a.gif


    Et kraftig drivertrinn, triodekoblet EL34 som mater en step-down interstage-trafo som også fungerer som fasesplitter. Målet er å levere mer enn 100Vp og ca 10mA inn til slutt-rørene ved full guffe. Med en hvilestrøm på 35mA på primærsiden pluss step-down burde det la seg gjøre rimelig uanfektet.
    Det man taper ved å bruke interstage-trafo er frekvensgang. Målet er 20 til 20kHz, det vil si audioområdet innenfor 1dB fall ved ytterkantene av dette båndet. Målinger ved en relevant kildeimpedans på 1200 ohm viser denne karakteristikken for trafoen (sekundærsiden terminert med 2x10k):

    IS-f.gif


    Jeg er litt usikker på hvorfor jeg måler +0.2dB høyere ved 100Hz enn ved 1k, det kan jo selvfølgelig være målefeil men i følge dette er frekvensresponsen 20Hz til 26kHz innenfor –0.5dB og det er greit nok. Over 30kHz faller responsen som en stein og –3dB ligger på ca 40kHz.

    OK, nok om akkurat det. Målet med denne forsterkeren var gode egenskaper ved overload og recocvery. Det betinger et par forhold: Klasse 2 og ingen global feedback.
    Global feedback sikrer i mange tilfeller at utgangeimpedansen blir lav og det er nødvendig for å drive normale høyttalere. Så når jeg ikke kan bruke global feedback bør jeg for å oppnå det samme bruke lokal feedback, og det gjør jeg. Jeg bruker lokal katodefeedback for å senke utgangsimpedansen og i tillegg kjører jeg GU50 i triode-modus som senker utgangsimpedansen med en faktor på mer enn en dekade i forhold til pentode/tetrode-modus. Det jeg taper på veien er effekt, men det tar jeg igjen ved å gjøre utgangstrinnet i klasse 2.

    Hvorfor GU50 og ikke KT88 eller tilsvarende?
    Begge disse rørene har omtrent samme oppgitte anodetap så de burde oppføre seg omtrent likt, eller hva? Vel, den interne strukturen i GU50 er en nikkellegering som tåler veldig mye juling. Dette er oppgitt i databladet på det viset at kontinuerlig effekten inn på styregitteret er satt til 1W, og det er rimelig mye, i alle fall når vi snakker om audio og klasse A2/AB2.

    Til slutt et bilde av innmaten, utgangstrinnet og litt av hvert annet.
    Gridstopperne er karbon kompositt (cc) på bare 27 ohm, men CC-motstander, gamle Phillips i dette tilfellet, vil jeg tro er det beste du kan bruke som stoppere. De gråe motstandene er ikke motstander men RF-choker. Alt for å forhindre tøys ved radiofrekvenser.

    25jul12b.JPG


    Det var nå det, i alle fall i dag

    Resten av uka går sikkert med til å lage drivertrinnet..
     

    Milenko

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    04.04.2003
    Innlegg
    5.872
    Antall liker
    1.487
    Sted
    Steinkjer
    Torget vurderinger
    1
    Liker prosjektene dine, blir like imponert hver gang :)
     

    jane

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    27.06.2004
    Innlegg
    3.421
    Antall liker
    1.675
    Sted
    '
    Planen for resten av uka ser slik ut:

    Driver-p2p-layout2.gif

    Og slik ser det ut i dag rundt de to oktalsoklene i dag:

    24jul12cdJPG.JPG


    Til venstre i bildet ser du to effektmotstander (white coffin), disse er ikke for autobias eller katodebias men for back-bias. Dette er en måte å realisere stiv negativ forsyning til utgangsrørene på. G1-forsyningen til utgangsrørene skal være rimelig stiv i klasse 2.
    Ut av bildet ser du de hvite og brune ledningene fra I/S-trafoen og at høyspenningen (orange) er det eneste som er på plass. Jeg vet ikke så mye annet å si per dato, annet enn at det er tenkt å bruke led-bias (3.6v) på inngangsrøret 6SR7.

    Den siste forsterkeren jeg laget var en klasse A2 6C33 og det har blitt en av mine favoritter, så jeg har egentlig høye forventninger til denne også. Men vi får nå se da. Er den ikke god så sier jeg det også..
     

    samlanes

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    15.02.2008
    Innlegg
    2.463
    Antall liker
    551
    Sted
    Hordaland
    Torget vurderinger
    1
    Som vanleg,veldig flott utført og godt gjennomtenkt til minste detalj.
    Kor mange watt er det snakk om?

    Slike rf choker,kan det med fordel kobles slike i alle vanlege rørforst,og kor kobles dei til?

    mvh.
     

    Delle

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    09.03.2007
    Innlegg
    1.494
    Antall liker
    278
    Kan du utdype noe om sammenhengen mellom de gode egenskapene ved overload / recovery og klasse 2-drift / manglende GF?

    Mvh
     

    jane

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    27.06.2004
    Innlegg
    3.421
    Antall liker
    1.675
    Sted
    '
    Kanskje ikke - Jeg antar at GF betyr global feedback?
    Global feedback er noe som blir ført tilbake fra utgang til inngang og sammenlignet med det opprinnelige signalet. Når en forsterker klipper vil inngangen få beskjed om at utgangssignalet ikke henger med og forsøke å rette på dette med å gi mer signal. Jo mer feedback, jo mer korreksjon og jo verre går det. For å si det slik: feedback fungerer ikke, verken i teori eller praksis, ved klipping. Feedback bidrar kun til å gjøre ting verre når forsterkeren klipper. Derfor er det noen designere som hater feedback og som mener at verden blir et bedre sted uten feedback og som derfor søker løsninger uten dette ondet.
    Disse menneskene som mener dette trenger ikke å forvalte sannheten men de tror vel selv at de har funnet løsningen på noen av verdens problemer. Og det skal en ikke kimse av, hvis verdens problemer finnes i en feedback-loop er det av ren matematisk art og kan rasjonelt løses.
     

    VegardW

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    08.02.2007
    Innlegg
    4.172
    Antall liker
    3.277
    Sted
    Kolsås
    Torget vurderinger
    5
    En spennende innfallsvinkel. Overload/recovery!
    Fint om du skriver litt om et fornuftig oppsett og fremgangsmåte
    For å måle dette.
    Skal du regulere i strømforsyningen?
    Noen synspunkter på hvor stiv den må være for at psu ikke blir det svake
    Leddet Mhp overload/recovery?
    Mvh Vegard
     

    jane

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    27.06.2004
    Innlegg
    3.421
    Antall liker
    1.675
    Sted
    '
    Kor mange watt er det snakk om?
    Utgangseffekten er begrenset av en del konstanter. I første rekke spenningen og reflektert last. Reflektert last er primærsiden av utgangstrafoen. For push-pull trafoer er lasten ofte oppgitt fra anode til anode (Zaa), i dette tilfellet 8000 ohm. I prinsippet ser hvert utgangsrør halvparten av viklingene og siden impedansforholdet er gitt av kvadratet av antall turn ser hver anode Zaa/(2^2), altså 2000 ohm, men dette gjelder bare i klasse B når hvert rør tar seg av hver sin halvperiode. I klasse A deler begge rørene på jobben som igjen gjør at reflektert last økes til det dobbelte, altså 4000 ohm.
    Så kan man jo lure på når det hele er i klasse A eller klasse B eller en annen klasse, og svaret er ganske enkelt: det kommer an på hvilestrømmen (Iq). Så lenge hvilestrømmen (Iq) er høyere eller lik signalstrømmen (i) er trinnet i klasse A. For å relatere dette til effekt må vi igjen se på reflektert last, og maks effekt i klasse A er lik kvadratet av hvilestrøm ganger lasten (P=(Iq^2)*Zaa). I mitt tilfelle med 80mA hvilestrøm og Zaa=8k gir dette 51 watt peak eller ca 25w RMS. Dette betyr ikke at forsterkeren nødvendigvis gir 25 watt men dette er altså grensen for klasse A drift.
    Så hvor høy er utgangseffekten?
    Maks effekt er gitt av forsyningsspenning (U) og reflektert last (Za): P=U^2/Za. Vi antar her at trinnet har beveget seg ut av klasse A og at Za=Zaa/(2^2). Med U=410v og Za=2k gir dette 84 watt peak eller 42 watt RMS. Men dette er ikke realistiske verdier, utgangstrinnet greier aldri å svinge opp til 100% av forsyningsspenningen, så hvor går grensen?
    For å si noe om det må vi se på karakteristikken for GU50 og hvis vi holder oss i nærheten av klasse A er et sving på 320v realistisk. Det tilsvarer ca 25 watt. Som vi ser har vi her havnet i et område hvor styrespenningen har passert 0v og er positiv, vi er altså i det området som kalles klasse A2. Dette er et område hvor de fleste forsterkere bokstavelig talt møter veggen og går i hard klipping.

    gu50_triode_A2_400.gif


    Pøser vi på mer signal øker effekten og vi entrer klasse AB2. Ulineariteten vil øke men forhåpentligvis på en lite destruktiv måte.

    Jeg vet ikke jeg, men når jeg leser det jeg har skrevet fremstår det rimelig nerdete og fjernt. :( Men det var et forsøk på å si noe om utgangseffekt.
     

    jane

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    27.06.2004
    Innlegg
    3.421
    Antall liker
    1.675
    Sted
    '
    En spennende innfallsvinkel. Overload/recovery!
    Fint om du skriver litt om et fornuftig oppsett og fremgangsmåte
    For å måle dette.
    Jeg tror Norman Crowhurst har skrevet en god del om akkurat dette. Mange av disse bøkene ligger som pdf ute på nettet.
     

    samlanes

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    15.02.2008
    Innlegg
    2.463
    Antall liker
    551
    Sted
    Hordaland
    Torget vurderinger
    1
    Takk for svar,med såpass effekt og lav utgimpedanse kan den brukes på det meste normale høgtalere da vil eg tru.
    Følger spent med videre.

    Mvh.
     

    jane

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    27.06.2004
    Innlegg
    3.421
    Antall liker
    1.675
    Sted
    '
    Bortsett fra noen småting er den ene blokka ferdig.
    Det første jeg gjør for å sjekke en ny forsterker er å slå den på (bombe) og gjøre en rask sjekk av strøm og spenninger. Dette forteller meg det meste i forhold til hva som er tenkt design og en rask sjekk med scope forteller forhåpentligvis at forsterkeren ikke oscillerer pluss at det gir informasjon om støynivået. Hvis alt dette ser normalt ut lar jeg den stå på benken og koke et par timer eller vel så det. Der er jeg nå. Det brer seg alltid en god aroma i rommet når jeg slår på en helt ny rørforsterker, omtrent som lukten av kaffe om morran eller ferskt brød.. Eller for den saks skyld avispapir på en regntung høstdag.

    Det er alltid en lettelse å se at LED-bias-diodene lyser opp normalt, det betyr at inngangstrinnet er sånn omtrent i vater.
    27jul12b.JPG



    Enn så lenge, noen pausefisker: Mullard Tropical fish:
    27jul12c.JPG


    Jeg kommer vel til å kople opp den ene forsterkeren jeg har i løpet av kvelden for å høre hva den er laget av..
     

    Cobra2

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    26.02.2003
    Innlegg
    5.066
    Antall liker
    1.262
    Sted
    Stavanger
    Torget vurderinger
    76
    Noen god grunn (utenom pris) til å bruke en begrensende(?) interstage-trafo?
    Og 6SR7? -at den har lav forsterkning (og sannsynligvis er rimelig)? -noen greie/vanlige alternativer?
    mvh
    Arne K
     

    jane

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    27.06.2004
    Innlegg
    3.421
    Antall liker
    1.675
    Sted
    '
    Noen god grunn (utenom pris) til å bruke en begrensende(?) interstage-trafo?
    Og 6SR7? -at den har lav forsterkning (og sannsynligvis er rimelig)? -noen greie/vanlige alternativer?
    Tja, jeg ser ikke helt argumentet når det gjeller pris, det burde vel telle i negativ retning?
    Siden I/S-trafoene er step-down så oppnår jeg i alle fall impedans-transformasjon, altså lav driverimpedans til å drive utgangsrørene i klasse 2. EL34 greier vel å levere et par watt eller så inn til utgangstrinnet. GU50 tilsier en last på ca 2-3k i klasse 2 og med step-down gir dette rundt 5k effektiv last for EL34 og det burde være overkommelig.

    6SR7 gir den forsterkningen jeg trenger, en halv 6SN7 eller f eks 6J5 (og noen eldre rør) er rør med omtrent samme karakteristikk. På papiret er alle disse langt bedre enn det mye brukte ECC82.

    Vi får se. Jeg skal snart koble den opp og teste hvor landet ligger :)
     

    Cobra2

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    26.02.2003
    Innlegg
    5.066
    Antall liker
    1.262
    Sted
    Stavanger
    Torget vurderinger
    76
    Det skulle vel ikke være noe større problem å øke ut-effekten med noe høyere B+ på utgangen? Det sies å være gunstig for GU-50's lyd også...?
    (i følge en "kjent" russisk-amerikaner..)

    Arne K
     

    jane

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    27.06.2004
    Innlegg
    3.421
    Antall liker
    1.675
    Sted
    '
    Du tenker sikkert på Wavebourn. Selv han vil vel ikke anbefale så mye mer enn 400v eller der omkring anodespenning på GU50 når vi snakker triodekoblet? Men helt klart en veldig kunnskapsrik person.
     

    jane

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    27.06.2004
    Innlegg
    3.421
    Antall liker
    1.675
    Sted
    '
    Da er både høyre og venstre kanal ferdig og jeg har hatt dette oppkoblet sammen med Klipsch RF5 en stund. Dette er ikke de enkleste høyttalere for rørforsterkere og erfaringsmessig må utgangsimpedansen ligge godt under 2 ohm for å drive disse på en grei måte. Og der er oppnådd ved hjelp av lokal katodefeedback i utgangstrafoene. Målt utgangsimpedans ligger på ca 1.5 ohm.

    Og for å repetere utgangspunktet med 12% CFB:


    For de som måtte være interessert i beregning av CFB så skrev jeg noe om dette for en del år siden, og det ligger her:
    Beregning av katodefeedback.

    Men sånn ser dagens oppsett ut:


    6SR7, EL34, EM87, OPT og interstage er det som vises i bildet. EM87 står der som en slags pilot-lampe og indikerer utgangseffekten. I utgangspunktet klapper strålene sammen ved full effekt, men hva er full effekt i en klasse 2 forsterker?
    I en normal rørforsterker så pleier 1% THD å angi klipping og gis det på litt mer volum så stiger forvrengningen til 10%+ innenfor et veldig lite område. I klasse A2 er det annerledes; når du møter 1% THD så er ikke løpet kjørt, det finnes fortsatt kanskje både 2 og 3 og 4dB mer å gå på før flat klipping opptrer. Det høres kanskje ikke så imponerende ut med +3dB men det er faktisk en dobling av effekten.

    Dette gjør sitt for opplevelse av lyden. En forsterker du føler ikke klipper oppfører seg som noe helt annet enn en forsterker som møter hard klipping. Et annet moment er at når denne forsterkeren først klipper så gir den ikke feedback tilbake om dette slik at inngangstrinnet blir belastet med ubrukbar informasjon (som normale feedbackforsterkere gjør). Vi snakker altså i dette tilfellet om en forsterker helt uten global feedback.
    Hva mer kan jeg si? Jo, det låter OK og vel så det.

    Avveksling til venstre: EL84 Push Pull, Pushwagner, Horn og Mapletree Audio.
     

    Cobra2

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    26.02.2003
    Innlegg
    5.066
    Antall liker
    1.262
    Sted
    Stavanger
    Torget vurderinger
    76
    Nice!
    Hvor går grensen for "for mye" cfb?

    Arne K
     

    jane

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    27.06.2004
    Innlegg
    3.421
    Antall liker
    1.675
    Sted
    '
    Hvor går grensen for "for mye" cfb?
    Den kritiske faktoren er loop-gain og ved CFB er denne lik µ x B. Hvor µ er rørets forsterkningsfaktor og B er feedbackfraksjonen (B=%CFB/100). Så lenge dette produktet er mindre enn 1 så er vi på den trygge siden når det gjelder stabilitet.
    I praksis går skillet mellom trioder og tetroder/pentoder. Sistnevnte har en µ-ekvivalent (Rp x gm) som vanligvis ligger en dekade høyere enn for trioder. Pentoder og CFB betinger gode trafoer med lav fasedreiing, McIntoch (i sine patenterte unity slutt-trinn) løste dette ved å vikle katode og primærviklingene bifilar.
     

    Cobra2

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    26.02.2003
    Innlegg
    5.066
    Antall liker
    1.262
    Sted
    Stavanger
    Torget vurderinger
    76
    Enklest å holde seg til trioder, altså.
    McIntosh sluttet vel med de avanserte trafoene etter 275-mk1, etter skjema jeg har sett...? edit; finnes visst på nyere også...

    Arne K
     
    Sist redigert:

    jane

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    27.06.2004
    Innlegg
    3.421
    Antall liker
    1.675
    Sted
    '
    Trafoene til McIntosh MC275 var i utgangspunktet ekstreme. Ikke nok med at de var bifilar, de var trifilar med en tredje vikling brukt til bootstrapping av drivertrinnet. I tillegg hadde trafoene 600 ohms tapping for 70/100V linjesignal og egen separat tertiærvikling til feedback. Fordelen med å separere sekundær og feedback var at sekundærsiden kunne gjøres svevende, altså fri fra et gitt potensial (jord), slik at sekundærsiden kunne serie- parallell- eller bro-kobles, alt etter behov. Tja, hva skal man si? Ingeniørene hos Mc fikk tilsynelatende gjennomslag for det meste på den tiden. Høres ut som en grei bedrift å jobbe i..
    Om alt dette er like komplisert den dag i dag vet jeg ikke, men jeg er temmelig sikker på at primær og katode fortsatt er bifilar viklet.
     
  • Laster inn…

Diskusjonstråd Se tråd i gallerivisning

  • Laster inn…
Topp Bunn