Hvordan regne ut utgangsimpedans?

[Jens]

Har en EAR riaa som jeg til stadighet modifiserer litt på.
Denne driver 10m med interconnect og derfor kan det kanskje være greit å finne ut hvilken utgangsimpedans den har  :-/
Dessverre vet jeg ikke hvordan dette gjøres  :-[
Noen som kan hjelpe?
Utgangstrinnet er i dag 12AT7 (V3 som originalt er 12AX7) med samme katodemotstand som på skjemaet, men jeg har blitt anbefalt å heller prøve 12AU7 (og da endre katodemotstand til 22k.
Er det noen som kan fortelle meg hvordan jeg finner utgangsimpedansen med de tre alternativene (12AX7, 12AT7, 12AU7)?

 

[jane]

I utgangspunket beregnes Ro (utgangsresistans) i en katodefølger som: Ro=Rp/(mu+1). Rp=rørets indre motstand, mu=rørets forsterkning.
Siden Rp/mu er lik 1/gm, kan dette forenkles til Ro=1/gm når mu>>1.
Sammen med katodemotstanden Rk gir dette omtrent:
Ro=1/gm||Rk = (Rk/gm)/(Rk+1/gm). I oppsettet ditt har du i tilegg et frekvensavhengig feedback nettverk som vil påvirke utgangsimpedansen.

Hvis du slår opp i datablad for 12AX7, 12AU7 og 12AT7 vill du finne gm (en verdi som varierer med rørets arbeidspunkt) på rundt 1500, 2000 og 5000 [micromho] for de ulike typene.

Du finner så rørets utgangsresistans = 1/gm = 660, 500 og 200 ohm. I parallell med katodemotstanden blir kretsens utgangsresistans noe lavere.

 

[Svein_B]

Ellers så kan man jo forholdsvis enkelt måle utgangsimpedansen.


Tilfør et sinus signal fra en signalgenerator eller test-CD, f.eks. 400 hz tone.

Mål først med en belastningsmotstand på f.eks 1000 ohm. Noter mostandsverdi som RH og målt AC spenning over denne som VH.

Sett inn en lavere belastningsmotstand, f.eks 500 ohm. Noter mostanadsverdi som RL og målt spenning som VL.

Rout = (VH-VL) / [(VL/RL) - (VH/RH)]


-------------------
Selv har jeg en fedig målekabel med med en vender mellom 10 og 5 ohm belastning for å måle utgansmostand på slutt-trinn.

Svein.

 

[Jens]

Mange takk!
Prøvde først med 1k og 10 k og fikk henholdsvis 2,16V og 4V.
Skjemaet er som vist med følgende unntak:
C5 og R7 er fjernet og kortsluttet
R6 er fjernet og er åpen.
V1 og V2 er ECC83
V3 er ECC81
Ifølge Rout = (VH-VL) / [(VL/RL) - (VH/RH)]
så kommer jeg til et resultat på 1045 ohm utgangsimpedans.
Dette høres ganske fornuftig ut, ikke sant?
Prøvde så med ECC82 i V3 posisjon og R9 endret til 22k.
Fikk da et ustabilt signal.
Endret så R9 til 68k igjen og fikk ca 1040 ohm.
Satte R9 til 40k.
Fikk da en utgangsimpedans på 460 ohm.

Skal brukes til å drive 10m kabel inn i en forsterker som har 10k inngangsimpedans.
Det er da en teoretisk å benytte den kombinasjonen som gir lavest utgangsimpedans på riaa'en, ikke sant?
Eller skal jeg beholde R9 på 68k og simpelthen benytte det røret som lyder best av ECC82 og ECC81?

Det er dog helt klare tegn til ustabilitet med lav belastningsmotstand (1k) så det ser jo absolutt ut som om riaa'en trives best når det får drive et trinn med høyere belasting den skal drive.
Minimum 10k vil jeg tro, men særdeles få forsterkere har noe lavere inngangsimpedans enn dette uansett....

 

[jane]

Prøvde så med ECC82 i V3 posisjon og R9 endret til 22k.
Fikk da et ustabilt signal.
Endret så R9 til 68k igjen og fikk ca 1040 ohm.
Satte R9 til 40k.
Fikk da en utgangsimpedans på 460 ohm.

Dette stemmer jo egentlig ganske bra med databladet for 12AU7.
I en katodefølger vil Ik (og Ia) være avhengig av Rk. Jo større Rk er jo mindre blir Ik. Rørets gm er avhengig av strømmen, og gm vil øke som en funksjon av denne. Siden utgangsresistansen er proporsjonal med 1/gm vil Ro synke ved økende strøm.

Personlig ville jeg forsøkt å få kretsen din stabil med Rk=~20k. Ved høyere verdi av Rk (og lavere strøm) begynner 12AU7 som katodefølgeren å nærme seg et ulineart område (det kommer selvfølgelig også an på gitterforspenningen).

Hva er årsaken til at du har fjernet motstandene på gittersiden? Disse har to oppgaver, hovedsakelig en DC-spenningsdeler for å fastsette biasen til røret og en funksjon som grid-stopper (for å hindre ustabilitet).
Hvor høy er gitterspenningen i ditt tilfelle.

 

[Jens]

Personlig ville jeg forsøkt å få kretsen din stabil med Rk=~20k. Ved høyere verdi av Rk (og lavere strøm) begynner 12AU7 som katodefølgeren å nærme seg et ulineart område (det kommer selvfølgelig også an på gitterforspenningen).

Gjør jeg kretsen mer stabil ved å koble en karbonmotstand på 100R i serie med signalet?

Hva er årsaken til at du har fjernet motstandene på gittersiden? Disse har to oppgaver, hovedsakelig en DC-spenningsdeler for å fastsette biasen til røret og en funksjon som grid-stopper (for å hindre ustabilitet).
Hvor høy er gitterspenningen i ditt tilfelle.

Fjernet etter anbefaling fra Thorsten Loesch.
Gitterspenning er ca 115V.

Må innrømme at det er svært vanskelig å modifisere på denne riaa'en ettersom hele kretskortet må taes ut for å komme til på undersiden.
Jeg har den riktignok i et noe større EARL kabinett, men bør nok få den i et kabinett hvor kretskortet kan settes på høykant skal jeg gjøre alt for mye mer med den.
Når det er sagt så spiller den i utgangspunktet svært bra slik den er i dag (de fleste kondensatorene er skiftet)

 

[jane]

Gjør jeg kretsen mer stabil ved å koble en karbonmotstand på 100R i serie med signalet?

Det kommer litt an på hva slags stabilitetsproblemer du har, i tilfelle selvsving hjelper ofte grid-stoppere (seriemotstander), selv bruker jeg verdier i området 1-5k for småsignalrør. Gjerne så nærme pinnene på rørsokkelen som mulig.
Har du måleinstrumenter, for eksempel et scoop, slik at du kan se hva som foregår?

 

[Jens]

Det kommer litt an på hva slags stabilitetsproblemer du har, i tilfelle selvsving hjelper ofte grid-stoppere (seriemotstander), selv bruker jeg verdier i området 1-5k for småsignalrør. Gjerne så nærme pinnene på rørsokkelen som mulig.  
Har du måleinstrumenter, for eksempel et scoop, slik at du kan se hva som foregår?

Har scoop, men legger prosjeket på is frem til jeg får bygget riaa'en inn i et nytt kabinett.
Det blir rett og slett alt for tungvint å modde på slik det er nå og det spiller jo også ganske så bra som det gjør ;D
Takk for all hjelp så langt

 

[Audiomix]

Ved bygging av en slik enkel forsterker som dette (DIY antar jeg) ville jeg ikke valgt en kretskort løsning. Det bare gjør ting vanskelig ved eksperimentering, komponentbytte etc. OT i forhold til starten på tråden, men likevel et godt ment tips.

 

[slowmotion]

Ikke glem at det ikke er nok med lav utgangsimpedanse,
katodefølgern må også kunne drive de 10m med kabel på en
fornuftig måte.
Et 12AX7 som katodefølger vil sannsynligvis ikke fungere særlig bra til det.
Jeg ville heller valgt et 12AU7 eller kanskje 12BH7 rør.
Dra ordentlig med strøm gjennom røret.

 

[Audiomix]

Evnen til å drive en last henger nøye sammen med utgangsimpedansen / indremotstanden i trinnet. Ellers er det ok det du skriver over her.

 

[Jens]

Ved bygging av en slik enkel forsterker som dette (DIY antar jeg) ville jeg ikke valgt en kretskort løsning. Det bare gjør ting vanskelig ved eksperimentering, komponentbytte etc. OT i forhold til starten på tråden, men likevel et godt ment tips.

Riaa'en nok ikke en diy sak, men en ferdig riaa som jeg bare har modifisert litt.
Har nok hverken tid eller kompetanse til å bygge fra scratch (større ombygginger tar BJ for meg
Innser dog at jeg må få riaa'en over i et annet kabinett skal jeg gå stort lenger med den nå.

 

[Jens]

Ikke glem at det ikke er nok med lav utgangsimpedanse,
katodefølgern må også kunne drive de 10m med kabel på en
fornuftig måte.
Et 12AX7 som katodefølger vil sannsynligvis ikke fungere særlig bra til det.
Jeg ville heller valgt et 12AU7 eller kanskje 12BH7 rør.
Dra ordentlig med strøm gjennom røret.

Kjekt at ekspertene er enige her ;D
Riaa'en er jo bygget om til 12AT7/12AU7 nettopp av denne årsak
Og når du skriver at jeg skal dra ordentlig med strøm gjennom røret så mener du at katodemotstanden skal minkes, eller?

 

[slowmotion]

Det er vel Audiomix som er eksperten her.

Jeg bruker en annen teknikk, hver gang jeg skal bygge noe
så prøver jeg å lære meg det som trengs i hvert enkelt tilfelle,
og etter bygginga så glemmer jeg alt igjen. Akk ja....

Når det gjelder katodefølgere er jeg svak for konstantstrømspeil
under selve katodefølgern.
Les i Morgan Jones sin bok om hvordan det går til.
Lydmessig mener jeg å høre mer gjennomsiktig ,
spenstigere og klarere lyd enn med bare en motstand.
Ja, en måte å øke strømmen gjennom røret er å minske katodemotstanden.
Men jeg ville vel heller prøve å øke B+ spenningen, hvis det var noen mulighet for det. NB: Jeg har ikke sett på skjemaet ditt.

Ellers fortrekker jeg oktalrør til katodefølgere,
6BL7 og 6BX7 er ypperlige rør.