Bygge av rörslutsteg

Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Bygge av rörslutsteg

Inlägg av Spisblinkaren »

I den här tråden kommer jag beskriva min nästa generation av rörslutsteg.

Jag har tidigare mer eller mindre plankat Williamson's variant av rörslutsteg.

Jag tycker fortfarande att det är världens bästa rörslutsteg.

Men jag vill ge genren en mer personlig touch.

Så jag har forskat lite i vad som faktiskt krävs när det gäller högtalare.

Williamson's lösning har många bra kvaliteter. Han har tänkt på det mesta.

Men en sak är speciellt anmärkningsvärd.

Den saken stavas dämpfaktor.

Williamson nyttjar hela 20dB's motkoppling och får då ner effektiv utimpedans till runt 0,25 Ohm (Re 8 Ohm).

Detta är en mycket bra dämpfaktor.

Men behövs den?

Jag har nu pratat med en mycket duktig högtalarbyggare som jag känner.

Han säger ungefär som följer (om du har låg dämpfaktor):

1) Inga problem om du har en högtalare modell "Transmission-Line" dvs nån slags hornhögtalare
2) Normalt sätt inga problem om du har en sluten låda. Kan dock bli problem för små Q-värden hos högtalaren
3) Basreflexlådor (dvs portade lådor) innebär i princip alltid problem.

Hornhögtalare är det allmänt sett relativt få privatpersoner som har även om det är ganska vanligt bland audiofiler.
Slutna lådor är ungefär lika vanliga som basreflex även om basreflex nog överväger.

Så om man vill konstruera en rörförstärkare med låg dämpfaktor så kommer nog uppemot 40% inte tycka den låter så bra.

Vanligtvis är det konens vikt hos bashögtalarelementet som är avgörande för hur mycket dämpfaktor det krävs för att basen inte ska låta "sladdrig" och okontrollerad. Låg vikt, lågt dämpfaktorbehov.

Det intressanta med denna inledning är att jag ämnar konstruera en rörförstärkare som har just låg dämpfaktor.

Detta för att jag ogillar "fusket" med feedback/återkoppling.

Återkoppling kan verka magiskt i många sammanhang då det linjäriserar t.ex dåliga rör och utgångstransformatorer.

Men om man satsar på superlinjära rör (som 300B) och bra utgångstransformatorer redan från början så behöver man inte denna biten av feedbackens mirakel.

Man skulle då bara behöva den vad beträffar dämpfaktor.

Men som vi inledningsvis har resonerat oss fram till så är det faktiskt övervägande som så att denna finess faktiskt inte behövs!

Vilket innebär att vi kan koncentrera oss på att använda linjära rör (som det faktiskt finns ett gäng av) och bra utgångstranformatorer samtidigt som vi kan få mycket välljud i dom flesta systemen.

Jag har således bestämt mig för att bygga en egen variant av "Williamson" (kallad Knoppson så klart :-)) där jag helt enkelt tar bort de båda push-pull drivrören som egentligen bara ger förstärkningstillskott för att kunna applicera den något överdrivna slingförstärkningen/återkopplingen med bibehållen ingångskänslighet (typ 1,5V).

Genom att ta bort denna dubbeltriod får jag dock ett litet problem. Känsligheten bibehålls men drivimpedanserna hos det "cathode-dyne"-kopplade drivsteget blir olika vid katod jämfört med anod.

Dessa drivimpedanser är dock fortfarande så låga att det inte spelar någon nämnvärd roll.

Speciellt som jag tänkt använda ett något mer lågimpedivt och mer linjärt rör än 6SN7.

Detta faktiskt mest pga tillgänglighet.

Genom att välja JJ-Electronics ECC99 istället kan jag nämligen köpa allihop (+ GZ34 & KT66) på samma ställe vilket tilltalar mig.

För att inte tala om ECC99:ans fina linjäritet.

Nu orkar jag inte skriva mer ikväll.

Avser lägga upp ett schema i morgon.

Watch out :-)

MVH/Roger
MiaM
Inlägg: 10184
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: Rörslutstegs-bygge

Inlägg av MiaM »

Transmissionslinjehögtalare och hornhögtalare är iofs inte riktigt samma sak.

(Transmissionslinjehögtalare är ett poppis diskussionsämne på vissa ställen... :wink: )


Jag har läst på många ställen att det blir inte riktigt bra om man blandar t.ex. transistorsteg till en subwoofer och rörsteg till resten av ljudet. Det blir kanske samma problem om man har hygglig motkoppling på det steg som driver basen men låg/ingen motkoppling på de steg som driver resten av högtaleriet? Är det nån som "forskat" på varför det här inte funkar bra ihop?

P.S. klart du ska bygga hornhögtalare :) Har hört talas om folk som byggt horn som börjar i källaren en våning under vardagsrummet, för att få hornöppning stor nog för riktig djupbas. :wink:
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Rörslutstegs-bygge

Inlägg av Spisblinkaren »

När jag tänker efter angående vad min kompis förklarat och hur han byggt sina högtalare (som jag dessutom både sett och lyssnat på) så kan jag inte påstå att Transmission-Line och hornhögtalare är samma sak. Men jag tror att de påminner lite om varandra vad beträffar drivningsegenskaper (nu är jag nog helt ute och cyklar :)).

Nej, jag erkänner att det här med dessa något speciella högtalare förstår jag inte riktigt. Även om jag byggt både kvartsvågspipor, basreflexhögtalare och slutna lådor (som jag har nu).

En sak är dock säker. Hornhögtalare har extrem verkningsgrad mycket beroende på de bredbandselement som ofta sitter i dom.

MVH/Roger
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Rörslutstegs-bygge

Inlägg av Spisblinkaren »

Nu har jag designat själva drivsteget för min Push-Pull förstärkare.

Jag har velat lite fram och tillbaks om jag verkligen ska överge 6SN7 som jag älskar men kommit fram till att jag mest faktiskt vill få en personlig touch på designen.

Och det skadar ju inte att alla rören sen går att få tag på via samma tillverkare (JJ-Electronic).

Även om ECC99 nog nästan enbart går att få tag i därifrån. 6SN7 kan man ju få tag på lite överallt.

Fast linjäriteten är bra mycket sämre än ECC99.

Okej, man hör det förmodligen inte men iom att jag inte har någon feedback att ta till blir det liksom intressantare med rör som redan är linjära.

Nåväl, jag har nu bestämt mig för att göra på detta viset.

Jag bifogar designen.

MVH/Roger
PS
Jag kan inte låta bli att imponeras av mig själv ibland :-)

För länge sen kom jag nämligen på att ripplet var typ positivt på första röret medans det var negativt på det andra. Så varför inte välja nån lämplig Ra-kombination som kanske tom kunde balansera bort "godtyckligt" rippel tänkte jag och började räkna.

Det visade sig faktiskt gå!

Om man, något grovt, väljer ett första filtermotstånd (Ra1) lika med halva det andra filtermotståndet (Ra2) kan man faktiskt balansera ut ripplet helt.

Det är tom oberoende av matningsripplets amplitud!

C1 behöver inte vara lika med C2 men de försvinner helt ur ekvationen om de är det (den initiala rippel-dämpningen har f.ö förenklats något då Xc antas vara mycket mindre än Ra).

I morgon blir det att cadda ett komplett schema.

God natt!
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Rörslutstegs-bygge

Inlägg av Spisblinkaren »

Såhär kommer jag att bygga mitt rörslutsteg.

Lite onödigt kanske med ECC99 men det innebär några positiva saker (när man inte har feedback):

1) Ökad linjäritet. Mina beräkningar tyder på 2,5% distorsion isf 8% för "splittern" om jag envisats med 6SN7.
2) Utgångsimpedanserna (Za' och Zke') hos splittern är i linje med Williamson original hos push-pull drivstegen (typ 9k jämfört med typ 7k)
3) Hade jag använt 6SN7-splittern som den är så hade dessutom utgångsimpedansen varit mer än den dubbla (typ 20k).

När det gäller utgångsimpedanserna har jag överdrivet på så sätt att jag gjort dom lika (typ 9k).

Detta är inte nödvändigt men ger samma trevliga VHF-frekvensgång (pga Miller-kapacitansen) för båda sidorna av splittern.

I teorin skulle man också kunna kompensera för den något lägre förstärkningen upp på anodsidan av splittern jämfört med katodsidan. Men denna skiljer redan bara 5% vilket får anses acceptabelt. Distorsionen kommer inte att bli 5% för det, de båda halvorna kommer bara inte adderas riktigt lika.

Vad tror ni om mitt schema?

MVH/Roger
PS
Mina distorsionsberäkningar är ytterst amatörmässiga. Dom grundar sig bara på att rörets sving positivt inte är lika stort som negativt. Deltat genom detta totala pp-sving har sen fått utgöra min distorsionsuppskattning.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Rörslutstegs-bygge

Inlägg av Spisblinkaren »

Här kommer f.ö mitt MS Paint-bibliotek med komponentsymboler jag ritat själv för dom som eventuellt är intresserade.

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
HUGGBÄVERN
Tidigare soundbrigade
Inlägg: 33014
Blev medlem: 23 augusti 2006, 22:44:11
Ort: Lilla Paris
Kontakt:

Re: Rörslutstegs-bygge

Inlägg av HUGGBÄVERN »

En fundering: klarar du dig utan återkoppling? Pentoder är ju lite speciella.

Kort om högtalarkonstruktioner: det handlar ju om att få rätt "impedansanpassning" mellan högtalarelementet och omgivande luft. Hornhögtalare har en sedvanlig god anpassning vilket ger mycket hög verkningsgrad vilket passar rörentusiaster bra då rörförstärkare ofta har begränsad uteffekt. Dock är horn inget för basälskare eftersom gränsfrekvensen är proportionell mot hornets mynningsarea. Transmissionsledningen är som ett bakvänt horn med en kanal som avsmalnar alltmer. Verkningsgraden är lägre men högtalaren går längre ner i frekvens.

KT66 är roliga rör. KT står för Kinkless Triode (eller om det var Tube), dvs KT-rören skulle vara rör som var enkla att hantera. KT66 har (ungefärliga) ekvivalenter i 6L6 (dessa finns i olika varianter), 807, EL37, 7581, 5881, ryska 6P3S. Den ryska 6P3S-E sägs vara ett ljudmässigt mycket bra rör men tål lägre anodspänning.

Här fanns lite data på specialvarianterna: http://www.vacuumtubes.com/6l6.html
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 18580
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Rörslutstegs-bygge

Inlägg av 4kTRB »

Läser om dina frågor runt dämpfaktor.
Jag har en Velleman K4005 med dämpaktor >2000
och så en Voight-pipa på 2m med ett 8" Perless 8ohm
och har testat och jämfört att driva den med min Arcam Alpha 5
och K4005 ger vad jag kan höra distinktare bas särskilt vid
snabba kraftiga bas-"pulser" såsom trumslag och disco-dunk.
Fast det är ju inget vetenskapligt test direkt.
http://www.velleman.eu/products/view/?c ... en&id=9190
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Rörslutstegs-bygge

Inlägg av Spisblinkaren »

soundbrigade skrev:En fundering: klarar du dig utan återkoppling? Pentoder är ju lite speciella.

Kort om högtalarkonstruktioner: det handlar ju om att få rätt "impedansanpassning" mellan högtalarelementet och omgivande luft. Hornhögtalare har en sedvanlig god anpassning vilket ger mycket hög verkningsgrad vilket passar rörentusiaster bra då rörförstärkare ofta har begränsad uteffekt. Dock är horn inget för basälskare eftersom gränsfrekvensen är proportionell mot hornets mynningsarea. Transmissionsledningen är som ett bakvänt horn med en kanal som avsmalnar alltmer. Verkningsgraden är lägre men högtalaren går längre ner i frekvens.

KT66 är roliga rör. KT står för Kinkless Triode (eller om det var Tube), dvs KT-rören skulle vara rör som var enkla att hantera. KT66 har (ungefärliga) ekvivalenter i 6L6 (dessa finns i olika varianter), 807, EL37, 7581, 5881, ryska 6P3S. Den ryska 6P3S-E sägs vara ett ljudmässigt mycket bra rör men tål lägre anodspänning.

Här fanns lite data på specialvarianterna: http://www.vacuumtubes.com/6l6.html
Hej Soundbrigade!

Tack för din input.

Jag är dålig på högtalarkonstruktioner som du förstått men det du säger om "Transmission-Line" känner jag igen från min kompis. Tack för att du påminde mig! Även grunderna bakom varför hornhögtalare har så bra verkningsgrad var uppfriskande.

F.ö känner jag igen uttrycket "Kinkless Triode". Men jag funderar på om det inte betyder "Kinkless Tetrode". En petod har ju ingen "kink" men en tetrod har det (och det var väl därför dom införde en femte elektrod?). Och jag tror att det har nåt med fokuseringen av en del av elektronströmmen mha en så kallad "beam" att göra. Men jag kan vara helt ute och cykla här :-)

GEC kallar t.ex KT66 för "Beam Tetrode" men den är fortfarande lite "kinky" i tetrod-koppling. Kanske mindre än normalt dock?

Iom valt drivrör (ECC99) så kan jag få ett väldigt linjärt spänningssving (+/-100V) UTAN motkoppling.

Jag kan få det med 6SN7 också (+/-80Vp är en lek) men ett större problem är att utgångsimpedansen är mer än den dubbla.

Fast är det det?

Först på äldre dar har jag blivit medveten om den så kallade Miller-kapacitansen.

Fast säg att Av(KT66) är ungefär 5 och Cag ungefär 1pF(KT66).

Då blir 6SN7 drive (<20k) och KT66:

fo=1/(5pF*20k*2*pi)=1,6MHz(!)

Iom att Williamson nyttjar pp-drive (Zo~7k) så håller han Miller-kapacitansen i schack. Dessutom tappas det mindre än 10% relativt gallerresistanserna på nödvändiga ~100k.

Om jag väljer 6SN7 (som är lite knölig att få tag i men som jag gillar) så tappar jag 20% ("DC").

Men gör det nåt?

Jag vill ju bara ha rak frekvensgång upp till 60kHz (-3dB, omotkopplat).

Med ECC99 får jag dessutom problem med att resistanserna blir stora effektmässigt (och fysiskt).

De få fördelarna med ECC99 som jag ser det är en något bättre linjäritet och enkelheten att kunna köpa alla rör på samma ställe.

Men jag undrar om inte 6SN7 regerar ändå!

MVH/Roger
PS
Detta är bara rörbiten. Återstår utgångstrafons prestanda. Men där har jag en mycket bra (men dyr) lösning: Lundahls C-trafos. Dock har jag tillverkat egna toroider som jag tänkte prova med först.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Bygge av rörslutsteg

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag har nu bestämt mig för att göra enligt bifogat schema.

Jag skiter således i att drivimpedanserna blir något höga (och därmed taskig bandbredd).

Räknar man på grejerna bli emellertid utstyrningen på gränsen (1,5Ve för max effekt ut).

Högre känslighet kan dock fås genom att parallella 470R med 390uF (1Hz).

Jag gillar dock inte elyter mer än absolut nödvändigt.

Använda elyter kommer förresten parallellkopplas med minst 0,1uF pga denna vidskeplighet :-)

God natt!

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
HUGGBÄVERN
Tidigare soundbrigade
Inlägg: 33014
Blev medlem: 23 augusti 2006, 22:44:11
Ort: Lilla Paris
Kontakt:

Re: Bygge av rörslutsteg

Inlägg av HUGGBÄVERN »

Är det ECC99 som är snarlik ryska 6N6P?

Tetrod skulle det ju vara. Tror det var Philips som hade patent på pentiden med sitt skärmgaller (eller var det bromsgaller??). Alla andra kom unden genom att föra in någon som "riktade in" elektronstrålen mot anoden - helt rätt där. Alltså dessa "pentoder" kom att kallas Beam tetrodes. Kinkless betydde att de var bara att plugga in och köra.
xxargs
Inlägg: 10185
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Rörslutstegs-bygge

Inlägg av xxargs »

rogerk8 skrev:Här kommer f.ö mitt MS Paint-bibliotek med komponentsymboler jag ritat själv för dom som eventuellt är intresserade.

MVH/Roger
Det skulle ha varit ännu mer användbart i någon vektorformat typ .svg som dessutom är W3-standard och stöds av alla moderna webbläsare antingen direkt eller med plugin.

med dessa så kan man skala utan förlust i detaljer vilket kan vara bra om schemat börja bli väldigt stor och sedan skala ner det då att det får rum på en A4 igen.

Google har svg-edit, det jag lekt lite är med inkscape i Linux som förvånansvärt bra hanterar pdf-filer om man måste in och rota i en sådan och antingen exportera det som svg eller i ny pdf efteråt
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Bygge av rörslutsteg

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag har nu valt att komplicera schemat något.

Motiveringen är att när man inte har tillgång till "mirakelmetoden" kallad återkoppling så måste man vara lite försiktig.

Jag har således valt att skräddarsy motståndet märkt med rött.

Detta för att få så lika utgångsimpedanser som möjligt vilket får frekvensgången för dom båda halvorna att vara i det närmaste helt lika.

Dock skulle egentligen katodens utnivå även behöva dämpas med typ 5% för att det skall bli perfekt.

Men nån måtta på pedanteriet får det vara :D

Jag har dock ett litet akademiskt problem.

Insignalen behöver toppmässigt (2,1Vp) vara i det närmaste lika med bias (2,4V) för full utstyrning.

Men vem bryr sig ifall både utgångsrör och slutrör börjar dista ungefär samtidigt?

Nog för att det faktiskt är mycket "trevligt" att lyssna på (push-pull) slutrörsdist :D

Men ärligt talat, där vill man ju inte ligga och spela.

Jag skulle kunna undvika detta dilemma på två sätt:

1) En kondensator över 470R-motståndet (ökar förstärkningen något men påverkar rejält min "Hum-Adj". Tror inte ens den går att ställa in efteråt)
2) Biasera om röret med typ 680R (och då få lite lägre ström men något högre bias. Brummet borde gå att balansera bort i detta fallet).

Men jag vill inte gärna överge kära Williamson mer än nödvändigt!

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Bygge av rörslutsteg

Inlägg av Spisblinkaren »

soundbrigade skrev:Är det ECC99 som är snarlik ryska 6N6P?

Tetrod skulle det ju vara. Tror det var Philips som hade patent på pentiden med sitt skärmgaller (eller var det bromsgaller??). Alla andra kom unden genom att föra in någon som "riktade in" elektronstrålen mot anoden - helt rätt där. Alltså dessa "pentoder" kom att kallas Beam tetrodes. Kinkless betydde att de var bara att plugga in och köra.
Jag vet inte men det är ett mycket linjärt och fint rör. Dock tycks en av de få tillverkarna vara JJ-Electronic och därmed är tillgängligheten ytterst begränsad.

Jag har dividerat fram och tillbaks om jag vill använda det här röret eller ej. Fördelarna är ökad linjäritet, låg utgångsimpedans och enkelheten att kunna beställa alla rör från ett och samma ställe.

Men som jag nog sagt tidigare så gillar jag mer oktalrör i slutsteg än novalrör (som detta är). Jag tycker alltså fortfarande att novalrör hör till förstegsgebitet.

Dessutom märkte jag som sagt att motstånden blev lite stora (dvs effektmässigt och därmed fysiskt)

Så nej tack, jag kör nog på med dom gamla hederliga 6SN7 (eller dess ryska ekvivalenter 6H8C som faktiskt tom Elfa säljer).

Jag struntar således i att frekvensgången förmodligen blir sämre.

Jag inbillar mig dock att den räcker till och blir över.

Men det återstår att se :)

MVH/Roger
PS
Det extra gallret på en pentod kallas mycket riktigt för bromsgaller (eller supressor på engelska).

Om jag ska ge mig ut på djupt vatten tror jag att det knappt tillverkades regelrätta tetroder pga ovanstående problem.

Man byggde istället pentoder som alltid hade ett supressor-galler kopplat till katoden och därmed var de i princip tetroder. EL34:an är dock ett lysande undantag (en äkta pentod, alltså).

JJ-electronic kallar exempelvis KT88 för "Beam Pentode". Jag skulle vilja kalla den för "Beam Tetrode" eftersom det utåt sett faktiskt handlar om fyra galler.
MiaM
Inlägg: 10184
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: Bygge av rörslutsteg

Inlägg av MiaM »

Kanske dum fråga men går det inte att räkna om (en hel del) på motstånden/DC-nivåerna och lyckas göra sig av med kondingarna på 0,22uF?

Fast det kanske inte är värt besväret, man vill väl ändå ha högpassfilter för att inte driva trafon i mättning, och det kvittar väl om man har två kondingar som i schemat eller bara en lite längre till vänster i kopplingen.
Skriv svar