Lågspänd indirekt upphettad EZ81?

[Spisblinkaren]

Hej!

Jag håller på att konstruera en gitarrförstärkare med rör.

Transformatorerna jag har tillgång till medger dock bara en glödspänning (13V).

Alla rör (EF86, ECC83 och EL84) matas med anpassade varianter av denna spänning.

Eftersom jag älskar rör så har jag även planerat in en noval-sockel för typ EZ81 även om jag trott att jag behöver separat glödspänningslindning för den.

Nu när jag kollar upp EZ81 så visar det sig dock att den har helt isolerad (läs indirekt) matning av glöden.

Frågan är nu om jag med en enda glödströmslindning kanske ändå kan mata alla rör inklusive EZ81?

Jag skulle bli aslycklig om detta gick för nu siktar jag faktiskt på att pinna ner två 1N4007 i sockeln som jag ändå bestämt kommer sitta där.

Frågan är alltså om jag kanske tom slipper uppgradera trafon?

MVH/Roger
PS
Vad jag kan tänka mig händer om jag först jordar glöden för alla förstärkande rör och sen försöker mata glöden hos EZ81 med samma lindning är att katoden hos EZ81 ju alltid får en hög potential och om då glöden är jordad så kan det gå ström mellan katoden och glöden. Arean hos glöden är dock väldigt liten (jfr anoderna) så den strömmen kanske inte blir så stor?

[YD1150]

Det finns nog i databladet uppgift om max Vf-k (max spänning glödtråd-katod).

Annars får du satsa på boosterdioder för svartvit TV som PY500 t.ex.
http://www.radiomuseum.org/tubes/tube_py500.html
De tål högre spänning mellan glöd och katod.

(fast då krävs det separat glödtrafo förstås så besparingen är noll... )

[Spisblinkaren]

Hej YD1150!

Jag har precis kollat upp att spänningståligheten mellan katod(+) och glödtråd(-) är hela 500V men jag är egentligen inte så intresserad av tåligheten utan mer av lämpligheten dvs vad som eventuellt händer när jag fläskar på med >300V.

Samtidigt kanske dessa data bara säger att detta går alldeles utmärkt

Det är så roligt att kunna bygga med likriktarrör också för spänningen smygs på och till skillnad från bryggor så överbelastas inga (glättnings)kondingar medans sakerna håller på att värmas upp, heller.

MVH/Roger

[JohnA]

Som f.d. rörradiosamlare har jag nog aldrig sett en enda apparat där likriktarrör med indirekt upphettad katod haft sin egen glödströmslindning. Kan tänka mig att den något dyrare rörkonstruktionen i slutänden sparade pengar för radiotillverkarna när man slapp extra koppar och terminaler på nättrafon. Sedan borde det ju gå att kompromissa, d.v.s. "hissa" glödpotentialen upp någonstans mellan chassinollan och B+ med en spänningsdelare. Fast då kanske man får problem med brumspänning på lågnivårören i stället?

Tänker du ha seriemotstånd mellan EZ81:ans glöd och trafons 13V, eller kan du "balansera" eller matcha dess strömbehov mot något av de andra rören i seriekoppling? Jag antar du kör push-pull med två EL84 vars glöd seriekopplas. ECC83 har väl redan 2x6,3 så det kan matas direkt från 13V? Kvar är EF86 som jag antar är mindre strömkrävande på glöden än EZ81, men de går ju ändå att seriekoppla om du matchar upp EF86:an med effektmotstånd parallellt. En sådan koppling är ju klart mer effektiv än att hantera rören separat med var sitt seriemotstånd.

Vad jordning av glöden beträffar är det vad jag vet bättre att "jorda" med en lågohmig potentiometer så att man steglöst kan balansera glöden till lägsta brumspänning. Så gjorde Dynaco på sina HiFi-förstärkare och på min 2x17 watts SCA-35 med EL84 i slutstegen märks en klar skillnad när man vrider potten. Lägst brum blir det ungefär i mittläget. Det är så klart den rörliga släpskon som jordas i chassit. Detta resonemang avlivar förmodligen mitt tidigare förslag om att "lyfta" glöden en bit över chassinollan. Med en garanterad isolationsspänning på 500 Volt och ett nytt eller NOS EZ81 skulle jag inte tveka att tjonga på 300-400V B+. En gammal radio med EZ81 har dock sällan över 250 Volt vad jag sett, men det är knappast för att skona likriktarröret. Dynaco SCA-35 har för övrigt en god bit över 300V B+ men fixar likriktningen med två kiseldioder till en sekundärlindning med mittuttag, alltså samma koppling som med rörlikriktare.

Transformatorer för rörteknik brukar vara dyra nuförtiden men trafos som ger 6V ut är lätta att få tag på billigt. Inget hindrar väl all man har en extra separat glödtrafo? Man kan också "fulbygga" sin egen anodspänning genom att först tappa ut glöden från en billig 230->6V/12V och sedan fixa anodspänningen med en till "bakvänd" lågpristrafo som drivs av glödtrafon. Man tappar så klart verkningsgrad och får en del extra vikt och trängsel, men det blir åtminstone billigt. Om 200-250 Volt B+ inte räcker kan man addera en till likadan bakvänd trafo och seriekoppla lindningarna. Har de bakvända transformatorerna dessutom 2x115V i stället för endast 230V in, ja då kan man designa utspänningen mer fritt. Dessutom går det att driva en 230->12V trafo bakvänt med lägre spänning än 12V. Att gå högre är däremot kanske inte helt lyckat.

[Spisblinkaren]

Hej JohnA!

Detta var mycket intressant att läsa, tack!

Bifogar schemat på min gitarrförstärkare som jag avser bygga den.

En viss MiaM har också påtalat det där med två rör i serie med ett motstånd över det som drar minst men jag anser det vara onödigt (även om man slipper ett motstånd).

Återkom gärna med fler trevliga kommentarer

MVH/Roger

[JohnA]

Blir det en ganska "rak" och enkel förstärkare med 2xEL84 i push-pull klass AB och automatisk bias via katodmotstånd, en halv ECC83 som concertina fasvändare och andra halvan mellansteg/drivsteg, samt 1st EF86 som ingångssteg? Alternativt hela ECC83 som differentialförstärkare där varje halva driver var sitt EL84? Blir det motkoppling eller bara "fullt ös" med max effekt och ogenerad distorsion?

EF86 är väl inte precis känt för att vara det tystaste röret för ingångssteg? Det är förvisso en klassiker, men en kaskodkoppling med t.ex. ett ECC83 kanske kan vara värt att fundera på? Bruset är knappast någon trevlig komponent ens i en gitarrförstärkares sound, men mikrofoni är kanske däremot inte enbart negativt? Jag vet dock inte hur ECC83 och EF86 förhåller sig till varandra på den fronten.

Tonkontroll är trevligt att ha men käkar förstås en del förstärkning. Om det finns plats, vad sägs om rör-tremolo, fjäderreverb och/eller en aktiv tonkontroll med feedback stark nog att ge oscillation om man maxar kontrollerna? Det finns folk på nätet som bygger rörsynthar och jag har hittat enkla VCF-kopplingar med en enda pentod som kan ge brant bandpassfilter och t.o.m. självsvängning.

Ytterligare förslag på röreffekter är frekvenshalverare med 1/1 dubbeltriod som astabil vippa. Ringmodulator kan också byggas enkelt med rörteknik, fast det kanske inte är den allra mest musikaliska effekten...

Sedan kan man ju också ha en hel del reglage för ändring av rörens bias. Att kunna gå från mjuk klass A till AB och t.o.m. klass B för max uteffekt och högre dist kan vara trevligt. Det gäller dock att man har koll på biasspänningen så man inte kör slutrören för hett! Tror inte EL84 klarar någon egentlig gallerström, men bygger man ett lite tuffare drivsteg kan man ju testa lite försiktigt att pumpa upp uteffekten ytterligare med hjälp av gallerström. På köpet lär man få en hel del dist som kanske inte är helt fel. Risken är dock att styrgallren mjuknar... Tror ingen klassisk gitarrförstärkare med EL84 kört gallerström men har man en hög rör och gillar att experimentera i jakt på det unika så kör på vettja! Kanske ECC82 räcker för lite gallerström i slutrören, annars får man kanske ta till en liten effektpentod.

ECL-rören kan vara kul också, både som faktiska slutrör och till lite tuffare drivsteg. Två ECL8x kan ge en komplett förstärkare med både ingångssteg och fasvändare om man nöjer sig med 8-10 watt ut. En fyrpack ECL8x och du har minst 15W ut, gott om trioddelar till ingångssteg och tonkontroll samt får ett halverat Raa till utgångstrafon som därmed kopplar bättre och kanske kan bli mindre och billigare.

[Spisblinkaren]

Fan vad du skriver

Underbart att läsa!

Tack!

MVH/Roger
pS
Det ska bli jävligt roligt att knåpa ihop den här gitarrförstärkaren mycket för att jag aldrig någonsin i hela mitt liv latchat med pentoder!

[JohnA]

Jag pysslade med DIY rör-HiFi för 10-15 år sedan. Först pillade jag med EL84 i en 2x5W single-end förstärkare plockad ur en gammal radiogrammofon. Den lät verkligen skräp från början. Motkoppling fanns nog men det skrällde ändå ganska otäckt. Första åtgärden var att linda om utgångstransformatorerna som från början hade primär och sekundär i var sin "klump". När jag var klar var primären uppdelad i tre fyra lager och sekundären i två eller tre växelvisa skikt. Förutom bättre koppling och mer kontroll på strökapacitanser m.m. gav den delade primärlindningen möjlighet att testa ultralinjär koppling (även kallad Blumlein eller kanske Blumelein) Min Dynaco SCA-35 har ultralinjära slutsteg men den är push-pull, medan radiogrammofonförstärkaren var single-end. Det visade sig fungera utmärkt och ljudet blev MYCKET bättre av att driva slutrörens skärmgaller via uttag på sekundärlindningarna i stället för direkt från B+ (via motstånd). Jag testade även triodkoppling, d.v.s. att lägga ihop skärmgalleruttaget G2 med anoden. Effekten sjönk, ljudet blev mjukare och förstärkaren fick högre distorsion när den pressades. Ändå lät det på något vis ganska vackert.

Senare återanvände jag mina hemlindade utgångstransformatorer i en triodkopplad SE-förstärkare med 6L6 som slutrör och HiFi-klassikern 6SN7 som ingångssteg+drivsteg. På klassiskt triod/SE-vis slopade jag motkopplingen mellan högtalarutgång och ingångssteg. Viss motkoppling fick jag av själva slutrören genom att lägga in sekundärlindningarna på utgångstransformatorerna i katodkretsen. (recept av Morgan Jones). Det lät helt gudomligt och mina 2x2 watt spelade skjortan av de flesta stormarknadsanläggningar, men bara på "ren" musik så som klassiskt, blues, körsång och liknande. Till brötig massproducerad popmusik var den förstärkaren ingen höjdare...

Efter ett antal år tröttnade jag på ständiga små förbättringar och insikten om att det skulle börja krävas en del pengar för att lyfta nivån en liten bit till upp ur skrotlådan fick mig att i stället intressera mig för elgitarrer som ursäkt att bygga helt andra slags förstärkare. Fast det har inte blivit mycket av det. Jag moddade någon gammal radio för ett fetare bluesljud med hög halt av osymmetrisk andratonsdist, vilket funkade sissådär, men jag väntar fortfarande på tid och ork att göra något mer ordentligt. Nu på sistone har jag börjat experimentera med direktupphettade 7-pinnars rör för batteriapplikationer till en slags rörsynth. Det blev ganska snart en genväg i tonalstringen med Arduino och en GM MIDI synth-shield. Rören ska däremot utan tvekan leva kvar i förstärkaren eftersom jag envist tänker bevara konceptet att alstra all elektricitet med induktorn från en gammal vevtelefon! En sådan ger 30-100 volt beroende på hur fort man vevar. Jag tillåter mig att fuska med 1,5v batteri för glödströmmen, och sannolikt också för att driva Arduino + synthshield. Det verkar ganska knepigt att få kontroll över gallerförspänningen till förstärkarens rör samtidigt som B+ varierar stort och alla rörkatoder kopplas ihop över ett enda glödbatteri. Sannolikt måste jag ha ett separat glödbatteri för respektive rör.

[JohnA]

Vill man bygga HiFi är EL84 ganska ok, men ECC83 är ett rent bedrövligt rör med komplicerad och otrevlig distorsion. Till en gitarrförstärkare är det däremot en klassiker och förmodligen enbart positivt hur det färgar ljudet. Metasonix har gjort en hel del kul och galet med udda rör som är långt från linjära, klart värt att kolla på Youtube! Deras konstruktioner verkar inte vara någon större hemlighet, de går ganska lätt att googla fram. Det roliga med instrumentförstärkare är att man ofta VILL ha färgat ljud, distorsion och annat otäckt, fast det ska låta skit på rätt sätt, inte bara skrälla. På många sätt är det en lättare och samtidigt roligare utmaning än att bygga HiFi.

En hårt pressad rörförstärkare ger ett speciellt ljud som en distpedal kan ha svårt att härma. Även klippning vid något av lågnivårören (Marshall har kiseldioder tror jag) ger en ganska vass dist jämfört med slutrörsdist vid hög ljudnivå. För en tid sedan läste jag om en metod att få fram det pressade ljudet vid lägre nivåer genom att sänka skärmgallerspänningen via en halvledarbaserad späningsregulator. -Det var en liten ingjuten modul med vridpot att köpa till sin gitarrförstärkare.

Förutom att experimentera med udda bias, sänkt B+ generellt, sänkt skärmgallerspänning och liknande kan det kanske också vara intressant att laborera med sänkt glödspänning. Se bara till att inte köra rören hetare än databladen tillåter! Rör brukar heller inte må bra av att strypas så hårt att nästan ingen tomgångsström passerar dem, då kan de drabbas av "katodförgiftning", -ett oönskat skikt som byggs upp på katoderna och förstör rören.

Halvledardioder i nätdelen har länge varit ganska vanligt även i radioapparater och HiFi. Det ger hög verkningsgrad men frestar på rörkatodernas oxidskikt när B+ stiger snabbt innan katoderna är varma. En modern lösning om man vill vara rädd om sina rör är att slå på B+ med någon halv minuts fördröjning efter rörglöden.

[Spisblinkaren]

Mycket intressant och rolig läsning, tack!

MVH/Roger
PS
Några speciellt intressanta avsnitt:
1. Omlindning av utgångstrafo: det är ganska känt att blandade lager av primär/sekundär ger bättre prestanda vad gäller HF. Om det beror på bättre koppling eller mindre läckage och/eller mindre kapacitans, det vet jag inte (verkar annars som om du har en lindningsmaskin )
2. UL är intressant, aldrig provat dock (sen menar du nog uttag på primärlindningarna om man ska vara petig )
3. 6SN7 är ett av mina favoritrör, jag använder dom i mina Williamson-förstärkare (KWA) även om det ibland blir 6H8C istället.
4. Morgan Jones, jag har en bok med honom: Valve Amplifiers
5. Låg effekt: Ja, det är ju inte där det sitter. Min första Wiliamson (807:or) var på 2X6W: Å vilket party, säger jag bara
6. Vevgrammofon
7. ECC83: Märkligt vad alla sågar det röret, jag har det i mina RIAA och dom låter underbart!
8. Variabel slutrörsdist: Här verkar det inte som om du sett mitt schema ovan...
9. Katodförgiftning: Då borde Edison Bias med knappt en halv milliampere hos ECC83 vara ett problem men jag har nu kört på samma RIAA sen 92...
10. Halvledardioder i nätdelen: En käck lösning är den jag fått av Lundahl dvs ett par backspända kiseldioder rätt över en enda lindning där då de sammankopplade anoderna kopplas till jord och lindningen till en rörlikriktare. Denna metod ger alla fördelar med rörlikriktare utan att komplicera trafon (dubbla lindningar). Den ger också den typ gemensamma termiska fördröjningen alla rör i kopplingen har samtidigt som inga överspänningar över typ glättningskondingar uppstår då en ren diodbrygga annars är klar långt före rören som först efter att rören blivit varma drar ström som därmed sänker spänningen, om du förstår vad jag menar. Mina Williamson har t.ex tyvärr diodbrygga. När man mäter spänningen över de 450V-iga glättningskondingarna så är dom uppe i runt 510V i 10-talet sekunder innan det tilll slut stabiliseras på c.a 440V. Inte så bra

[JohnA]

Under åren har jag scannat ganska mycket från gamla tidningar och böcker, en hel del matnyttigt för rörbyggare finns att hitta här: http://em34.mine.nu/elektroarkivet/ARCHIVE/
...och i synnerhet här: http://em34.mine.nu/elektroarkivet/ARCH ... hogtalare/
Det ska bland annat finnas artiklar om ultralinjärt/Blumlein från tiden då det var en ny upptäckt.
Självklart menar jag att uttag för skärmgallren sitter på PRIMÄRlindningen, skrev jag något annat åberopar jag tillfällig demens.

Vad gäller ECC83/12AX7 kan jag erkänna att jag inte har några personliga erfarenheter av hur de låter i HiFi-kopplingar jämfört med andra småsignaltrioder, men jag har studerat en hel del rörkurvor och av dessa tror jag mig se tydliga tecken på att ECC83 ger distorsion av relativt höga ordningstal, och dessutom ganska hög andel jämna ordningstal, vilket inte brukar låta så trevligt. Jag tror dock att rörets dåliga egenskaper märks mest när det får arbeta med stort sving ganska sent i en förstärkarkedja. Som ingångsrör och i synnerhet i ett RIAA-steg antar jag rörets branthet är en trevlig faktor, samtidigt som svinget är så litet att distorsionen blir minimal. Kan tänka mig att en medveten konstruktör dessutom väljer arbetspunkten någonstans på kurvan där distorsionen inte är som värst.

Det blir ju lätt en aning religiöst när man kommer in på detta med faktiska upplevelser som inte alltid kan mätas i siffror. Bland HiFi-folk har vi t.ex. "new-ageflummissarna" som köper små sammetspåsar med blysand att lägga på sin halvledarbaserade förstärkare så att resonanser i chassit ska dämpas... Det är inte heller ovanligt att man tillämpar fullt relevanta elektrofysiska fenomen från t.ex. HF-teknikens värld på HiFi, ungefär som att applicera aerodynamik för rymdfärjor på en sparkcykel... Även bland gitarrister kan det vara ett sabla religiöst tjafs om exakt vilken NOS-batch av Telefunkens ECC83 från 1960-talet som låter bäst. Visst är det skillnader på samma rörtyp från olika tillverkare, och även mellan exemplar i varje batch, det verkar åtminstone Morgan Jones ha visat tydligt i sin Valve Amplifiers. (hans Building Valve Amplifiers är också den mycket läsvärd) Hur som helst är jag villig att tagga ner på min kritik om ECC83/12AX7 så pass att jag inser att det nog avgörs mycket av applikationen.

Det där med "cathode stripping" (Plötslig B+ på kalla rör, t.ex. från halvledarlikriktare) och "cathode poisoning" (låg eller obefintlig ström genom uppvärmt rör) är också det något jag bara läst om lite här och där. Exakt hur illa det kan vara vågar jag inte påstå något om, men kör man dyra och sällsynta rör antar jag det kan vara värt att vidta åtgärder mot. Många radioapparater och en hel del ganska schysst HiFi har trots allt haft halvledarlikriktare så jag antar full B+ på kalla rör inte är något som radikalt förkortar rörens livslängd. Tror det var Morgan Jones som skrev något om en typ av dubbeltriod (ECC8x eller ECC9x kanske) som utvecklats speciellt för tidiga digitala datorer, pulskretsar, bistabila vippor och liknande. Dessa rör ska ha tuffare oxidskikt på katoderna för att klara långa perioder med låg eller obefintlig katodström. Som audiorör påstods de vara helt usla. -Om Metasonix använder sådana rör MÅSTE det påstående nog vara sant!

Tricket med helvågsslikriktning i en hybridbrygga är fiffigt! Bättre nyttjande av transformatorn och samtidigt både mjukstart och inte allt för höga förluster i likriktarröret. Behöver man högre B+ än de 200-300V en gammal radio ofta nyttjar kan man med fördel ändå slakta ett ruttet loppisfynd på transformatorn och ersätta mittuttaget med två kiseldioder. Skitsmart!

Jag måste uppenbarligen ta en ny titt på ditt schema rogerk8! Det enda jag lade på minnet var ovan nämnda hybridlikriktare.

Trevlig och inspirerande diskussion detta!

[JohnA]

*splattar handflatan i pannan* NU såg jag dist-potten i spänningsregulatorn för slutsteget!
Osäker på om lösningen är samma jag läst om från de som säljer färdiga moduler för inbyggnad i vissa kända gitarrförstärkare, eller om de bara reglerar ner skärmgallerspänningen. Jag TROR det var det senare. Vet inte hur ljudet skiljer sig mellan varianterna men att bara reglera G2-spänningen ger förstås klart mindre effekt att bränna bort i regulatorn.

[Spisblinkaren]

Ja JohnA, det här är en mycket trevlig och inspirerande diskussion!

Intressant är t.ex att du nämner reglering av G2 (där tom jag vet att det inte går så mycket ström...).

Sen TROR jag att jag fattat en sak (som kan vara helt fel) dvs att ökad spänning på G2 medför ökad transkonduktans, dvs strömmen för typ G1=0 ökar samtidigt som avståndet till G1=-1 ökar, om du förstår vad jag menar.

Så man tycks liksom dra isär anoddiagrammet när man höjer G2.

Såsett borde det bli en styrning av anodströmmen som är direkt relaterad till G2 vilket, som du påpekar, gör så att den halvledarbestyckade regulatorn inte behöver så stor kylfläns, om vi säger.

Det enda detta kräver är att man kör effektrören i pentod-mod (naturligtvis).

Och varför inte egentligen, verkningsgraden blir ju mycket högre (räknade ut 3W för PP EL84 Triod och hela 6W för PP Pentod, dock är triodlasten inte optimerad medans pentodlasten är det, 14kaa@300V).

Fast jag har alltid varit ett triod-freak

Lundahl-tricket som jag kallar det är, som du säger, mycket fiffigt. Det gör så att man kan använda helt vanliga transformatorer och ändå få rörkänsla med fördröjning och skoning av glättningskondingar mm.

I en annan produkt vänder jag en trafo bakochfram, kör in 12VAC från en ordinär väggvårta, sniffar av 12VAC direkt som glödspänning och plockar ut närmare 200VDC över dess likriktade sekundär (e.g primär).

Bifogar ett schema på det för skoj skull.

I denna tråd har jag dock lärt mig att likriktarrörets glöd inte behöver ha samma potential som DC'n (om den är indirekt upphettad) så kanske jag gör om konstruktionen lite även om det mekaniskt faktiskt funkar bäst som det är, det enda lilla negativa är ju att den vända trafon belastas onödigt mycket med min koppling.

Skriver mer en annan dag, nu ska jag stansa Noval-hål i glasfiberlaminat (för min rör-radio, KRP, som jag mycket naivt ska försöka bygga ).

MVH/Roger