[OneStone] Verstärkerbau-Kurs #1

[the_priest]

ich komme mit dieser Autobiasschaltung noch nicht zurecht, überhaupt ist mir der begriff bias fremd

 

[OneStone]

ich komme mit dieser Autobiasschaltung noch nicht zurecht, überhaupt ist mir der begriff bias fremd

https://www.musiker-board.de/vb/2049665-post9.html
und folgende.

 

[Vintage_Man]

Hmmm. Das ist so ruhig hier in diesem Projekt.

Bitte alle mal melden, die der Strom schon dahingerafft hat!


/V_Man

 

[Kyla-MAster]

ich denk mal, sobald das Netzteil steht und jemand erklaert hat wie man ein chassis billig herstellt dauerts noch paar tage und dann gehts hier richtig zur sache .

gruesse vom

elm

 

[carl_nase]

hi,

wieder mal machen mir die funktionen der widerstände zu schaffen:

besonders R38, was macht der da?

wenn ich richtig liege, soll R39 vorbeugen, wenn kurzzeitig kein speaker angeschlossen ist, dass dann der AÜ nicht direkt abraucht und R36 ist wieder son "grindstopper". ist das so korrekt?

danke und gruß,
carl_nase

 

[OneStone]

R38 ist ein Gridstopper, wie R36 auch, nur eben am g2. Es kann sonst dazu kommen, dass sich die Endröhre über das g2 selbsterregt, dann hat man ein Problem, dann schwingt die nämlich. Desweiteren fungiert dieser Widerstand als Strombegrenzung, d.h. er lässt der Röhre eine größere Überlebenschance, falls sie voll übersteuert werden sollte (Ig2 steigt => Ug2 geht runter durch den Spannungsabfall an R38 => Anodenstrom und auch g2-Strom und somit die Verlustleistungen gehen zurück).

Zu R39: Nach 5 Minuten lebt mein AÜ noch, also kurzzeitig würde ich jetzt mal nicht sagen.

MfG OneStone

 

[carl_nase]

alles klar, danke!

noch mal ne generelle frage: warum geht der AÜ eigentlich kaputt, wenn keine last angeschlossen ist? es sind doch an sich nur 2 spulen mit nem metall dazwischen (ok, grob ) also welches teil ist da für zerstörung anfällig?

gruß,
carl_nase

 

[the_priest]

ich muss jetzt trotzdem nochmal nachfragen: ist mti der autobiasschaltung nun die anodenbasisschaltung gemeint??
sry, aber die link war für mich irgendwie nicht sehr hilfreich.
gruß

 

[OneStone]

noch mal ne generelle frage: warum geht der AÜ eigentlich kaputt, wenn keine last angeschlossen ist? es sind doch an sich nur 2 spulen mit nem metall dazwischen (ok, grob ) also welches teil ist da für zerstörung anfällig?

Nun ja, "nur" ist gut gesagt... ich versuchs mal einfach zu erklären: Du hast einen Eisenkern, den magnetisierst du mit dem Eingangssignal durch die Röhrenendstufe auf, d.h. der Kern speichert Energie in Form eines Magnetfeldes. Diese Energie muss da ja wieder raus...aber erstmal ein Einschub:

Der Übertrager wird, damit er für die Tonfrequenz auch im Bassbereich noch gut funktioniert, mit vielen Windungen auf der Primärseite gewickelt. Das heißt, wenn man mit dem Kern z.B. bereits mit 1000 Windungen auskommen würde, um bei 100V Wechselspannung an der Anode keine magnetische Sättigung des Kernes zu verursachen, dann wickelt man dennoch mehr Dreht drauf, damit die Induktion kleiner wird. Normales Trafoblech kann, wenn ich mich recht entsinne, ca. 1,5 Tesla ab, aber man fährt es als Ausgangsübertrager meist mit unter 1 Tesla. Daher braucht man hier mehr Windungen auf der Primärseite.

So, jetzt hast du da normalerweise 100V oder so anliegen, dummerweise könnte der Übertrager mit der Wicklung, die ja mehr Windungen hat, als sie haben müsste, damit der Übertrager (irgendwie, also mit Eisenverzerrungen) funktioniert, ja deutlich mehr Spannung als diese 100V. Wenn du da jetzt keine Last anschließt, dann muss die Energie, die du in den Trafo reingeschoben hast, ja auch irgendwie wieder aus dem raus => du hast eine ziemlich heftige Induktionsspannung, der die Isolierung des Trafos meist nicht gewachsen ist => Die Isolierung schlägt durch und der Trafo ist hinüber.
Diese Überschwinger kann man bedämpfen, genau das macht dieser Widerstand am Ausgang.

Dass das aber bei Gitarrenamps andauernd passiert zeigt, dass die AÜs da nicht besonders gut gebaut sind bzw auf Schutzmaßnahmen verzichtet wurde. Ein Freund von mir hat einen Amp gebaut, der mit 2x EL34 im Gegentaktbetrieb bei 800V Betriebsspannung (d.h. unter Volllast Ausgang mit Box dran liegen an dem Trafo bis zu 1600V!),120W Dauersinus macht, und das Ding funktioniert einfach...ohne abgefackelte AÜs.

ich muss jetzt trotzdem nochmal nachfragen: ist mti der autobiasschaltung nun die anodenbasisschaltung gemeint??
sry, aber die link war für mich irgendwie nicht sehr hilfreich.
gruß

Nein.
Anodenbasis = Anode ist gemeinsamer Pol von Eingang und Ausgang => am Gitter gehts rein und an der Kathode raus.

Autobias = selbsttätiges Einstellen des Ruhestroms in der Schaltung, sprich die Röhre läuft unabhängig von Einstellarbeiten immer im vorher berechneten Arbeitspunkt.

MfG OneStone

 

[carl_nase]

ich muss jetzt trotzdem nochmal nachfragen: ist mti der autobiasschaltung nun die anodenbasisschaltung gemeint??
sry, aber die link war für mich irgendwie nicht sehr hilfreich.
gruß

auch wenn ich nicht onestone bin, werde ich versuchen, auf die frage eine hilfreiche antwort zu geben:

bias heißt, dass das steuergitter, also das, an dem später das signal anliegen soll, negativ vorgeladen ist. dadurch werden die elektronen die durch die röhre fließen erstmal angezogen. diese vorspannung hat den sinn, dass die volle (theoretische) sinuskurve vom amp verstärkt werden kann.

hier greife ich nochmal auf onestones grafik zurück:

wäre diese vorspannung nicht vorhanden, würden die täler der sinuskurve nicht verstärkt, da der strom nicht von der anode zur kathode fließen kann, da die anode nur elektronen empfangen und die kathode nur elektronen emittieren kann.

hoffe, dass es soweit verständlich war.

autobias bedeutet nun, dass diese vorspannung nicht zustande kommt, indem man einen strom anlegt, sondern indem man die kathodenspannung, die als basis für alle folgenden spannungsmessungen gilt, durch den kathodenwiderstand begrenzt. diese spannungsdifferenz zwischen kathode und gitter ist dann die vorspannung. das gitter wird also nicht negativ geladen, sonder die kathode ein bisschen weniger negativ, bzw. ein bisschen positiver, was dann letztendlich genau das gleiche bewirkt.

verdeutlicht wird das durch diese grafik, die eigt von onestone stammt, die ich aber ein wenig eingefärbt habe.

soo, gemessen zur kathode haben die roten linien jetzt 0V, die blauen +xV. wenn man also kathode (blau) mit gitter (rot) vergleicht, sieht man, dass das gitter negativer geladen ist.

bitte lass das jetzt als verständlich durchgehen!

gruß,
carl_nase

 

[carl_nase]

hi,

die erklärung, warum der trafo bei fehlender last kaputtgehen kann, war sehr hilfreich, danke!

leider hast du aber direkt etwas anderes in deiner ausführung angesprochen, dass ich nicht ganz nachvollziehen konnte:

Der Übertrager wird, damit er für die Tonfrequenz auch im Bassbereich noch gut funktioniert, mit vielen Windungen auf der Primärseite gewickelt. Das heißt, wenn man mit dem Kern z.B. bereits mit 1000 Windungen auskommen würde, um bei 100V Wechselspannung an der Anode keine magnetische Sättigung des Kernes zu verursachen, dann wickelt man dennoch mehr Dreht drauf, damit die Induktion kleiner wird.

weshalb ist bei größerer anzahl der windungen die basswidergabe besser? tut mir leid, aber ich kann den zusammenhang noch nicht so ganz nachvollziehen.

ich kann mir gut vorstellen, dass du jetzt keine lust hast, schon wieder auf eine frage von mir einzugehen, aber mich würds schon interessieren. danke.

gruß,
carl_nase

 

[OneStone]

bias heißt, dass das steuergitter, also das, an dem später das signal anliegen soll, negativ vorgeladen ist. dadurch werden die elektronen die durch die röhre fließen erstmal angezogen.(#1) diese vorspannung hat den sinn, dass die volle (theoretische) sinuskurve vom amp verstärkt werden kann.

hier greife ich nochmal auf onestones grafik zurück:

http://onestone.in-tim.com/@tmp/musikerboard/ampbaukurs_1/arbeitspunkt_4.gif

wäre diese vorspannung nicht vorhanden, würden die täler der sinuskurve nicht verstärkt, da der strom nicht von der anode zur kathode fließen kann, da die anode nur elektronen empfangen und die kathode nur elektronen emittieren kann.

hoffe, dass es soweit verständlich war.

autobias bedeutet nun, dass diese vorspannung nicht zustande kommt, indem man einen strom anlegt (#2) , sondern indem man die kathodenspannung, die als basis für alle folgenden spannungsmessungen gilt, durch den kathodenwiderstand begrenzt (#3) . diese spannungsdifferenz zwischen kathode und gitter ist dann die vorspannung. das gitter wird also nicht negativ geladen, sonder die kathode ein bisschen weniger negativ (#4) , bzw. ein bisschen positiver, was dann letztendlich genau das gleiche bewirkt.

verdeutlicht wird das durch diese grafik, die eigt von onestone stammt, die ich aber ein wenig eingefärbt habe.

http://www.the-introverts.com/strat/sonstiges/autobias.jpg

soo, gemessen zur kathode haben die roten linien jetzt 0V (#5) , die blauen +xV. wenn man also kathode (blau) mit gitter (rot) vergleicht, sieht man, dass das gitter negativer geladen ist.

Insgesamt korrekt, aber ein paar Korrekturen (rot ist das, was ich korrigiere):

#1: Eher nicht. Da das Gitter negativ gegenüber der Kathode ist, hält es die Elektronen zurück, stößt sie also ab. Es ist nur nicht ausreichend negativ, um den Elektronenfluss gänzlich zu unterbinden.
#2: Nicht Strom sondern Spannung.
#3: Die Kathodenspannung wird durch den Rk nicht begrenzt sondern entsteht an ihm ja erst, es ist eine Funktion des Anodenstroms. Also Strom durch die Röhre => Spannung am Kathodenwiderstand => Begrenzung des Stromes auf einen stabilen Punkt (Arbeitspunkt).
#4: Die Kathode wird nie negativ, es fließt ja ein positiver Strom durch den Kathodenwiderstand, daher kann sie niemals negativ werden. Relativ zum Gitter sollte sie immer positiv bleiben (Relativ: Ug < Uk), sonst verzerrts (Gitterstrom, siehe Wikipedia)
#5: Bitte beachten: Der Gitterableitwiderstand ist hier das Lautstärkepoti, der Kondensator ist für Gleichspannung undurchlässig.

leider hast du aber direkt etwas anderes in deiner ausführung angesprochen, dass ich nicht ganz nachvollziehen konnte:

weshalb ist bei größerer anzahl der windungen die basswidergabe besser? tut mir leid, aber ich kann den zusammenhang noch nicht so ganz nachvollziehen.

Ääääh ja...also der AÜ stellt ja praktisch den Arbeitswiderstand der Röhre dar. Das mit den vielen Windungen hat, einfach gesagt, zwei Hauptsinnrichtungen (die kommen zwar eigentlich aufs selbe raus, aber mal zwei Betrachtungsweisen):

1. Mehr Primärinduktivität

Allein mit der Primärwicklung ist der AÜ, wenn man sich also die Sekundärwicklung vom AÜ wegdenkt und nur die Primärwicklung betrachtet, ja eine einfache Induktivität (Drossel). Eine Induktivität hat einen Scheinwiderstand von:

XL = 2*PI*f*L

PI = Kreiszahl Pi
f = Frequenz
L = Induktivität in Henry

So, jetzt ist es ja so, dass diese Anodenimpedanz relativ groß sein sollte, dass der Widerstand groß wird, da die Röhre ja sonst praktisch keinen Arbeitswiderstand mehr hat, wenn f klein wird (Röhre schließt Anodenspannung gegen Masse kurz).
Da in der Formel nur das L verändert werden kann (f ist ja durch den Hörbereich bzw die Anwendung als Klampfen-Amp festgelegt), muss man das eben anpassen. Nimmst du dann die Formel einer Spule (ich nehme hier jetzt die Luftspule, die bei einem AÜ nicht viel zu sagen hat, aber das Problem aufzeigt):

L = N² * (µ0 *A) / l

l = Länge der Spule
A = Innenfläche der Spule (also praktisch hier der Querschnitt des Blechpaketes)
N = Windungszahl

Du siehst, dass die Induktivität mit der Windungszahl steigt (hoch 2!), und durch Einsetzen siehst du weiter:

XL = 2*PI*f * N²*(µ0 *A) / l

d.h. der Scheinwiderstand bei einer bestimmten Frequenz steigt ebenfalls mit der Windungszahl...und zwar quadratisch!

XL ~ N²

2. Verhindern der Sättigung

Schau dir mal diese Formeln hier an:

H = (I*N)/l
B = µ *H

H = Magnetische Feldstärke, die von der Primärspule aufgebaut wird
B = Mag. Flussdichte im Kern

So, und dann schau mal das hier an:
Hysterese - Wikipedia

Du siehst: B kann nicht unendlich groß werden, daher verzerrt das dann irgendwann => Kleine Aussteuerung des Kernes ist von Vorteil, wenn man wenig Verzerrung haben will und die Baugröße des Trafos keine Rolle spielt.

ich kann mir gut vorstellen, dass du jetzt keine lust hast, schon wieder auf eine frage von mir einzugehen, aber mich würds schon interessieren. danke.

Chilln....so von wegen Geben und Nehmen...das hier ist ein Forum, und ich gebe gern, wenns auf Interesse stößt.

MfG OneStone
der jetzt erstmal seine Waschmaschine leerräumt...

 

[carl_nase]

Insgesamt korrekt, aber ein paar Korrekturen (rot ist das, was ich korrigiere):

#1: Eher nicht. Da das Gitter negativ gegenüber der Kathode ist, hält es die Elektronen zurück, stößt sie also ab. Es ist nur nicht ausreichend negativ, um den Elektronenfluss gänzlich zu unterbinden.

OOH, shit, ka, wie da auf anziehen kam!

#2: Nicht Strom sondern Spannung.

jo, auf jeden fall.

#3: Die Kathodenspannung wird durch den Rk nicht begrenzt sondern entsteht an ihm ja erst, es ist eine Funktion des Anodenstroms. Also Strom durch die Röhre => Spannung am Kathodenwiderstand => Begrenzung des Stromes auf einen stabilen Punkt (Arbeitspunkt).
#4: Die Kathode wird nie negativ, es fließt ja ein positiver Strom durch den Kathodenwiderstand, daher kann sie niemals negativ werden. Relativ zum Gitter sollte sie immer positiv bleiben (Relativ: Ug < Uk), sonst verzerrts (Gitterstrom, siehe Wikipedia)

ähm, die kathode emittiert doch elektronen. also ist sie doch gemessen zu ungeladenen gegeständen negativ, oder habe ich da gerade einen phänomenalen denkfehler? dass das gitter relativ zur kathode nicht positiv werden soll, ist klar.

kanns sein, dass ich mich gerde an dem unterschied technischer und physikalischer stromrichtung aufhänge? weil der strom, der dadurch fließt ist ja physikalisch nicht positiv sondern negativ, sind ja elektronen.

puh, genug blödsinn geschrieben.

#5: Bitte beachten: Der Gitterableitwiderstand ist hier das Lautstärkepoti, der Kondensator ist für Gleichspannung undurchlässig.

jo stimmt, hatte ich irgendwie nicht bedacht. ist ausgeschlossen, dass da dc ankommt, oder wieso lässt man den gitterableitwiderstand einfach weg?

Ääääh ja...also der AÜ stellt ja praktisch den Arbeitswiderstand der Röhre dar. [...]

erklärungen haben sehr gehofen, danke!

Chilln....so von wegen Geben und Nehmen...das hier ist ein Forum, und ich gebe gern, wenns auf Interesse stößt.

auf jeden fall! also mir macht das definitiv spaß. danke nochmal für deine zeit!

gruß,
carl_nase

 

[OneStone]

Kannst dich ja auch mal vertippen oder so, ist ja nicht schlimm

ähm, die kathode emittiert doch elektronen. also ist sie doch gemessen zu ungeladenen gegeständen negativ, oder habe ich da gerade einen phänomenalen denkfehler? dass das gitter relativ zur kathode nicht positiv werden soll, ist klar.

kanns sein, dass ich mich gerde an dem unterschied technischer und physikalischer stromrichtung aufhänge? weil der strom, der dadurch fließt ist ja physikalisch nicht positiv sondern negativ, sind ja elektronen.

Ich denke, dass das das Problem ist. Wenn du keinerlei externe Spannung anlegst, also nur den Strom messen würdest, der durch die Glühemission in einer Diode entsteht, dann wäre in diesem Falle die Kathode ebenfalls positiv und die Anode relativ dazu negativ. Relevant ist nicht das, was IN der Röhre passiert, sondern das, was du außen messen kannst. Dann gehen die Elektronen bei der Kathode REIN und bei der Anode RAUS. Somit ist die Anode von außen gesehen negativ gegenüber der Kathode, technisch gesehen fließt also der Strom von der Kathode zur Anode. Das wäre der Fall der Glühemission.
Wenn du da eine Anodenspannung anlegst, dann machst du ja nix anderes, als da die Elektronen herumzupumpen, die Anodenspannung (das Netzteil) ist ja nur eine Elektronenpumpe, die die Elektronen aus dem Anodenanschluss saugt und beim Kathodenanschluss wieder reinschiebt. Technisch gesehen heißt das, dass der Strom von der Anode zur Kathode fließt, also entgegen der Elektronen IN der Röhre.
Somit hast du über dem Kathodenwiderstand einen Strom von der Kathode nach Masse, was die Kathode positiv gegenüber Masse werden lässt.

oder wieso lässt man den gitterableitwiderstand einfach weg?

Das ist in diesem Fall das Poti. Man sollte da noch einen Festwiderstand einbauen und zwischen Gitter und Poti einen Kondensator einbauen. Dann hat man das Problem nicht mehr, dass das BIAS wegläuft, wenn der Schleifer des Potis mal keinen Kontakt macht und außerdem kratzt das Poti beim drehen nicht, falls das gitter durch den Elektronenbeschuss mal aufgeladen werden sollte und somit eine Gleichspannung an ihm anliegt (minimal, da reichen schon Millivolts, dass das Poti kratzt...)

MfG OneStone

 

[carl_nase]

hi nochmal.

Somit hast du über dem Kathodenwiderstand einen Strom von der Kathode nach Masse, was die Kathode positiv gegenüber Masse werden lässt.

das gitter wird also nicht negativ geladen, sonder die kathode ein bisschen weniger negativ, bzw. ein bisschen positiver, was dann letztendlich genau das gleiche bewirkt.

meinte ungefähr das, was du nochmal im detail beschrieben hast.

ich war nur erstaunt wegen dem gitterableitwiderstand, weil ja keine gleichspannung, also aufladung des gitters abfließen kann, wie du es dann ja auch nochmal beschrieben hast.

gruß.
carl_nase

ps: jetzt ist ne bewertung fällig.

 

[OneStone]

ich war nur erstaunt wegen dem gitterableitwiderstand, weil ja keine gleichspannung, also aufladung des gitters abfließen kann, wie du es dann ja auch nochmal beschrieben hast.

Kann sie doch, über das Poti. Nur ist das nicht optimal

Bewertung: Danke

 

[carl_nase]

hi,

Kann sie doch, über das Poti. Nur ist das nicht optimal

aber da ist doch noch der kondensator.

gruß,
carl_nase

 

[OneStone]

Links neben dem ist noch ein Poti ^^

 

[carl_nase]

Links neben dem ist noch ein Poti ^^

ich bin blind.

gruß,
carl_nase

 

[the_priest]

ich bedanke mich mal für die erklärung (schlägt sich in bewertungen nieder), hat mir weitergeholfen
gruß