[OneStone] Verstärkerbau-Kurs #1

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hi,

Tja, das nennt sich dann "Overdrive". Die Herkunft des Namens bzw warum das verzerrt, das hast du ja schön geschildert. Aber genau diesen Effekt wollen wir doch :)

ja, gut;)

also wird diese verzerrung bei höherer anzahl von röhren immer so weitergeführt?

ich meine, wenn an 435,6*66 nimmt ... die kurve mit 250v-beschnitt erinnert dann ja kaum mehr an die sinusform.:confused: ehr an eine rechteckige.

hätte nicht gedacht, dass das dann so heftig "überdimensioniert" ist. aber gut, hab ich wieder was gelernt. :)

gruß,
carl_nase
 
Diese Eingangsstufe hat, wie man sehen kann, einen Eingangswiderstand von 1 Megaohm, was für Gitarrenamps typisch ist.

Ist das der Gitterableiterwiderstand? In der Zeichnung paar Posts weiter oben hiess der R an dieser Position noch so.

Und wo ist der Gitterkondensator hin?

Der Kondensator C10 verhindert die ein einem vorherigen Post (hoffentlich) angesprochene

Hm, nö. Oder hab ich das übersehn? :redface:


Und kommt die Anodenbassischaltung später noch oder wurde die vergessen?


In einer Gitarrenamp-Vorstufe benötigt man dazu im Wesentlichen nur die Kathodenbasis- und die Anodenbasisschaltung. Okay, jetzt fragt ihr euch "wasn das?".

Eigentlich ganz einfach, fangen wir mal mit der Kathodenbasisschaltung an:
 
eine frage ist da dann trotzdem noch: irgendwie gibt es im ersten schaltplan (katodenbasisschaltugn) 2 output, hier nur eine
wo ist die hin??

Zitat OneStone:

Ich habe am Ausgang die Masse (Ground, GND) nicht mitgezeichnet, da diese sowieso im Amp global vorhanden ist (siehe oben im Schaltbild ganz unten ^^).
 
aso, hat ich überlesen, danke
 
Bezüglich der 2 Ausgangspins:
kathodenbasis_1.gif


Sieht man hier auch, Ray hatte also recht :)

hi,
also wird diese verzerrung bei höherer anzahl von röhren immer so weitergeführt?

ich meine, wenn an 435,6*66 nimmt ... die kurve mit 250v-beschnitt erinnert dann ja kaum mehr an die sinusform.:confused: ehr an eine rechteckige.

hätte nicht gedacht, dass das dann so heftig "überdimensioniert" ist. aber gut, hab ich wieder was gelernt. :)

Ich kann dir morgen mal ein Foto machen, was aus nem Mesa kommt, wenn du nen Powerchord spielst und den im Red Channel vollverzerrst. Das ist eine Art Rechteck, nur eben nicht ganz. Auf diesem Sättigungseffekt bzw diesem Begrenzen beruht ja die Kompression eines Röhrenamps, ebenso wie das Verzerren. Mehr dazu später

Ist das der Gitterableiterwiderstand? In der Zeichnung paar Posts weiter oben hiess der R an dieser Position noch so.

Jep, es ist der Gitterableitwiderstand. Ich habs hier nur Eingangswiderstand genannt, weil der ja am Eingang hängt und diesen eben "abschließt". Sprich die Gitarre sieht als Lastwiderstand diesen 1MOhm Widerstand, die Röhre selbst hat ja einen unendlich großen Eingangswiderstand.

Und wo ist der Gitterkondensator hin?

Autsch, da haste mich erwischt, ich schreibe ja selber:
OneStone schrieb:
Am Eingang von Röhrenamps lässt man ihn oft weg...find ich aber gefährlich, da die Röhre mal Mist bauen kann und dann liegen bei Mesa z.B. um die 400V am Eingang (Durchschlag Anode => Gitter). Trotz 100kOhm oder 220kOhm dazwischen ist das nicht gut...

Also bauen wir einen ein:
inputbuffer_2.gif

Hatte ich vergessen, sorry :) Im Gesamtschaltbild isser aber drin.


Hm, nö. Oder hab ich das übersehn? :redface:

Genauer darauf eingegangen bin ich nicht, aber:
OneStone schrieb:
Größerer Kathodenwiderstand => Weniger Verstärkung.
Das ist so, da der Strom, (technisch gesehen) vom Netzteil über den Anodenwiderstand, die Röhre und den Kathodenwiderstand fließt und an ihm einen Spannungsabfall hervorruft. Dieser Spannungsabfall wirkt als Gegenkopplung. Stellt euch das so vor:
Gitter wird positiv => Röhre wird niederohmiger => Es fließt durch niedrigeren Innenwiderstand der Schaltung mehr Strom durch die Schaltung => Spannungsabfall am Kathodenwiderstand wird größer => Kathode wird relativ zum Gitter gesehen positiver. Wenn man das jetzt von der Kathode aus betrachtet, dann würde das Gitter gegenüber ihr ja negativer werden und die Röhre hochohmiger machen (den Strom verringern). Das wirkt der Ursache, also der Gitterspannung entgegen, folglich haben wir hier eine Gegenkopplung. Verständlich?

Für die Rechner:

I = U/R
R = Ra + Ri + Rk (wobei Ri der Innenwiderstand der Röhre ist)
Man sieht, dass:
I = Ub/(Ra+Ri+Rk) sprich mit kleinerem Ri steigt der Strom, der durch Ra, die Röhre (Ri) und Rk fließt. Ub ist die Betriebsspannung (+250V oder so) Desweiteren ergibt sich dann:
Uk = Rk*I
Also, Uk ist proportional zu I und somit proportional zu Ug.



Und kommt die Anodenbassischaltung später noch oder wurde die vergessen?

Kommt noch, wenn wir sie brauchen. Das wird aber erst bei der Klangregelung im Lead Channel der Fall sein, daher spar ich mir das erstmal auf.

MfG OneStone

Nächster Schritt morgen: Cleankanal.
 
Dann is ja fein...so jetz erstmal n bissl schlaaaafen.

MfG OneStone
 
carl_nase schrieb:
hi,
wenn die verstärkung jetzt ganze 66 beträgt, wie verarbeitet das denn jetzt die nächste röhre?
wenn die gitarre einen output von 100mV hat, wären das verstärkt ja schon 6,6V.
das in der nächsten röhre, wenn sie die gleiche verstärkung besitzt:
6,6*66 = 435,6V
das übersteigt ja nun bei weitem die betriebsspannung. wie wir das gehandhabt?
dass dieses problem nicht auftreten wird, weil man irgendwas dagegen unternimmt, ist mir schon klar. fragt sich nur, was.
Tja, das nennt sich dann "Overdrive". Die Herkunft des Namens bzw warum das verzerrt, das hast du ja schön geschildert. Aber genau diesen Effekt wollen wir doch
also wird diese verzerrung bei höherer anzahl von röhren immer so weitergeführt?
ich meine, wenn an 435,6*66 nimmt ... die kurve mit 250v-beschnitt erinnert dann ja kaum mehr an die sinusform. ehr an eine rechteckige.
hätte nicht gedacht, dass das dann so heftig "überdimensioniert" ist. aber gut, hab ich wieder was gelernt.
kann man da einfach weitermultiplizieren? die verzerrung des signals geschieht doch weil die röhre gesättigt is und nicht weil man einfach ein zu großes signal weiterleitet?!?





nimmt die kurve mit 250v-beschnitt erinnert dann ja kaum mehr an die sinusform. ehr an eine rechteckige.
Ich kann dir morgen mal ein Foto machen, was aus nem Mesa kommt, wenn du nen Powerchord spielst und den im Red Channel vollverzerrst. Das ist eine Art Rechteck, nur eben nicht ganz. Auf diesem Sättigungseffekt bzw diesem Begrenzen beruht ja die Kompression eines Röhrenamps, ebenso wie das Verzerren. Mehr dazu später
ohne dir vorgreifen zu wollen, aber ich hab da für ein referat mal was aus nem buch abgescannt. und zwar wurde bei den nachfolgenden grafiken ein dreieckssignal an eine röhre angelegt, bei einer sinusform sieht man die abkappung nicht deutlich genug, also dran denken, so sieht kein gitarrensignal aus!

vorstufe_tube1.jpg

hier sieht man unten das originalsignal, und oben das was aus der röhre wieder rauskommt. in diesem falle ist der sound clean, also ohne übersteuerung, trotzdem sieht man hier schon eine leichte veränderung, das signal is ein bisschen weicher, das is der warme röhrensound der so geliebt wird

vorstufe_tube2.jpg

hier is der gain schon ein bisschen weiter raufgedreht, wie man sieht beginnt die röhre das signal erwartungsgemäß abzukappen (lasst euch durch das spitze teil unten nich irritieren, wie gesagt das is ne künstliche wellenform)

vorstufe_tube3.jpg

hier is der gain voll aufgedreht, das signal is noch weicher abgekappt

vorstufe_tube4.jpg

und hier noch zwei röhren in reihe geschaltet, das signal wird also doppelt verzerrt, total butterweich



im gegensatz hierzu noch die transen (wohlgemerkt einzelne transistoren, in amps werden, besonders in endstufen, immer mehrere tausend davon in komplizierten schaltungen verwendet)

vorstufe_trans1.jpg

so kommt das signal aus nem transistor wieder raus

vorstufe_trans2.jpg

bei übersteuerung

vorstufe_trans3.jpg

kopplung mehrerer transistoren, wie ihr seht einfach hart abgeschnitten

vorstufe_trans4.jpg

und hier noch mehrere feldeffekttransistoren (FET, ne spezielle art transistoren) in ner speziellen schaltung die röhrensound simuliert, schon ziemlich weiche abkappung wie bei ner röhre





ich hoff ich hab hier keine scheiße verzapft, kenn mich leider bei weitem nich so gut mit amps aus wie onestone, also nich zimperlich sein mit korrekturen
 
Ne, ist schon richtig. Das, was du als Clean bezeichnest ist aber auch nicht mehr Clean, da Clean eigentlich klirrfrei sein sollte ^^. Ist es aber nicht => Röhrensound

Das mit dem Spannungsverstärkung multiplizieren geht nur, wenn die Verstärkung linear geschieht. Sprich, wenn die Röhre nicht gesättigt ist und gilt:

Uoutpp=Uinpp*Vu

Man sollte hier die Spitze-Spitze-Spannung nehmen und nicht die Effektivspannung, da diese ja von der Kurvenform abhängt.

Ahja...und mehrere tausend sind das nicht immer...in einem OP-Amp sind vielleicht mal 100 drin, aber das ist eher die Ausnahme, sowas in einer Endstufe zu finden...

MfG OneStone
 
jetz bleibt für mich nur die Frage warum die Röhre das Signal untenrum auch so schön verrundet? ich meine oberum is irgendwo logisch ( auch wenn mich hier die genauen Gesetzmäßigkeiten interessieren),
aber untererum heißt doch bei uns negativ geladenenes Steuergitter (oder wies nun heißt) Röhrenwiderstand ganz groß,nix Strom.warum verstärkt sie das Eingangsignal nun bei zunehmenden Eingangspegel nicht mehr linear?
Und haben Endstufenröhren diesbzgl dasselbe verhalten?

Bei den Bildern oben sieht man auch: erst bleibt die Spitze unten erhalten und erst wenn oben alles rund ist wirds unten auch runder.

carsten
 
weißt du, wie eine Röhre funktioniert?? wenn ja müsste sich die Frage eigentlich von selbst beantworten
wenn nicht, dann lies mal in wikipedia den Artikel über Röhren, der steht ein auf seite 3 oder 4
 
liegt an der Kennlinienkrümmung
 
Vielleicht hab ichs auch überlesen, aber gibts schon eine Liste mit den benötigten Teilen?
Wär ja nicht schlecht, wenn man sich im Voraus schon ma alles besorgen könnte, um dann gemütlich daheim zu basteln.

grüsse, tom
 
Ähm ich glaube du verstehst da was falsch. Das wird kein "Malen-nach-Zahlen" wo man einen Plan und Teile kriegen soll und das stumpf zusammenbrutzelt. Er macht sich extra die Mühe hier jeden Teil seiner Schaltung zu erklären damit jeder sie kapiert. Und danach die Teile aus dem (hoffentlich verstandenen) Plan zu lesen wird dann ja wohl die kleinste Hürde.

Aber erstmal soll ja in Ruhe der ganze Plan hergeleitet werden.

Gruss Flo
 
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jetz bleibt für mich nur die Frage warum die Röhre das Signal untenrum auch so schön verrundet? ich meine oberum is irgendwo logisch ( auch wenn mich hier die genauen Gesetzmäßigkeiten interessieren)

Nein, das ist keinesfalls logisch, so wie du das schilderst. Unten ist logisch, oben nicht.

aber untererum heißt doch bei uns negativ geladenenes Steuergitter (oder wies nun heißt) Röhrenwiderstand ganz groß,nix Strom.warum verstärkt sie das Eingangsignal nun bei zunehmenden Eingangspegel nicht mehr linear?

Untenrum = maximaler Strom, da das Gitter stark positiv ist. Dadurch ist die Röhre niederohmig und zieht die Anode runter. Die Röhre kann nur nicht unendlich viel Strom fließen lassen, und wenn dann die Kathode in die Sättigung kommt (sprich nicht mehr mehr Elektronen emittieren kann), dann hat man den Effekt. Weiteres siehe unten

Und haben Endstufenröhren diesbzgl dasselbe verhalten?

Ist ein Auto schneller als ein Motorrad? Ist ein Diesel stärker als ein Benziner?
Kommt auf das Drumrum an. Generell eher nicht, aber das liegt dann am Ausgangsübertrager, dazu später mehr.

weißt du, wie eine Röhre funktioniert?? wenn ja müsste sich die Frage eigentlich von selbst beantworten
wenn nicht, dann lies mal in wikipedia den Artikel über Röhren, der steht ein auf seite 3 oder 4

Das hatte ja mal Sinn...die Frage, die er gestellt hat, basierte eher auf einem Missverständnis (die Phasendrehung zwischen Eingang und Ausgang muss berücksichtigt werden, sieht man aber auf den Oszillogrammen) als auf fehlendem Wissen. Gesetzt den Fall, er kann mit Kennlinien umgehen und sich die Arbeitsparameter ansehen, dann kommt er selber drauf, ansonsten ist es mit einem kurzen Text auch erklärbar :).


liegt an der Kennlinienkrümmung

Das ist widerrum absolut korrekt! (Solche Antworten sind super, aber er kann denke ich nicht viel damit anfangen ;) Der Sättigungseffekt ist super messbar, ich denke, dass ich dazu auch noch mal eine Messschaltung aufbauen kann, um euch das zu demonstrieren. Mehr dazu aber evtl später ^^).

Vielleicht hab ichs auch überlesen, aber gibts schon eine Liste mit den benötigten Teilen?
Wär ja nicht schlecht, wenn man sich im Voraus schon ma alles besorgen könnte, um dann gemütlich daheim zu basteln.

Ähm, wir arbeiten noch am Schaltungsdesign und du willst schon den fertigen Plan haben?

Edit: Ich warte übrigens immer noch auf Bilder von dem 6xEL34 Amp...

MfG OneStone
 
liegt an der Kennlinienkrümmung

Ich weiss leider nicht genau was "die Kennlinie(nkrümmung)" bei einer Röhre ist, aber wenn ich das richtige sehe, ist sie (im Allg.) bloß die grafische Darstellung des Verhaltens eines Merkmals unter einem anderem und nicht die Begründung für selbiges [Verhalten].
Und genau nach diesem Grund habe ich aber gefragt.

@ onestone: sorry mein Fehler... hab übersehen, dass das Ausgangssignal gedreht ist, nichtsdestotrotz interessiert mich jetzt immernoch, warum das signal auf beiden Seiten verrundet wird oder hab ich deine Antwort darauf ebenfalls übersehen? :screwy:

carsten
 
Die Kennlinie die ich meine setzt sich zusammen aus der negativen Gittervorspannung auf der X-Achse und dem Anodenstrom auf der Y-Achse. Zur Verdeutlichung hier mal die Kennlinie einer ECC83:



Es ist hier ein gekrümmter Bereich am Anfang zu sehen aber die restliche Linie ist völlig gerade. Wenn man den linearen Bereich der Kennlinie benutzt ist nicht mit Verzerrungen zu rechnen. Wenn man nun aber den gekrümmten Bereich benutzt, wird das Signal nicht mehr proportional zueinander verstärkt und es entstehen Verzerrungen. Unser Arbeitspunkt ist jetzt irgendwo in der Mitte des linearen Bereichs. Von dort aus verändert sich die Gittervorspannung je nach Eingangssignal. Wenn wir allerdings jetzt zu stark nach unten Aussteuern kommen wir in den gekrümmten Bereichs und wir erhalten aufgrund der Phasendrehung eine verrundete positive Halbwelle des Ausgangssignals. Der restliche Bereich bleibt unberührt da er sich ja im linearem Teil der Kennlinie befindet.

Ich hoffe das war jetzt eingermaßen Verständlich.
 
hab ich das jetzt richtig verstanden: mitttels der widerstände treiben wir die spannung in genau den bereich, in der der klang entsteht, den wir haben wolle?!
heißt das nun auch, wir regeln damit die stärke der verzerrung??
 
Der erste Punkt ja. Durch den Widerstand legst du den Arbeitspunkt fest.
Und zwar in einen Bereich in dem du verzerrungsfrei arbeiten kannst.

Die erste Röhre im System (V1) soll ja nicht verzerren. Die bringt dir erstmal das schwache Signal aus deinem Pickup auf brauchbare Werte. (Falls deine Frage auf den aktuellen Stand mit der ersten Eingangsstufe gerichtet war).

Du legst du deinen Arbeitspunkt hier in die Mitte des linearen Teils der Kennlinie. Leider hab ich im Moment keinen Scanner hier, sonst würde ich dir dazu mal was scannen. Wenn du jetzt diesen Punkt der Kennlinie als Nullpunkt annimmst, dann hast du im positiven wie im negativen Bereich einen annähernd linearen Teil, right?

D.h. wenn du nun am Gitter ein Eingangssignal anlegst wird der positive und der negative Teil der Eingangssinuswelle gleich stark verstärkt. So sollte das ja auch sein, denn du willst ja später an der Anoden über den Koppelwiderstand dein EIngangssignal in verstärkter Form wieder abnehmen. Und das soll ja von der Form her genau das vom Eingang sein, nur eben verstärkt.

Setzt du deinen Arbeitspunkt zu niedrig (zu weit unten auf der Kennlinie, also nahe am gekrümmten Bereich), dann wird die positive Halbwelle korrekt verstärkt während der negative Teil nicht linear verstärkt wird (da die Kennlinie weiter unetn ja abflacht). Somit bekommst du eine Verformung ins Signal, was eine Verzerrung darstellt.

Das hat aber mit der Verzerrung wie z.B. dem "Crunchsound" nix zu tun, ausserdem ist die Verzerrung bei falscher Arbeitspunkzwahl wie oben im Beispiel unsymmetrisch.

Falls du Verzerrung im Sinne des Crunchsounds meinst, die entsteht indem du die Röhre stärker aussteuerst als sie folgen kann. Dann erhälst du eine Abflachung des Signals an den Spitzen. Dein Sinus bekommt dann flache Plateaus. Wenn du das weit treibst sieht dein Sinus irgendwann wie ein Rechtecksignal aus :D


Gruss Flo
PS: Alle Ausführungen im Beitrag in stark vereinfachter Sicht, nur um es grob zu erklären.
 
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Hallo zusammen,

ich habe mal die bisherige Schaltung ins LTSpice eingegeben und möchte euch das nicht vorenthalten. So könnt ihr euch die ganzen Spannungen und Ströme mal in der Simulation anschauen, das könnte noch einige Verständnisfragen klären...

Also wer das Programm noch nicht hat, einfach free runterladen:
Linear - Software Downloads
"LTSpice/SwitcherCADIII"

im Anhang habe ich die Simualation, müsst ihr nur noch entpacken und dann mit dem Programm öffnen.

Die Simualtion darf natürlich auch gerne noch verbessert werden, ich bin auch noch nicht so der absolute Spice Pro. Als Ausgangsspannung der Gitarre habe ich mal 30mV Peak eingegeben, weiß nicht ob das realistisch ist.

Ach ja, wie hoch das B+ werden soll hat Onestone ja noch nicht angegeben (oder ich habs übersehen..) Ich habe einfach mal 270V eingetragen, das muss natürlich gegebenenfalls auch noch verändert werden...

Grüße
Markus
 

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