Arbeitspunktberrechnung Vorverstärker mit ECC88 und EL84

[Nachwuchsbastler]

Hallo zusammen,

bitte seit mir nicht böse das ich noch ein Thema aufmache aber das lässt mir gerade keine Ruhe.

Ich habe versucht diese Schaltung auf ECC88 + EL84 umzuplanen, doch ich komm mit der Arbeitspunkt Berechnung nicht klar:

http://www.jogis-roehrenbude.de/Verstae ... 86-VV1.jpg

Die originale ECL86 möchte ich nicht so gerne verwenden da die Röhre bekanntlich etwas anfällig ist. EL84 und ECC88 werden wieder hergestellt, perfekt also!

Ich habe die Schaltung außerdem ein bisschen versucht zu verbessern, unter anderem Gitterstopper an die neuen Röhren, beide Systeme der ECC88 Parallel (ich will nicht das Stereosignal durch eine Röhre schicken auch zwecks besserer Kanaltrennung nachher im Aufbau) sowie eine Messschaltung mit OP-Verstärker welche nachher über eine Steuerung den Ruhestrom der Röhren auswertet und mir anzeigt ob die Röhre verbraucht ist. Allgemein ist das Ziel eine Schaltung die sich vom Aufbau und den technischen Daten nicht hinter Modernen Konzepten verstecken muss.

Die abgeänderte Schaltung habe ich angehängt.

Nun ist aber mein großes Problem das ich einfach nicht mit den Arbeitspunkten klar komme, ich habe das bei der ECC88 versucht und bin leider gescheitert. Kann mir jemand prinzipiell einen Tipp geben nach welche Maßstäben ich den Klirrärmsten und optimalsten AP finden kann? Was lege ich zuerst fest, Die Vorspannung am Gitter, den Ruhestrom durch die Röhre? Eventuell gibt es ja auch Lektüre dazu? Ich bin über jeden Hinweis dankbar!

Vielen Dank schonmal

Gruß

Jan

[captain.confusion]

Hallo Jan!

Warum sollten wir Dir böse sein?
Ich frage mich jedoch, warum Du den Verstärker so kompliziert aufbauen willst? Und vor allem was für eine Endstufe willst Du damit antreiben? Du erzeugst ja Treiberleistung ohne Ende.
Fangen wir mal von hinten an:
Die EL84 würde ich über die Datenblattkonfiguration mit Ra=7 kOhm einstellen.
Die Einstellung des Ruhestroms der EL84 kann man auch über eine Poti- / Widerstandkombination in der Kathodenleitung machen. Oder man baut hier einen LM317 ein. Über einen 10 oder 100 Ohm Messwiderstand in der Anodenleitung zum Lastwiderstand kannst Du dann einen Spannungsabfall messen und den Ruhestrom einstellen.
An diesen Messwiderstand könntest Du dann Deine „Verbrauchsanzeige“ anschließen.
Warum willst Du eine ECC88 als Vorstufe verwenden? Und dann auch noch im Parallelbetrieb? Soviel Treiberleistung brauchst Du doch gar nicht für die EL84.
Wenn Du eine Kanaltrennung möchtest, gibt es doch viel einfachere Lösungen, z.B. EC92, EC86 (bzw. PC86 als billige Alternative) oder die russische 6S3P. Die gibt über Ebay in Russland als Schnäppchen.
Die Arbeitspunkteinstellung der Vorröhre (welche m.E. nicht erforderlich ist) könnte man wie oben machen.
Ein ganz einfache Alternative gibt es auch noch: Die PCL86, die gibt es für 2 – 3 Euro.

Einen sehr interessanten Beitrag zur Berechnung von Verstärkern gibt es bei Jogi:

http://www.jogis-roehrenbude.de/Leserbr ... pitel1.htm

Viele Grüße
Frank

[hoeberlin]

Hallo,

eine verzerrungsarme Verstärkung bekommt man nur im geraden Teil einer Kennlinie.

Die Datenblätter stehen zur Verfügung, wenn ich das richtig gesehen habe, braucht die Ecc88 bei 150V ca 30ma ( pro System ), bei -2V Gitterspannung.

Daraus lassen sich folgende Schlüsse ziehen:

- bei Parallelem Betrieb beider Systems ( was ich als unsinnig empfinden würde.... )
- Kathodenstrom 60mA, Spannung am Kathodenwiderstand 2V > daraus errechnet sich der KAthodenwiderstand.
- bei angenommen 230V Versorgungsspannung und 150V Anodenspannung ergibt sich ein Spannungsabfall von 78V am Anodenwiderstand, bei einem Strom von 60mA. Daraus errechnet sich der Anodenwiderstand.

mehr braucht es nicht......



VG Henning

PS: Hilfreich wäre, wenn Du in deinem Entwurf noch die derzeitigen Bauteilwerte eintragen würdest.

[Nachwuchsbastler]

Hallo Frank,
Hallo Henning,

ich danke Euch für Eure Beiträge

Der Grund warum ich die Schaltung mit "überdimensionierter" Ausgangsstufe aufbauen will ist einfach das ich das ganze universeller gestalten möchte. Was nützt mir eine Vorstufe die gut an einem hochohmigem Eingang einer Röhrenendstufe spielt aber Probleme hat mit so manchem Transistorverstärker nach alter Studionorm von 600Ohm? Außerdem sind die EL84 und ihre Vergleichstypen nun wirklich Röhren die man nachgeworfen bekommt.

Die E(P)CL86 ist mir nicht ganz sympatisch weil sie mit etwas Pech Probleme macht, deshalb ist die ECL86 wahrscheinlich auch so teuer. In alten Radios hatte ich schon häufiger mit Ihr Probleme....
Außerdem war meine Überlegung nur Röhren zu nehmen die heute auch noch in guter Qualität produziert werden, einfach wegen der Zukunftssicherheit. Das ganze ist ja auch gedacht damit ich etwas lerne bei der Sache, eine Schaltung übernehmen kann fast jeder.


Das die ECC88 Blödsinn ist stimmt natürlich, ich hatte sie nur verwendet weil es sie auch noch neu gibt.
Ich bin gerade am überlegen ob eine EF86 Sinn macht, die wird wieder als "EF806 S" hergestellt. Was haltet Ihr von der Idee?

Die Idee mit der Konstantstromquelle mit LM317 finde ich klasse! Dadurch dürfte doch gewährleistet sein das auch Verbrauchte Röhren super funktionieren, erst wenn die Röhre wirklich am Ende ist müsste man sie tauschen und sich Gedanken machen das die AP nicht mehr stimmen? Da kann ich mir meine Schaltung fast sparen (=

Auch vielen Dank für den Link, ich arbeite das jetzt durch und versuche meine Widerstände zu dimensionieren!

Die Datenblätter stehen zur Verfügung, wenn ich das richtig gesehen habe, braucht die Ecc88 bei 150V ca 30ma ( pro System ), bei -2V Gitterspannung.

Das verstehe ich gerade nicht ganz, die Grenzdaten der ECC88 sind ja Ua=130V und Pa=1,8W pro System was durch den AP hier überschritten wird oder?

http://www.jogis-roehrenbude.de/Roehren ... C88_ph.pdf


Gruß

Jan

[hoeberlin]

Hallo, Jan,

Gut aufgepasst! Da ist tatsächlich Pa max überschritten.

Das war ein Versehen von mir, sorry!

Also geringere Anodenspannung, weniger Strom, da musst Du einfach mal einige Beispiele durchrechnen, bis alle Parameter passen.

Auf 10% mehr oder weniger kommt es nicht an.

Viele Grüße Henning

[Nachwuchsbastler]

Hallo zusammen,

ich habe gerade mal versucht die letzte Stufe mit der EL84 durchzurechnen und wollte einfach fragen ob das so passen würde: (Angaben beziehen sich auf alten Schaltplan)

Ich habe zuerst versucht eine möglichst passende Anodenspannung für die EL84 festzulegen und mich dabei für 150V entschieden damit ich die Versorgungsspannung der Schaltung bei 250V lassen kann.
Die Werte beziehen sich auf eine Spannung am g2 von 250V, das Gitter g2 wird also direkt auf die 250V gelegt ohne Vorwiderstand.

Dabei stellt sich ein Anodenstrom von ~62mA ein, die Spannung am Steuergitter g1 beträgt -6V. (siehe Anhang)
Damit ich genug Luft habe nachher für die Konstantstromquelle wurde die Spannung zwischen Kathode und Masse für 10V Differenz ausgelegt, das bedeutet an R3 fallen nachher 6V ab (für die Gittervorspannung) und an der Konstantstromquelle unter idealen Bedingungen 4V.
Nun weis ich das am Anodenwiderstand R1 einmal 90V abfallen werden, dabei wird ein Anodenstrom von 62mA fliesen somit ist der Widerstandswert 1,45kOhm.

Die Grenzdaten der EL84 werden dabei nicht überschritten (Ia max = 65mA sowie Pa max = 12W)

http://www.jogis-roehrenbude.de/Roehren ... L84_TE.pdf


Aktuell komme ich an 4 Punkten nicht weiter:

1. Lohnt es sich den Anodenstrom so hoch zu wählen? Oder ist das nur Strom verheizen weil ich dank Gegenkopplung den Ausgang auch so niederohmig genug bekomme?
2. Die Widerstände an der Kathode kann ich nicht berechnen da ich den Schirmgitterstrom nicht weiß. Es gibt kein Diagramm das den g2 Strom in Abhängigkeit der Anodenspannung zeigt....
3. Die Verstärkung, wird Sie hoch genug sein um nachher Sinnvoll gegenkoppeln zu können?
4. Momentan wurde komplett die Last außer acht gelassen. Wie finde ich jetzt den Ausgangswiderstand heraus?


Danke schonmal!

Gruß,

Jan

[frank_w]

Hallo Jan,
was soll es den werden?

Vorstufe oder Endstufe.

http://www.jogis-roehrenbude.de/Verstae ... liches.htm

Ra für A Betrieb 5,2KOhm EL86

Gruß Frank

[hoeberlin]

Hallo, Jan,

den Schirmgitterstrom würde ich mit 5-10% des Anodenstroms annehmen.

Die Verstärkung lässt sich aufgrund der Steilheit der Röhre vorhersagen, und vorab berechnen, vorausgesetzt, der Kathodenwiderstand ist wechselstrommäßig überbrückt.

Für mich stellt sich die Frage der erforderlichen Ausgangsspannung in U-ss. Sofern da nicht allzuviel verlangt wird, könnte man das Ganze auch als Kombination aus Verstärkerstufe ( egal ob mit EC92, ECC irgendwas ), und aus Kathodenfolgerstufe mit EL84 in Anodenbasisschaltung aufbaut. Damit werden Verzerrungen durch die Röhrenkennlinie minimiert, und der Ausgangswiderstand ebenfalls verkleinert.

meint Henning

[Nachwuchsbastler]

Hallo Frank,
Hallo Henning,

das Thema der Verstärkerbetriebsart kenne ich natürlich, ich denke aber ich habe es mit dem Ruhestrom ein wenig übertrieben.
40mA reichen ja auch locker, bei meiner Rechnung wäre die Verlustleistung der Ausgangsstufe pro Kanal nachher ~16W. (Röhre ~9W der Rest an den Widerständen)

Die Verstärkung lässt sich aufgrund der Steilheit der Röhre vorhersagen, und vorab berechnen, vorausgesetzt, der Kathodenwiderstand ist wechselstrommäßig überbrückt.

Erhöht der Kondensator über dem Kathodenwiderstand nicht auch unnötig den Klirr? So viel Verstärkung braucht das fertige Gerät ja nicht zu haben, 5-10 fach reicht komplett aus. Deshalb dachte ich ich könnte auf ihn verzichten, das packt ja schon die EL84 alleine ohne Gegenkopplung...

Ausgangsspannung muss nicht sonderlich hoch sein, 2Veff reichen eigentlich allen Verstärkern für Vollaussteuerung würde ich meinen. Zur Sicherheit würde ich auf 4Veff gehen. Heizung "hochlegen" ist auch kein Problem, der Trafo den ich verwenden will hat mehrere Abgriffe.


Gruß

Jan

[captain.confusion]

Hallo Jan!

Warum machst Du es Dir so schwer?

Ich denke Du hast den wirklich hervorragenden Artikel von Frank Kneifel gelesen. Eigentlich muss man den eher 5 x lesen.
Man fängt also von hinten an, also bei der Endröhre.
Deine 150 V Konfiguration ist nicht so passend. Du hättest 65 mA Anodenstrom. Dann noch mal ca. 7-8 mA Schirmgitterstrom. So kommst Du über 70 mA, den höchst zulässigen Kathodenstrom der EL84. Das läßt die Röhre auch schnell altern.
Vergleiche doch mal die Datenblätter der EL84 und der ECL86. Du wirst erkennen, dass sich die beiden Pentodenteile ziemlich ähnlich sind, vor allem wenn man sie in der Ra = 7 kOhm Konfiguration fährt. Schau Dir doch mal die Ausgangsleistungen und dann – ganz wichtig – die notwendige Gitter 1 Spannung zur Vollaussteuerung und zur 50 mW Aussteuerung an. Fast identisch. Also zusammengefasst sind die ECL86 und die EL84 hinsichtlich der Pentoden ziemlich ähnlich. Der Hauptunterschied liegt im Kathodenwiderstand, da die beiden Röhren in der 7 kOhm Konfiguration mit unterschiedlichen Gittervorspannungen gefahren werden.
In der Schaltungsbeschreibung des ECL86 Vorverstärkers steht, dass man mit einem Anodenstrom von 20 mA arbeitet. Warum diesen nicht einfach für die EL84 übernehmen? Du wärst dann in einem Bereich der neg. Gittervorspannung von ~ 10 Volt. Da sieht die Kennlinie auch gut aus. Durch geringe Änderungen am Kathodenwiderstand sollte dies recht einfach zu machen sein. Noch einfacher geht es, wenn Du einen LM317 nimmst. Vielleicht müsste man den Schirmgitterwiderstand noch anpassen. Ansonsten könnte man die Schaltung so belassen. Vorallem wird die EL84 bei Ia = 20 mA ein langes Röhrenleben vor sich haben.
Auf den Kathodenelko könntest Du verzichten. Es sinkt zwar die Verstärkung, der Kennlinienverlauf wird aber linearer und der Verstärker breitbandiger, da dieses frequenzbestimmende Glied nicht mehr vorhanden ist.
Nun zur Vorstufe:
Hier kannst Du es Dir noch viel einfacher machen. Die Triode der ECL86 ist eine halbe ECC83. Die gibt es bekanntenweise ja noch in mannigfaltiger Auswahl als Neuware. Also, warum dann nicht eine ECC83 nehmen? Auch kein Parallelbetrieb oder so ein Quatsch. Wenn Du pro Kanal unbedingt eine Vorröhre möchtest, dann kannst Du ja eine halbe ECC83 nehmen und Dich folgenden Tricks bedienen: Hier hätte die Doppelwendelheizung der ECC83 auch mal einen Sinn. Am linken Kanal schließt Du nur das „linke“ System der ECC83 an und heizt auch nur das „linke“ System. Bei rechten Kanal genau umgekehrt. Es wird somit immer nur ein Triodenteil geheizt und verwendet. Wenn Die Röhren runtergebrannt sind, tauscht Du einfach links gegen recht. Dann werden die jeweils anderen Systeme genutzt und Du hast zwei „neue“ Trioden.
Somit könntest Du die Schaltung hinsichtlich der Vorstufe so übernehmen.
Auch hier könnte man überlegen, Ob man auf den Kathodenelko verzichtet. Dann sollte man die ECC83 aber hinsichtlich des Gesamtkathodenwiderstandes etwas anders beschallten.
Ansonsten würde ich das Netzteil etwas anders gestallten, an Schirmgitter noch einen Stützelko hängen, den Stützelko an der Vorröhre vergrößern.
Eventuell müsste man die Gegenkopplung noch etwas anpassen.

Eine Frage stellt sich mir jedoch noch: Du möchtest mit dem Vorverstärker alte Transentechnik mit einer Eingangsimpedanz von 600 Ohm betreiben. Die Eingangsignalspannung etwa 2 V. Dieser Vorverstärker produziert laut Schaltungsbeschreibung einen Treiberstrom von 12 mA. Das braucht die alte Transe sicherlich.
Er produziert aber wohl auch eine Signalspannung von grob geschätzt 100 V. Das ist doch viel zu viel. Der Ausgangswiderstand des Vorverstärkers dürfte auch um einiges größer als 600 Ohm sein, ich tendiere da eher Richtung 10-20 kOhm. Das passt nicht.
Vielleicht solltest Du Dir überlegen, ob es nicht sinnvoll wäre einen entsprechenden AÜ mit einer Ausgangsimpedanz von 600 Ohm wickeln zu lassen.

Viele Grüße
Frank

[andreas70]

Er produziert aber wohl auch eine Signalspannung von grob geschätzt 100 V. Das ist doch viel zu viel. Der Ausgangswiderstand des Vorverstärkers dürfte auch um einiges größer als 600 Ohm sein, ich tendiere da eher Richtung 10-20 kOhm. Das passt nicht.

Das meine ich auch. Warum willst Du eine Endpentode als Vorstufe betreiben? Das ist IMO mit Kanonen auf Spatzen geschossen.
Warum baust Du nicht einen mu-Folger, sollte auch mit E88CC gut funktionieren. Berechnung siehe z.B. http://www.valvewizard.co.uk/mufollower.html.

Hat ausreichend Verstärkung und einen niederohmigen Ausgang.

[Nachwuchsbastler]

Hallo Zusammen,


ich denke der beste weg ist das ich einfach mal Testweise verschiedene Schaltungen ausprobiere, das ganze eilt ja nicht wirklich und ich lerne was dabei

Danke nochmals,

Gruß,

Jan