Sonntag, 3. Januar 2010

Lernen von Loftin und White

Hello, I made some updates in my 12AU7 Triodelington Conventional SE. A helper-diode prevents blocking effects caused by C-R coupling to the grid. Removing the cap at the input prevents the output tube from overload. Learning from Loftin White, the sonic influence of the output tube's bypass capacitor is eliminated and the bypass cap of the previous tube is removed.

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Die alte Schaltung ist konventionell aufgebaut um zu zeigen, dass sich der Triodelington tatsächlich wie eine klassische Triode verhält und entsprechend beschaltet werden kann.

Die Schaltung ist zweistufig, jede Stufe hat eine kapazitive Kopplung zum Gitter, die Gittervorspannung wird mit einer Parallelschaltung aus Widerstand und Kondensator in der Katodenleitung automatisch erzeugt. Eine zur Endstufe analoge Schaltung mit der ECC40 findet man in b) hier:


Das Problem bei diesen Schaltungen ist der Gitterstromeinsatz bei Vollaussteuerung. Wie weit man maximal aussteuern darf, hängt stark vom Zustand der Röhre und den Betriebsparametern ab. Wird übersteuert, dann wird die Gittervorspannung, in Folge der Gittergleichrichtung, negativer. Der Arbeitspunkt verschiebt sich. Wer so einen Verstärker durchmessen will, muss mit einem Oszilloskop die Katodenspannung und die Gitterspannung gleichzeitig darstellen. Dabei muss man darauf achten, dass die Gitterspannung nie die Katodenspannung überscheitet, man also ein paar hundert Millivolt mit der Amplitude der Signalspannung unterhalb der Katodenspannung bleibt. An ein normales Durchmessen ohne den Amp aufzuschrauben und zusätsliches Oszillographieren wie beschrieben, ist nicht zu denken. Die Technischen Daten zu solchen Röhrenverstärkern sind nicht aussagekräftig. Verstärker bei denen sich Arbeitspunkte wie Kaugummi ziehen und nachkriechen kann ich nach dem heutigem Stand der Technik nicht mehr akzeptieren. Nun ist es daran die Konventionelle Schaltung zu modifizieren um stabile Betriebsverhältnisse auch während und nach einer Übersteuerung zu bekommen. Auch gilt es den enormen klanglichen Einfluss der Katodenelkos zu eliminieren.


Besonders gefährlich für die Endstufe ist der Koppelkondensator zum Gitter der Treiberröhre. Bei Übersteuerung formt die Treiberstufe leider nicht aus einem Sinus einen symmetrischen Rechteck, sondern mit stärker werdender Übersteuerung wird der positive Pegel immer länger gegenüber dem negativen Pegel. Dadurch wird die Endröhre länger leitend gesteuert was schnell zur Überlastung der Endstufe und starken Arbeitspunktverschiebungen führt.
Deshalb kommt der Koppelkondensator am Eingang weg.

Es gibt aber noch eine andere Alternative für die kapazitive Kopplung, die ich nun in der Endstufe verwende. Man nimmt eine gegensinnig zur Gitter-Katode-Diode gepolte Hilfs-Diode mit entsprechender Vorspannung. So begrenzen die beiden Diodenstrecken das Signal mit Hilfe des Innenwiderstandes der vorhergehenden Stufe symmetrisch. Ganz leicht lässt sich das in der vorhandenen Schaltung ergänzen indem man den Katodenwiderstand verdoppelt und den Gitterableitwiderstand nicht an Masse, sondern an den Mittelabgriff des neuen Katodenwiderstandes legt. Nun wird die Hilfsdiode mit ihrer Anode an Masse und der Katode ans Gitter der Verstärkerröhre geschaltet.
So lassen sich die beschriebenen Nachteile der kapazitiven Kopplung sehr einfach und elegant vermeiden.


Lernen von Loftin und White.
Nun bleiben noch die leidigen Katodenblöcke übrig. Wer wegen des Signalspannungsabfalls über der BE-Diode des Triodelington ( kleiner 50mVpp) die Nase rümpft, möge doch mal oszillographieren was am Katodenelko der Endröhren an Kleinsignal abfällt. Da liegen die wirklichen klanglichen Einflüsse die es zu vermeiden gilt. Nicht verblockte PN-Diodenstrecken (LED-Bias) haben sich zu meiner Überraschung in der Vorspannungserzeugung schon etabliert und werden RC-Kombinationen vorgezogen.

Als Problemlösung für die Katodenblöcke bietet sich die Anordnung mit Cgh aus Loftin-White an. Weil hier, im Gegensatz zu Loftin White, keine galvanische Kopplung zwischen Treiber- und Endstufe besteht, bedarf es Cgh nicht. Da der Teilerwiderstand aus dem Katodenwiderstand der Endstufe mit 12Ω relativ niederohmig gegenüber dem Ursprünglichen Wert des Katodenwiderstandes von 680Ω ist, verblockt er zusätzlich die Katode der Treiberstufe. So bleibt die hohe Kennzahl für die Treiberstufe ohne Katodenblock erhalten.

In meinem Fall hat sich für die Treiberstufe gegenüber der konventionellen Beschaltung nichts verändert. Der Katodenblock ist aber glücklicherweise weg und der Einfluss des Katodenblocks der Endstufe ist eliminiert. Die Steuerspannung für die Endröhre schwimmt ja nun auf dem Katodenpotential der Endröhre.
Das folgende Schaltbild zeigt nun die aktuelle Ausführung der Schaltung mit Triodelington:




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Kommentare:

Anonym hat gesagt…

Hallo Darius,
in Deiner Eintaktendstufe steuert eine Hälfte einer ECC82 eine bipolaren Leistungstransitor an. Ich bilde mir ein, das Prinzip kommt aus Japan und ist dort unter "Super Triode Connection" bekannt.

oldeurope hat gesagt…

Hallo,

In meiner Eintaktendstufe steuern beide Systeme der ECC82 in Parallelschaltung einen BJT (BU4525) an.

Zu STC: Bei STC entspricht der Quellwiderstand 1/s (der Tetrode, des FET, ...) dadurch gibt es bei STC keine Interaktion zwischen Trioden Innenwiderstand und Lautsprecher Impedanz.
Beim Triodelington ist diese Interaktion vorhanden
, denn sein Quellwiderstand beträgt
r out = ri/(1+hfe),
ri ist darin der kleinsignalmässige Trioden Innenwiderstand.

Gruß Darius