PPAB1 forstærker med United EL38/6CN6/807

[JGreen]

Torben
Dit støj på skobet kan værre ledlys, de støjer ad H til

[tctla]

Torben
Dit støj på skobet kan værre ledlys, de støjer ad H til

Jeg har KUN indbyggede LED-lys i mit hobbyrum, hvor støjen optræder, og rigtig mange af dem tillige.
Du kunne derfor vel have ret, hvis det ikke var det det faktum, at de originale (patetiske) strømforsyninger alle er skrottede og samtlige lamper er parallelkoblede og ført til en fælles STOR og variabel switch-mode strømforsyning.
Der er altså kun DC i fordelingsnettet og hver LED-lampe indeholder KUN 5 seriekoblede 3W dioder.
Jeg kan iøvrigt slukke LED strømforsyningen på en lys hovedafbryder uden, at påvirke andre kredsløb/lysnetudtag, så det må lige prøves.

Jag har her vedhæftet en artikel fra amerikanske QST, 1945 omkring katodefølgere.
Her nævnes i detaljer "vores" CF-Drive for måske første gang, se under punktet "other applications", næstsidste side.

Mvh,

/Torben

[MaxJ]

Har dette interesse for nogen af jer der bygger med EL38.?
https://www.ebay.co.uk/itm/372766928488
https://www.ebay.co.uk/itm/392421277538

[spuncut]

Hej MaxJ
Tak , men det er nok en god ide at spørge Torben om han har flere af dem her på lager:
viewtopic.php?f=650&t=13068
Som jo er 807'ere i octal-sokkel, med et par byttede ben.
MVH Henning

[tctla]

Jeg har stadig QTL-varianten på lager, se forskel i Hennings link ovenfor og læs her vedhæftede.
Samme pris, Kr.: 400,-/10stk. og derefter Kr.: 40,-/stk. yderligere.

Hop endelig ombord i projektet, jo flere des bedre.

Mvh,

/Torben

[spuncut]

1. Mere om forstærkerens udgangsspænding i relation til udgangstrafoens mætning

På det sidste har jeg brudt min hjerne med at finde ud af hvorfor Indel TGL 40/001 viser kraftige tegn på mætning allerede ved den opgivne effekt.
Svaret er: Det gør den nok heller ikke, den spænding som jeg havde beregnet var for høj. Redegørelsen for denne fejltagelse, samt hvordan spændingen bør udregnes kommer i de næste poster.
MVH Henning

[spuncut]

2. Konstruktion af en AB2-forstærker med en udgangseffekt på 40W

Vi lægger ud med at konstruere en AB2-forstærker på 40W, fordi det er den effekt vi kan forvente at TGL 40/001 kan håndtere.

40w ab2 tgl40 001.PNG

Ved en forsyningsspænding på 400V skal anoderne svinge ned på 117V for at producere 40W i 2kOhm/anode. 117V på anoderne ligger over det område hvor G1 og G2 strømmene stikker af idet der kun kræves en G1-spænding på knap +5V.
Ved 40W leverer udgangsrørene en spidsstrøm på: 283 mA og en spidsspænding på: 400 - 117 = 283V og hvis man dividerer henholdsvis spidsstrømmen og spidsspændingen med kvadratrod2, for at få effektivværdierne, og derefter ganger de to resultater så får man 40W:
P_outAB2 = (V_A-VA_min)/Kvrod2 * Ipeak/Kvrod2
Faktorenes orden er vilkårlig og Kvrod2 *Kvrod2 = 2
P_outAB2 = (V_A-VA_min) * Ipeak /2
P_outAB2 = (400-117) * 0,283 /2
P_outAB2 = 283 * 0,283 /2
P_outAB2 = 80/2
P_outAB2 = 40W

Det er derfor nærliggende at tro at hvis man vil måle mætning på udgangstrafoen så skal det gøres ved 283V spidsspænding eller 283/Kvrod2 = 283/1,41= 200VRMS.
MEN det passer ikke fordi trafoens perspektiv på denne spænding er anderledes end udgangsrørenes perspektiv.
Mere om det i næste post.
MVH Henning

[spuncut]

3. Spændingen over udgangstrafoen

Start med del 1 og 2 i de to foregående poster.

Denne post er rettet. Tallene var ok, men forklaringen kunne forbedres og det er hermed gjort.

Vi har lige regnet ud at spændingen fra udgangsrørene svinger fra 0V og op til 283V:

Udgangsrørenes-perspektiv-02.png

Spændingerne på de to anoder er forskudt med 45V, således at der skabes et område hvor begge rør trækker strøm, klasse-A-området. Så længe vi snakker fixed bias er det forøvrigt den eneste måde at klare dette på, da vi ikke har en negativ spænding til rådighed.
(I forhold til en praktisk måling er de viste kurveformer noget af en tilsnigelse, men det vil jeg ikke forvirre jer med nu)

De spændinger som udgangstrafoen "ser" er lidt anderledes:

Transformatorens-perspektiv-02.png

Trafoen er viklet med to modsat rettede primærviklinger, det giver bla. den fordel at biasstrømmen bortkompenseres. Læg mærke til at nullinjen er flyttet i forhold til tidligere billede og det er den fordi begge primærviklinger er aktive i klasse-a-området og fordi trafoen ser 0V når begge anodeindgange har ens spænding. Situationen hvor begge anodeindgange ligger på samme spændingsniveau optræder der hvor de to kurver krydser hinanden, nemlig midt i klasse-a-området.
Class A range = V_A - V_PA = 400 - 310 = 90 V
Da ekvilibrium findes midt i klasse-a-området findes dette punkt ved at dele Class-A-range med 2:
Vekv = 90/2 = 45
Fra trafoens perspektiv flyttes kurverne 45V nedad fra rørenes perspektiv. Trafoens nullinje ligger således 45V under rørenes, hvilket også reducerer den spidsspænding som trafoen "ser" med 45V.

Denne egenskab bliver interessant når man vil måle hvor meget mætningsstrøm trafoen trækker ved en simuleret driftsituation. Da der påtrkkes en hel, symmetrisk sinus på en af anodeprimærene under målingen skal biaspunktets spændingsniveau (45V) således trækkes fra spidsspændingen (283V) for at kunne simulere driftsituationen ved 40W:

Vsim = 283 - 45 = 238Vpeak
Eller:
Vsim = 238/Kvrod2 = 238/1,41 = 169VRMS

Idet jeg håber at det giver mening ser jeg frem til jeres kommentarer og så håber jeg at Torben har lyst til at hive måleudstyret frem endnu en gang.
MVH Henning

[spuncut]

4. Konklusion
Selvom der hentes 45V i forhold til transformatorens mætning bliver det nok transformatoren der kommer til at sætte grænsen for effekten. Vi skal derfor op på en 60W's trafo før der er noget at hente med AB2-konfigurationen.
Herunder er der vist en konstruktion af en AB1-forstærker med en 8kOhm trafo:

AB1 36W 4k 440V.PNG

Kan man derfor finde en fornuftig trafo på 8kOhm kan man ved at øge forsyningsspændingen, konstruere en AB1-forstærker der kan levere 36W "all day long". Desuden kan man køre rørene lidt varmere ved at øge k_Bias til 0,8 og således udvide klasse-a-området til det dobbelte. Det udvidede kl. a-område har, som vist, den fordel at trafoens spændingsområde øges. Desuden får man et større område med lineær udgangsimpedans hvilket reducerer kravene til modkoblingen.

Med en 40W's trafo er der således ikke meget at hente ved KL. AB2. Hvis jeg skulle ende op med en AB1-konfiguration vil jeg dog, under alle omstændigheder, beholde katodefølgerne for at undgå blocking-distortion.

Valget af konfiguration kan derfor meget vel komme an på hvilken fornuftig udgangstrafo man kan finde:
1. Klasse AB2 55W, trafo: 3200-4000 Ohm, 60W.
2. Klasse AB1 36W, trafo: 8000Ohm, 40W.

MVH Henning

[spuncut]

Efter at have kigget på udgangstrafoer fra: Edcor, Hammond, Primary Windings, Sowter, Lundahl mfl. er jeg kommet frem til at man helt klart kan bygge en super forstærker hvis man har kr. 3000-4000 til at skyde i et par Lundahl-trafoer. I mellemtiden tager jeg chancen med Indel TGL40/001 i følgende konfiguration:

40w-ab2-tgl40-002.png

TGL40/001 skal kunne overføre 167VRMS, mon ikke det går?
I relation til Typical Operation Conditions kan denne konfiguration indplaceres sådan cirka som vist herunder med blåt:

TOC-40W-01.gif

For at kunne levere 40W skal anodespændingen kunne svinge ned på 95V og det kræver en G1-spænding på +5V.
På side 21 i STC Application Report kan det aflæses at der kræves en G1-strøm på 5 mA for at trække anoden ned på 95V ved en G1-spænding på +5V.
Det er det bedste kompromis jeg kan komme op med i forhold til det udgangstrafoværk der er til rådighed.

Og lad os så komme videre med at snakke trioder til katodefølger-driver.

MVH Henning

[spuncut]

Tilbage til CF-driveren
For et par sider siden, cirka her omtrent:
viewtopic.php?f=565&t=13497&start=45#p121703
...var vi begyndt at snakke CF-driver, men så gik der trafo i den, hvilket affødte en hel del overvejelser. Så lad os lige fortsætte med CF-driveren herfra og køre med konfigurationen fra foregående post.

The-Cathode-Follower-1.png

I det tidligere snakkede vi mest strømkapacitet, men strømkapacitet er desværre ikke det eneste vigtige parameter når der skal vælges triode til CF-driver. Når udgangspentoden drives ind i B2-området ser CF-driveren ind i en ulineær modstand og hvilke udfordringer denne situation får for valg af triode vil jeg give mit bud på i det følgende.

I den foregående post fandt vi ud af at der skal lægges +5V på 807's G1 for at få anoden ned på 95V og således producere 40W ved en forsyningsspænding på 380V. Idet jeg tænker at det er en god ide at have noget overskud har jeg valgt at CF-driveren skal kunne lægge +10V på G1. Første spørgsmål er derfor hvilken anodespænding +10 G1 spænding resulterer i?

10V on G1.PNG

Ved at tage fat i det lyseblå punkt, V_Amin og trække det mod venstre indtil det lilla punkt P_B2 ligger på karakteristikkens +10V-kurve, kan der aflæses en værdi af V_Amin på 67V.
Ved +10V på G1 svinger anoden således ned på 67V.
Næste spørgsmål: Hvor meget G1-strøm kræves der af CF-driveren i denne situation?

G1-current.png

Herover er punkterne for henholdsvis +5V og +10V afsat i grafen for G1 strøm vs. anodespænding (STC side 21). Vi kan således svare på spørgsmålet ved at aflæse koordinaterne for det røde punkt:
Der kræves 14,5mA fra CF-driveren ved +10V på G1 og 67V på anoden. I det tidligere har jeg nævnt at 5V på G1 og 95V på anoden krævede en G1-strøm på 5mA, men det viser sig at det nærmere er 4,5mA.
Nu kan vi spørge om hvilken modstand CF-driveren ser i de to punkter?
Jvf. Ohms lov er det blot at dividere spændingen med strømmen:

Rin G1.PNG

Cf-driveren bliver således belastet med en ulineær spændingsafhængig modstand som antager ca. 1100Ohm ved 5V og ca. 700Ohm ved 10V.
Hvor stor er Cf-driverens udgangsmodstand så?
Idet en katodefølger kan ses som en forstærker med fuld modkobling kan udgangsmodstanden beregnes som anoderesistansen divideret med modkoblingsfaktoren:
CFRout = ra/(µ+1) [Ohm]
Hvor ra er anoderesistansen og µ er forstærkningsfaktoren, begge er værdier som kan slås op i databladet for det pågældende rør.
Modstanden som G1 udgør og Cfdriverens udgangsmodstand danner en spændingsdeler:

Spændingsdeler02.png

Hvor R1 er CF-driverens udgangsmodstand og R2 er 807's ækvivalente indgangsmodstand på G1. spændingsdelerforholdet kan beregnes med følgende formel:
Spændingsdelerforhold= R2/(R1+R2)
Eller:
Spændingsdelerforhold= RG1 / (CFRout + RG1)
Hvis CF-driverens udgangsmodstand går imod 0 vil Spændingsdelerforholdet gå imod 1 hvilket betyder at den ulinære modstand, som G1 udgør ikke får nogen indflydelse på spændingen idet indgangsspændingen er lig med udgangsspændingen. En katodefølger med en udgangsmodstand på 0Ohm kan vi ikke klare i praksis, men nogle trioder er mere velegnede som CF-driver end andre.
Ved at tage Spændingsdelerforhold og gange det med 100 og derefter trække det fra 100 kan Spændingsdelerforhold regnes om til dæmpning (Attenuation) i procent:
Dæmpning eller Attenuation = 100 - (100 * Spændingsdelerforhold)
Herunder er gængse rør, samt nogle af de foreslåede sat i en tabel hvor attenuationen ved +5V og +10V er beregnet:

triodes attenuation.PNG

ECC83 er særdeles uegnet grundet den høje ra, helt ude til højre ses det at næsten halvdelen af signalet tabes ved +10 på G1. ECC83 er derfor kun medtaget for reference. ECC82 taber fordi ra er relativ høj og fordi µ er lav. Jvf modkoblingsformlen skal ra være lav og µ høj for at få en lav udgangsmodstand. Det bliver ikke rigtigt godt før vi kommer ned til videorørene. ECC88 ligner en vinder, men strømkapaciteten er for lav, idet der skal kunne leveres 14,5mA til G1 + 5mA til strømgeneratoren.
Af de trioder som er vist her er 6N6P nok det bedst egnede, idet udgangsmodstanden kommer ned på 78Ohm hvilket resulterer i et spændingstab på 6,6% ved 5V og 10,2% ved 10V. Desuden har 6N6P en strømkapacitet på hele 28mA samt en max. effekt på 4W.
De rør som er sammenlignet her er blot dem som er blevet nævnt i tråden, byd endelig ind med andre kandidater. Jeg er sikker på at der blandt forummets medlemmer er mange væsentligt bedre "rørkendere" end undertegnede.
MVH Henning

[tctla]

Nogen, der kender denne fabrikant:
https://www.antekinc.com/output-transformers/ ?
Priser synes rimelige for toroid-trafoer.
Så er der det med forsendelse/vægt

Vedhæftet datablad på en 40-Watt model anbefalet til 807 m.fl.

Mvh,

/Torben

EDIT:
Glemte at skrive, at de også laver (billige) drossel-spoler.

[spuncut]

Hej Torben
Spændende trafoer fra Antek
Jeg ville sammenligne dem med dem fra Toriody, men nu kan jeg ikke komme ind på Toroidys hjemme side. Det viser sig at det er mit antimalwareprogram der blokkerer toroidy.pl, fordi sitet angiveligt skulle sprede en trojansk hest. Andre der har bøvl med det?
MVH Henning

[tctla]

Min gamle Win-XP PRO (JA!) computer suser lige derind på en Chrome-browser....

F.eks her: https://sklep.toroidy.pl/en_US/c/Push-pull/138

Mvh,

/Torben

[MaxJ]

Også her med Win10 og Edge browser.