Rör: Feedback till katod på slutrör

av **Flint** » 2010-01-27 11:06

Rätt fasning för motkoppling bör vara med anod- och katodlindning i fas.
Kontrollera med den lilla ringen på varje spole som visar fasriktningen.
Pilar och kurvor motsvarar varandras färger.

Bild

av **PeterAkemark** » 2010-01-27 13:25

Frågan här väckte min appetit och jag gick till mitt bibliotek för att fördjupa mig i frågan. Där hittade jag mitt ex av Radio Designers Handbook från 1953. Detta är mitt i rörålderns tidevarv.

På sidan 594 kan jag läsa om McIntosh och en av deras 50W rörförstärkare*. Kretsprincipen är kortfattat redogjord i boken och jag kan kort redogöra för vad den förbättrar. I alla push-pull förstärkare som inte arbetar i klass-A uppstår en distortion (namngiven som transientdistortion). Distortionen förorsakas av läckinduktansen i utgångstransformatorn. Denna läckinduktans kan inte reduceras tillräckligt med konventionell transformatortillverkningsteknik. McIntosh transformatorer är bifilärt lindade vilket ger en koppling mellan lindningarna som är i det närmaste lika med 1. Man har också angivit att förhållandet mellan primärinduktansen och läckinduktansen blir så stor som 200.000 till 1. I transformatorer lindade som vanligt så blir förhållande oftast knappt 80.000 till 1 vilket är att betrakta som ett minimum för hifi-applikationer. Allt handlar om att utsträcka den övre gränsfrekvensen i förstärkaren.

Man skriver också att båda slutrören arbetar emot två primärsektioner i transformatorn, precis som Flint påpekade. Dessa sektioner har en koppling tillvarandra som är lika med 1 (anges i Spice). Transformatorn skall därför konstrueras så att varje primärsektion motsvarar 1/4 av den totala anodbelastningen. Som exempel anges att om anodbelastningen skall vara 4000 ohm (anod-anod) så skall varje lindning ha impedansen 1000 ohm.

(Peakarna i den simulerade frekvensgången kommer från att det är för stor (global) motkoppling)

* McIntosh F.H. and G.J.Gow, "Description and analysis of a new 50-watt amplifier circuit" Kan återfinnas hos KTH´s bibliotek, i något av arkiven.

av **Flint** » 2010-01-27 13:49

PeterAkemark
Bra jobbat. Nu steg temperaturen. Kul om vi kan knäcka McIntoshs konstruktionsprincip. Den har hittills varit mystisk för åtminstone mig. I Quad II ligger katodlindningen på ca 10% av anodlindingen. Ska testa med att öka den till 25% och se vad som händer. Kul det här.

I min Quad II-simulering är läckinduktansen satt till 6mH vilket ger förhållandet 20333ggr mot primärinduktansen. Uppgiften är hämtad på nätet. Egentligen 6.4mH men jag rundade lite.

av **DQ-20** » 2010-01-27 14:26

PeterAkemark skrev:På sidan 594 kan jag läsa om McIntosh och en av deras 50W rörförstärkare*. Kretsprincipen är kortfattat redogjord i boken och jag kan kort redogöra för vad den förbättrar.

Den ursprungliga 50-wattaren var ju ett riktigt as. Det som jag uppfattar var nytt var att de genom en mycket bra transformator och en god portion feedback kunde kräma ur 50 watt ur ett par 6L6:or. Men utöver transformatorkvaliteten så är det ju hur kretsarna är kopplade. Om man tittar på senare McIntosh så har de både anod, skärm och katod anslutna till transformatorn med separata lindningar. Det motkopplas på korsan och tvärsan och det är inte helt lätt att räkna ut varför det ser ut som det gör.

/DQ-20

av **PeterAkemark** » 2010-01-27 16:16

Många gånger så ritas scheman så svårförståeligt som möjligt, allt för att förvirra motståndaren. Det var inte särskilt svårt att få ut 50W från 2 st 6L6'or. Vad många missar i sina rörkonstruktioner är att ha en riktigt anpassning i anodkretsen dvs. att belastningimpedansen verkligen motsvarar den aktuella anodimpedansen hos röret, det bör mätas upp och inte bara antagas enligt någon generell rörkurva. Detta är väsentligt även ur distortionssynvinkel.

av **PeterAkemark** » 2010-01-27 16:24

Flint skrev:PeterAkemark
Bra jobbat. Nu steg temperaturen. Kul om vi kan knäcka McIntoshs konstruktionsprincip. Den har hittills varit mystisk för åtminstone mig. I Quad II ligger katodlindningen på ca 10% av anodlindingen. Ska testa med att öka den till 25% och se vad som händer. Kul det här.

I min Quad II-simulering är läckinduktansen satt till 6mH vilket ger förhållandet 20333ggr mot primärinduktansen. Uppgiften är hämtad på nätet. Egentligen 6.4mH men jag rundade lite.

Det är bara 1/4 del av vad minimikravet för hifi var omkring 1950! Finns det någon som har en gammal Partridge-trafo eller liknande som kan mäta upp induktanserna. De var ofta mycket bra lindade med låg läckinduktans. Ett bra riktvärde är 0.5mH/50H alltså 0.5 mH läckinduktans per 50H primärinduktans

En transformatorfirma som har erfarenhet från den tiden och som fortfarande existerar är Sowter.

av **Morello** » 2010-01-27 18:19

Samtidigt måste man komma ihåg att belastningen på rören står i proportion till högtalarlasten och den är som vi vet omöjlig att prediktera (1- 32 ohm?).

av **PeterAkemark** » 2010-01-27 19:10

Jo, det är ju sant, så slutresultatet blir en mer eller mindre stor missanpassning hur man än gör.

Vilken tur att det finns rörslutsteg som inte har utgångstransformator, tänker på en RCA-lösning med 3 effekttrioder (6082). Men jag kan ana att många vill ha något annat med transformator.

av **roren** » 2010-01-27 21:29

Kan inte låta bli att visa den här artikeln.
http://www.plitron.com/PDF/Atcl_4.pdf
Inte för att jag till fullo förstår hans ideer. Men intressant är det.

Rolf

av **Flint** » 2010-01-28 11:16

roren skrev:Kan inte låta bli att visa den här artikeln.
http://www.plitron.com/PDF/Atcl_4.pdf

+3dB.

av **PeterAkemark** » 2010-01-28 11:54

roren skrev:Kan inte låta bli att visa den här artikeln.
http://www.plitron.com/PDF/Atcl_4.pdf
Inte för att jag till fullo förstår hans ideer. Men intressant är det.

Rolf

Utmärkt, "roren". Bra och översiktlig uppställning av van der Veen och en bra genomgång av deras respektive fördelar. Efter att ha läst artikeln så är jag inte så överygad att det är så mycket nytt egentligen. Hans jämförelse av konfiguration 4 (Unity Coupled) och den av honom nämnda 5 (Super Pentoden). Här vill jag påpeka att McIntosh (konfiguration 4) egentligen hade bifilärlindade separata lindningar för anoderna och skärmgallren och det har aldrig avslöjats vilket varvförhållande som de hade.
Om de var lika, dvs anod och skärmgaller hade samma antal varv, så hade säkerligen McIntosh, uteslutit den extra lindningen, och kopplat precis som i van der Veen´s (4). Om de hade olika varvantal, vilket jag har anledning att tro, så var McIntosh koppling just van der Veen´s konfiguration 5 (Superpentod).

I vilket fall som helst så är det roligt att se att det går att göra, i stort, lika bra förstärkare med rör idag som med halvledare.
En sak som kan vara av intresse. När jag studerade hemsidorna för van der Veen och andra transformatortillverkare så kan jag se att den övre gränsfrekvensen i deras utgångstransformatorer ökar med minskad primärimpedans. Det kan alltså vara en god idé att använda flera parallellkopplade EL84 istället för ett par EL34. Allt för att minska den totala anodimpedansen, vilket är ger samma resultat som McIntosh uppnådde med sin koppling omkring 1950.

Edit: Såg just att McIntosh MC30/MC40 faktiskt ser ut som van der Veen visar, dvs konfig 4. Så ser det emellertid inte ut i tidigare böcker. Om det gör någon skillnad så använde McIntosh slutrören 6L6 medan jag förstod att van der Veen använde något annat.

av **roren** » 2010-01-28 20:39

Trevligt att kunna bidra med nå't.
van der veen skriver ju lite om skillnader mella riktiga pentoder
och beam tetroder. Dock inget om 6L6 men däremot 6550.
Nog blir jag en smula sugen att bygga förstärkaren som presenteras
i artikeln. Dyrt men intressant

Jag har inte orkat fördjupa mig i teorierna kring alla dessa kopplingar. Däremot
om jag hade en sån trafo och lämplig mätutrustning då skulle det nog
gå att lära sig en del.

Rolf

av **PeterAkemark** » 2010-01-29 22:36

Tråden kanske har vägs ände men av vad jag bl a förstod av artikeln förutom det som redogjorts tidigare så eftersträvade den van der Veen en så stor dämpfaktor som möjligt. Men motsatsen, en sämre dämpfaktor, en sådan som erhålls bäst i artikeln av den vanliga push-pull kopplingen med fast skärmgallerspänning, ger något som Svante efterlyste för ett tag sedan nämligen något som liknar en konstant strömgenerator. En sådan skulle ju ha en del positiva egenskaper för högtalarens funktion. Kanske Svante kan vidarutveckla sitt tidigare resonemang.

Här finns också plats för en del hypoteser och spekulationer. Kan denna egenskap, som idag betraktas som förkastlig och icke önskvärd vara det som gjorde att många dåtida högtalarkonstruktioner lät bättre än vad som senare ansågs som möjligt.

av **PeterAkemark** » 2010-01-31 13:45

Bump, Bump Bump