Rör och rörens branthet

[Svante]

Hmm, förlåt en trissenisse (igen). Vad menar man med "inre" resistans? Det låter ju som att det skulle vara något inuti röret, men du skriver sedan "anodmotstånd", dvs utanför röret. För trissor finns det en parameter som heter hoe som, (hmm det här var 30 år sen) motsvarar en småsingnalkonduktans mellan emitter och kollektor. Den brukar vara betydligt mindre (större resistans) än kollektormotståndet, är det likadant i rörförstärkare?

Trioder är lite speciella då de i princip är spänningsstyrda resistanser. Dvs anodströmmen beror av såväl anodspänningen som gallerförspänningen. De saknar det typiska knäet över i konstantström som trissor (och pentoder) har.

I ett Ua/Ia-diagram är inre resistansen lutningen på en konstant-Ug-kurva.

Här kan man läsa lite grann.

Aha....! Så när Ri=Ra får man optimal arbetspunkt?

...fast när jag tittar på länken så hittare jag ett diagram som inte riktigt stödjer det, tror jag. Det ser ut som att lutningen Ib/Ie (vilket borde vara samma som "min" hoe) är konstant (oberoende av Ec). Stämmer diagrammet, eller är det ett sånt där påhittat diagram som man inte kan detaljläsa?

[Laila]

Svante, här får du lite tilltugg . . .

[ErikAndersson]

[Jax]

Diagrammet stämmer hyfsat för trioder. Kurvorna brukar bli lite rundare längre till höger.

I diagrammet kan man lägga in en lagom arbetslinje genom vald arbetspunkt för att bestämma motståndet mellan anod och matningsspänningen. Det är sällan Ri=Ra. Oftast är Ra c:a 3-5 ggr Ri.

[ErikAndersson]

[Svante]

Ahaja, så blir det förstås eftersom kurvorna är krokiga längst ner.

Men hur är det där med att de är en styrd resistans, då. Det verkar som småsignalresistansen är hyfsat konstant, eftersom lutningen på kurvorna är i stort sett oberoende av Ec. Är det så är det bara storsignalmässigt det är en styrd resistans och det måste vara bra för förstärkningen.

Hmm, och om Ra>>Ri oftast så är ju transkonduktansen ett värdelöst mått för röret (som förstärkningsmått), det vore bättre att prata om Ua/Ug, givet oändlig Ra. Hehe, det kanske är den som är µ?

Bokstäverna verkar rätt ostandardiserade i rörvärlden .

[Jax]

Vi postade i stort samtidigt

Givetvis ska man tänka på anodförlusten och många datablad har den kurvan inritad i Ia/Ua-diagrammet.

Fast det ironiska är att ju mer man plågar trioder desto linjärare blir de.

Ed: så postar Svante och jag samtidigt

Man brukar rita småsignaldiagrammet som en spänningsgenerator µ*vg i serie med Ri.

[IngOehman]

Det verkar ju inte vara nåt så magiskt med rör, det är ju likadant som med trisseförstärkare, bara att det är så mycket dyrare med rör att man inte kan gödsla med steg och använda motkoppling för att göra förstärkaren bra . Att köra utan motkoppling är ju som att ha ett värmeelement utan termostat .

Jag förstår vad du menar, men tycker inte att det där var någon vidare lik-
nelse. Det låter snarare som ett försök att provocera.

I elementfallet är börvärdet oftast en statisk temperatur, och termostaten
har en given plats - medan man i musikfallet tvärtom har ett börvärde som
ju är själva musiken, som varierar i allra högsta grad! Gör den det inte så
blir det tyst.

- - -

Visst kan man även för radiatorer påstå att man har ett börvärde som vari-
erar kraftigt, om man ibland t ex vill att det skall vara kallt och ibland varmt
som tusan, t ex i en bastu.

Men det som kännetecknar behovet av termostat är nog framförallt det att
miljön som regel är i allra högsta grad störd. Uppvärmningssituationen är allt-
så en mycket hög störnivå.

Ibland är det sommar och ibland är det vinter, och natt och dag avlöser var-
andra så solen finns där inte alltid - och det som behövs för att skapa den
där statiska temperaturen är väldigt olika input, beroende på NÄR det skall
ske.

Denna störnivå är en av de saker som kan kräva en återkoppling i form av
en termostat i värmefallet.

En annan sak som kan kräva återkoppling är om systemet har olinjäriteter,
det vill
säga om en viss förändring av input inte ger samma förändring av output, så
att effekten av börvärdets inställning bli förutsägbart. Förutsatt att olinjäri-
teten ifråga är statiskt går det dock lika bra att hantera detta problem med
hjälp av framkoppling/predistorsion. Ett exempel är att man kan gradera den
ratt man använder för inställningen, med det temperaturresultat som olinjäri-
teter ger, istället för att gradera ratten i effekt.

Det är en sorts predistorsion.

Har systemet hög linjäritet och störnivån är låg behövs ingen återkoppling
alls, och sådana fall är inte ovanliga alls. Mikrofoner fungerar t ex nästan
utan undantag på det viset. (Talar då om själva mikrofondelen/funktionen,
inte nödvändigtvis förstärkare som är inbyggda i nämnda mikrofoner.)

- - -

Men att antyda att det inte går att återkoppla rörförstärkare är helt fel,
liksom att det skulle vara något som gör dem lika dåliga som en radiator
utan termostat...

Just detta att lite småarrogant antyda att det är lika korkat att köra utan
återkoppling som att köra ett värmeelement utan termostat, kan nog bara
den göra som varken har hört hur ett oåterkopplat steg (med god linjäritet
och låg störnivå) kan låta - och som heller inte riktigt förstått att praktiskt
taget alla högtalare i huvuddelen av frekvensområdet - är oåterkopplade...

- - -

Vill kort sagt efterlysa en lite mindre av trist offensiv attityd i tråden, mot
vissa av de lösningar (och deras förespråkare) som inte bara har användts i
rörkonstruktioner under över ett århundrade, utan som faktiskt är rådande
praxis även hos de högtalare som brukar ingå i samma kedja av apparater...

Alltså att eftersträva hög linjäritet och sen slippa återkoppla (globalt i varje
fall).


Vh, iö

[ErikAndersson]

[IngOehman]

Rör är lite kul på det viset att de i slutstegskopplingar får en rätt låg gain
(om man jämför med vissa trissor) samtidigt som de kräver rätt hög gain
eftersom de måste ta upp slacket inte bara från den gain som behövs, utan
även för den som förloras på grund av den impedansomvandlig som man som
regel behöver en utgångstrafo för att åstadkomma.

Men å andra sidan så är faktiskt effektgain (som ju är något helt annat än
gain = spänningsgain) klart större för rör än för många bipolära transistorer,
och det kan man utnyttja genom att driva gallret från en trafo.

Men jag ser väldigt sällan sådana kopplingar. Vad man det bero på? (Utöver
att jag befinner mig så lite i rör-träsket att jag överhuvudtaget inte ser så
många schemata på rörförstärkare.)

Speciellt i oåterkopplade konstruktioner där loop-fas-egenskaperna inte är
kritiska, kan en sådan koppling te sig väldigt finurlig, kan jag tycka. Borde
till och med medge att man använder t ex trioder i följarkopplingar som
matar utgångstrafon (vars mitt-jord-resistor (hårt avkopplad med konding)
bestämmer arbetspunkten).


Vh, iö

[ErikAndersson]

[IngOehman]

Just så, och då jäsiken borde det gå att få dämpfaktor. Alltså även utan
någon som helst återkoppling.

Vad man nu skall ha det till. Jag tycker ju att hela iden med att se oändlig
dämpfator som målet, är tossig.

Men som tankelekar kan man ju tillåta sig att bolla lite med möjligheterna.


Vh, iö

[sprudel]

Alltså grabbar! Snacka ni på ett antal sidor till, jag hänger inte med alls, men det gör inget.
När ni har kommit fram till den optimala förstärkaren, rör, eller transistor så ska jag lyssna på den och tala om för er om den är bra.

[IngOehman]

En högtalare med känslighet om 86 dB för 2,83 volt tillsammans med både
min-impedanser om runt tre ohm, och toppar om över 30 ohm, samt en bas-
dimensionering som kräver att konerna hålls i järngrepp för att spela rimligt
artikulerat, är helt enkelt ingen bra kompis till de flesta rörförstärkare.

Finns det såna högtalare?

Oja! Det är inte ens särskilt ovanligt.

Och jag tror det är en av orsakerna till att så många har fått rörförstärkarnas
potential om bakfoten. Det är lite som att klanka på en Lotus Elise, baserat på
att man bara hade tillgång till förare i 500-kiloklassen som uttalar sig...

- - -

Med orimlig last blir utfallet inte bra alls. Det gäller både små högpresterande
sportbilar och dito (små räknat i watt) rörförstärkare.


Vh, iö

[ErikAndersson]

Tack för i dag grabbar, nu går jag och knyter mig. Vi hörs i morgon.

MVH Perka

[petersteindl]

Tack för i dag grabbar, nu går jag och knyter mig. Vi hörs i morgon.

MVH Perka

Natti, natti

/Peter

[Svante]

Svante påpekar att brantheten är värdelöst som förstärkarbegrepp och det kan nog stämma till viss del. Fördelen med hög branthet är att röret blir responssnabbt och det är mycket värdefullt för återgivning av musiksignalens snabba dynamiska växlingar. Man har väl inte för inte förbättrat brantheten under årens lopp.

Hmm, nu säger du det igen. Hög branthet ger "snabba" rör. Och att det skulle ha med dynamik att göra. Jag köper att ett rör med hög branthet trivs med lågt anodmotstånd, och att små motstånd för en given kapacitans ger en hög övre gränsfrekvens.

Men varför koppla detta till dynamik? Det är ju en diskantavrullning som kan bli konsekvensen, på sin höjd.

[petersteindl]

Svante påpekar att brantheten är värdelöst som förstärkarbegrepp och det kan nog stämma till viss del. Fördelen med hög branthet är att röret blir responssnabbt och det är mycket värdefullt för återgivning av musiksignalens snabba dynamiska växlingar. Man har väl inte för inte förbättrat brantheten under årens lopp.

Hmm, nu säger du det igen. Hög branthet ger "snabba" rör. Och att det skulle ha med dynamik att göra. Jag köper att ett rör med hög branthet trivs med lågt anodmotstånd, och att små motstånd för en given kapacitans ger en hög övre gränsfrekvens.

Men varför koppla detta till dynamik? Det är ju en diskantavrullning som kan bli konsekvensen, på sin höjd.

Frågeställningen är kanske om det rör sig om upplevd dynamik?

MvH
Peter

[ErikAndersson]

[IngOehman]

Det där du skriver om volymkontrollen direkt på utgången har jag ett roligt
minne av. Poten var ju på rätt höga 100 kohm, och i "sämsta läget" blev
utimpedansen 25 kohm.

En dag blev jag uppringd av en bekymrad pi60-ägare som körde Edison one
och tvåstycken Edison 12, som var och en drev pi60-biampat.

Han hade ringt upp mig tidigare och frågat om jag tyckte att det var en bra
ide att göra så, och jag hade svarat att det är en nästan lika dålig ide att
bi-ampa mina högtalare som att bi-wira dem. På vissa sätt är det till och
med värre, eftersom det är ett utomordentligt bra sätt att slösa pengar
genom att inte utnyttja förstärkarnas effekt, eftersom varje förstärkare då
bara lastas av en halv högtalare, vilket dessutom ger svåra förskjutningar
av delingsfrekvenserna när drivningen inte är extremt lågohmig.

Men han bi-ampade ändå...

Men sen ringde han alltså, och berättade att jag hade rätt, det lät inte alls
bra. Av hans beskrivning att döma så var det dock inte alls de problemen
med bi-amping som dominerade, utan något helt annat. Han beskrev felen
som ett helt dött och murket och insjunket ljud. Med Bi-wiring är snarare
ett påträngande och överrumsligt ljud att vänta.

Så jag åkte ut till honom för att undersöka vad som var fel.

Felet var, att han genom att använda två stycken edison 12, fick en sorts
mono-block situation, som han förstås skulle använda för att flytta ut slut-
stegen nära högtalarna för att slippa negativa effekter av högtalarkablarna
som sålunda kunde göras fördömligt korta...

Varför var det fel då?

Jo, dels är ju bi-wiring som sådant kasst, i synnerhet med högtalare som är
konstruerade med största omsorg om fasegenskaperna, och som INTE bör
matas med olika signal till LP- och HP-filterhalvorna så alla ansträngningar
som gjorts går om intet. Och dessutom är några meter högtalarkabel ju helt
inräknat i högtalarna, och har därtill mycket liten inverkan.

Men det stora felet var att förstärkarna hade flyttats ut nära högtalarna,
så att långa interconnectkablar behövdes. Jag trodde knappt mina ögon när
jag mätte upp en bandbredd om 6 kHz - och det visade sig bero på nedlast-
ning från de synnerligen audiofila (skit)interconnectkablarna!

1 nF mätte de 5 meter långa kablarna, det vill säga 200 pF per meter. Det
är inte helt ovanligt att man stöter på så eländigt högkapacitiva kablar från
"high end-tillverkare", trots att det går att göra kablar som ligger väl under
60 pF per meter.

Men - med 25 kohm drivning och 1 nF last, blir bandbredden begränsad till
ynka 6 kHz!

Så kan det gå.

Du gjorde klokt i att flytta in poten före sista steget, Erik.

Svante påpekar att brantheten är värdelöst som förstärkarbegrepp och det kan nog stämma till viss del. Fördelen med hög branthet är att röret blir responssnabbt och det är mycket värdefullt för återgivning av musiksignalens snabba dynamiska växlingar. Man har väl inte för inte förbättrat brantheten under årens lopp.

Hmm, nu säger du det igen. Hög branthet ger "snabba" rör. Och att det skulle ha med dynamik att göra. Jag köper att ett rör med hög branthet trivs med lågt anodmotstånd, och att små motstånd för en given kapacitans ger en hög övre gränsfrekvens.

Men varför koppla detta till dynamik? Det är ju en diskantavrullning som kan bli konsekvensen, på sin höjd.

Mnjae... visst skrev Erik dynamiska växlingar, men det betyder ju inte att
det är dynamiska problem som är den enda adresserade egenskapen. Han
skrev mycket tydligt "responssnabbt", före det.

Och det var i dessa termer man beskrev utvecklingen när de brantare rören
kom fram, som medgav konstruktioner med större bandbredd.

- - -

Dynamiska växlingar kan nog översättas till transienter, och snabbhet har
mig veterligt heller aldrig varit ett begrepp reserverat för beskrivning bara
av olinjära saker.

Och nog är det väl rimligt att kalla en RC-länk (1:a ordningens LP-filter) för
snabbare om R är mindre, eller C är det? Laddningen blir snabbare då. Den
får snabbare respons.

Begreppet "snabb bas" (som i och för sig kan ifrågasättas) brukar inte heller
härröra från beskrivningar av okompimerad/dynamiskt oanfrätt återgivning
utan snarare är det artikulation man talar om - frånvaro av linjära grupplöp-
tidsproblem.

Men ändå kan man ju uppskatta egenskapen när förloppen i basen är dyna-
miska - till skillnad från statiska (en pågående ton), då ju basens snabbhet
(artikulation) saknar betydelse helt.

- - -

Dynamisk kommer från grekiskans dynamos, och betyder kraft.

Begreppet dynamisk används på många olika sätt, och att det bara skulle
ha med förhållandet mellan olika starka ljud att göra, är nog en föreställning
som bara finns i delar av audiovärlden. Det är bara en av betydelserna, och
inte den som är den vanliga inom fysiken.

I en helt annat betydelse (den normala fysikaliska, men som ändå används i
audiovärlden) ser vi begreppen (elektro)dynamsk högtalare respektive (elek-
tro)statisk högtalare.

Där är det den linjära hanteringen av föränderliga förlopp som åsyftas. Det
vill säga system som lagrar respektive inte lagrar information (även om det
självklart är förenklingar även det) under processen. (Och därmed inte sagt
att dynamiska system behöver sakna olinjäriteter, både komplexa dynamiska
och komplexa statiska system kan vara gravt olinjära, och ordet "komplex"
skall då tolkas i sin vidaste bemärkelse).

- - -

Så visst är rimligt att tala om snabbhet istället för bandbredd.

Om det är i en linjär beskrivning man talar om snabbhet. så är det nog ladd-
procent och tidskonstanter man talar om, medan man i en olinjär krets talar
om maximal snabbhet (slew rate) som kan mätas i V/ms.


Vh, iö

[IngOehman]

Svante påpekar att brantheten är värdelöst som förstärkarbegrepp och det kan nog stämma till viss del. Fördelen med hög branthet är att röret blir responssnabbt och det är mycket värdefullt för återgivning av musiksignalens snabba dynamiska växlingar. Man har väl inte för inte förbättrat brantheten under årens lopp.

Hmm, nu säger du det igen. Hög branthet ger "snabba" rör. Och att det skulle ha med dynamik att göra. Jag köper att ett rör med hög branthet trivs med lågt anodmotstånd, och att små motstånd för en given kapacitans ger en hög övre gränsfrekvens.

Men varför koppla detta till dynamik? Det är ju en diskantavrullning som kan bli konsekvensen, på sin höjd.

Frågeställningen är kanske om det rör sig om upplevd dynamik?

MvH
Peter

Ja precis, men man behöver inte ens gå så långt, för Perka är ju tydlig med
att tala om snabba dynamiska förlopp (transienter) till skillnad från långsam-
ma förlopp.

Att det handlar om tidskonstanter snarare än olinjäriteter/kompression, är
tydligt, tycker jag.

Och visst kan man då välja att tala om bandbredd istället. Men som jag ser
det finns det en poäng med att inte göra det så enkelt för sig - nämligen
att detta ju handlar om intrinsisk bandbredd/snabbhet. Det vill säga ett teo-
retiskt mått på komponent-/kretsegenskaper. Att inte kalla det bandbredd
är då förnuftigt, eftersom bandbredden kan bli en helt annan. Begrepp som
kretssnabbhet eller komponentens branthet, mejkar helt enkelt mera sens
än att tala om en bandbredd som är helt hypotetisk.

Brantheten pekar ju ut bandbredden entydigt endast i ett icke återkopplat
system där inga andra bandbreddsbegränsande komponenter finns.

Och sådana förstärkare existerar knappast.

- - -

Kort sagt - jag tycker Perka är helt begriplig, och han har talar om tekniska
förutsättningar att hantera snabba dynamiska förlopp (transienter) inte om
kompression eller distorsion.

I en återkopplad förstärkare är den intrinsiska snabbheten mindre betydelse-
full, eftersom den kan kompenseras med ökad gain och återkoppling, men i
en förstärkare (eller en högtalare) som skall klara av att återge förlopp med
mycket korta tidskonstanter/hög derivata - utan hjälp av återkoppling, så
behöver kretsen i sig vara snabb - och då behöver ju komponenten ha hög
branthet.

- - -

Kanske är det så enkelt att missförstånden i den här tråden är ett resultat
av att inte alla som deltar i diskussionen är alldeles insatta i den historiska
utveckling av rören (och de diskussionen som följde) under tiden 1907 och
fram till 1950-talet? Diskussioner där det tillhörde det alldeles normala att
adressera de förekommande bandbreddssvårigheterna såsom varande ett
snabbhetsproblem. Och boten var rör med större branthet, i synnhet för de
oåterkopplade konstruktionerna. Bättre transformatorer var förstås också
en viktig faktor, det vill säga framtagande av bättre lindningstekniker.


Vh, iö

- - - - -

[Edit: Jag ser att Perka faktiskt talar om hörd dynamik i föregående inlägg,
(...var piggare och kunde uppvisa mer dynamik jämfört med om de klassiska
rören hade använts), så du har nog rätt Peter - det är av allt att döma den
upplevda dynamiken som han talar om, inte teknisk dynamik

Men - teknisk dynamik, föreställer sig säkert många, kan inte påverkas av
linjärt påverkande steg. Men det kan den visst det!

Det finns massor av mekanismer som kan begränsa dynamiken från en fak-
tisk musiksnutt, trots att de är linjära.

Efterklang är ett exempel, men även bandbreddsbegränsningar minskar ofta
dynamiken, alltså även den tekniska, men det sker lite olika beroende på
hur de dynamiska konturerna fördelar sig över frekvensområdet. Dock är det
fel att påstå att den typen av påverkan är dynamiskt olinjär/komprimerande.

Men det är det ju ingen som skrivit heller.

- - -

Av praktiska skäl skulle det dock kunna vara fördelaktigt om ordet dynamik
undveks, när det är linjär påverkan man talar om.

Det vill säga - det kan lätt bli lite vilseledande att tala om de effekterna på
dynamiken som beror på linjär påverkan, och vara bättre att beskriva denna
påverkan bara i termer av tonkurve/klangpåverkan.

[Morello]

Svante: Du får ha din uppfattning, så har jag min, jag försöker bara redovisa erfarenheter av c:a 30 års rörförstärkartillverkning.

Å, lite klassisk auktoritetsretorik.

[ErikAndersson]

[Morello]

Svante påpekar att brantheten är värdelöst som förstärkarbegrepp och det kan nog stämma till viss del. Fördelen med hög branthet är att röret blir responssnabbt och det är mycket värdefullt för återgivning av musiksignalens snabba dynamiska växlingar. Man har väl inte för inte förbättrat brantheten under årens lopp.

Hmm, nu säger du det igen. Hög branthet ger "snabba" rör. Och att det skulle ha med dynamik att göra. Jag köper att ett rör med hög branthet trivs med lågt anodmotstånd, och att små motstånd för en given kapacitans ger en hög övre gränsfrekvens.

Men varför koppla detta till dynamik? Det är ju en diskantavrullning som kan bli konsekvensen, på sin höjd.

Helt riktigt.

[Svante]

Kanske det, men medge att tråden är dynamisk!

Nej, det är bara lite diskanthöjning.

Anledningen att jag hakar upp mig på användandet av ordet dynamik i det här sammanhanget är nog att ordet ...
-är ett modeord som har blivit så urvattnat att det bara betyder "bra",
-är överfört från musiken, där det betyder "ljudstyrkeskillnad".
-Att dynamik primärt är en signalegenskap. En apparat kan möjligen ha ett dynamiskt område och detta är då ekvivalent med signal-störförhållandet*.

Här verkar det användas om tidskonstanter hos förlopp med mikrosekunders varaktighet. Det verkar bättre att beskriva det med tonkurva, eller om olinjära effekter blir viktiga som distorsion eller slew-rate.

Man kan förstås prata om upplevd dynamik också, men där vågar jag påstå att folk inte är det minsta överens om vad de menar med det, och att det enbart är en anledning att låta bli att använda det för upplevelsen.

Använder man ändå ordet för en upplevelse måste man vara väldigt noga med att beskriva upplevelsen även med andra ord om man vill att yttrandet ska betyda något. Eller så använder man det bara för att "det låter kunnigt" att säga "dynamik". Det är ju som sagt ett modeord som används i tex reklam om arbetsplatser, personer, städer och whatever.

* Jag sökte på Wikipedia för att få stöd för min definition av dynamik, och hittar att... Wikipedia har fel . Alltså, på den svenska sidan finns bla en vidarebefodran till SNR, och där står det att CD-systemet har en dynamik på x dB. Men det är en felöversättning av engelskans "dynamic range", menar jag. Dynamik är en signalegenskap, punkt.

[IngOehman]

Sisådär 98 dB (eller 96, lite beroede på hur ma definierar det) är som du skriver
såklart CD-systemets dynamikområde.

- - -

Dynamik kan dock handla om många saker. Att inskränka en apparats "relation
till dynamiska förlopp i musiken", till att ha den kan ha ett "dynamikområde"
(alltså ett S/N-avstånd) men inget annat - det kan jag inte ställa upp på.

En kompressor påverkar definitivt signalen påtagligt även innanför det område
som begränsas av klippning och brus.

Och även mildare olinjäriteter utan attack- och releasetider, kan i allra högsta
grad påverkan återgivningen av de dynamiska förloppen i musiken. Och det kan
även vissa former av linjära förvrängningar göra.

Visst kan det vara praktiskare att kalla det för annat än dynamikpåverkan, men
det gör det inte till fel.


Vh, iö

[ErikAndersson]

[ErikAndersson]

[mapem]

Det här är oerhört intressant, också för en icke-tekniker som jag! Det är det enda jag har att säga just nu.

Jo jag kanske kan bidra med ett svar på en fråga. EA undrade om det fanns såna högtalare som IÖ hade karakteriserat med några parametrar som låg känslighet och stora skillnader i impedans. Jo det gör det väl. Jag hade ett tag ett par Infinity som var precis så.

Men frågan kanske var retoriskt skämtsam och att jag alls svarar på den visar väl att jag inget begriper. Men kul läsning är detta!

[ErikAndersson]