Rör: Feedback till katod på slutrör

[DQ-20]

Feedback från transformatorlindningarna direkt till slutrör har ju varit legio sedan den ultralinjära kopplingen blev populär. Men man kan ju slänga in motkoppling (eller modulera strömmen genom röret) på flera av elektroderna, bland annat katoden. Peter J Walker och D.T.N Williamson kritiserar i en känd artikel den ultralinjära kopplingen men det verkar mest vara för att Hafler kom på ett så bra namn. Deras eget förslag är att köra feedback direkt till katoden.

Deras analyser begränsar sig till utgångsteget och de titta på förhållandet mellan gain och distortion. Vad de inte blandar in är drivsteget. En fördel med pentoder är ju att gain är högre än för trioder och därmed ställs det lägre krav på drivrören. Ett exempel är ju EL84 som kan drivas direkt från en fasdelare a la Williamson utan efterföljande differentialsteg (t.ex. i Edison 12) eftersom den nödvändiga spänningssvingen endast uppgår till ca 10 V rms. Hafler driver ju t.o.m. KT88 på detta sätt men det är en sniklösning av rang.

Vad jag undrar är: finns det något att vinna på katodåterkoppling direkt från utgångstransformatorn eller är det falsk matematik när man räknar med att drivsteget nu måste svinga mer spänning. För att ta ett konkret exempel har Lundahl en transformator (1620CFB) där 30% av den totala signalen över röret (har jag räknat rätt?) matas in i katoden. Detta får till följd att gain sjunker och drivsteget måste kunna ge markant större drivspänning (även om det är en lätt last).

Är det någon som har koll?

/DQ-20

[soundbrigade]

jag har inte koll men betänk ett väldigt extremt scenario där du har så mycket katodåterkoppling att utgångstrafons primärlindning ligger till 100% på katoden.
Då har du ju en himla massa återkoppling, OCH mycket låg utimpedans (GC-steg har ju sådana egenheter). Eftersom nu utgångstrafon kan göras med färre varv fås en rad positiva effekter som större effektbandbredd, högre dämpfaktor osv.

[DQ-20]

jag har inte koll men betänk ett väldigt extremt scenario där du har så mycket katodåterkoppling att utgångstrafons primärlindning ligger till 100% på katoden.
Då har du ju en himla massa återkoppling, OCH mycket låg utimpedans (GC-steg har ju sådana egenheter). Eftersom nu utgångstrafon kan göras med färre varv fås en rad positiva effekter som större effektbandbredd, högre dämpfaktor osv.

I fallet med katodföljare i utgångssteget hamnar ju allt spänningssving på drivsteget, som då måste vara mycket kapabelt. Man kan reducera motkopplingen runt transformatorn men kretsen har också lägre gain open loop, vilket kan behövas för motkopplingen om en ECC82 plötsligt måste svinga flera hundra volt. Macintosh är ju kända för roliga kopplingar av utgångsrören utan spänningsförstärkning men så har de också flera extra spänningsförstärkande steg om man jämför med en klassisk topologi som Mullard, Williamson eller Dynaco (huga). Hur man än vänder sig. Ett steg med lite feedback runt transformatorn verkar vara den lösning som de flesta "moderna" slutsteg konstrueras med, främst ultralinjära kopplingar.

/DQ-20

[soundbrigade]

Det är inte ovanligt att se förstärkare, främst hos erfarna DIYare, där sekundärlindningen ligger på rörets katodsida.

[DQ-20]

Det är inte ovanligt att se förstärkare, främst hos erfarna DIYare, där sekundärlindningen ligger på rörets katodsida.

Jepp. Det blev populärt sedan Bill Z. Johnson från Audio Research presenterade en modding av Dynacos Stereo-70.

/DQ-20

[Flint]

//

[Morello]

En ganska uppenbar nackdel med att känna strömmen i katoden och återkoppla spänningsfallet är att utgångsimpedansen (sett vid anoden) ÖKAR och inte minskar som felaktigt påstås längre upp i tråden. Därtill ökar givetvis svinget på gallret.

[PeterAkemark]

jag har inte koll men betänk ett väldigt extremt scenario där du har så mycket katodåterkoppling att utgångstrafons primärlindning ligger till 100% på katoden.
Då har du ju en himla massa återkoppling, OCH mycket låg utimpedans (GC-steg har ju sådana egenheter). Eftersom nu utgångstrafon kan göras med färre varv fås en rad positiva effekter som större effektbandbredd, högre dämpfaktor osv.

Nä, då har du ingen primärlindning på anoderna och där med ingen återkoppling. Det måste finnas någon balans mellan anod och katod. Dessutom så blir det en ökad anodimpedans, som Morello säger längre ner i tråden. Vad man skulle vinna på att ha en katodlindning är ju att man inkluderar olnjäriteter i transformatorn i loopen, men det gör man ju ändå via den globala feedbackloopen. Så varför komplicera utgångstransformatorn med extra lindningar. Räcker det inte med väl avvägda katodmotstånd, utan bypass-kondensatorer.

Lite OT: Många använder separata katodmotstånd istället för ett gemensamt motstånd, vad förlorar ni och vad vinner ni på detta?

[Flint]

Dessutom så blir det en ökad anodimpedans, som Morello säger längre ner i tråden.

Blir det så även i ett PP-steg? Lindningarna ligger i fas med varandra men rören drar åt olika håll. Jag får det till att katodlindningarna tar ut varandra så att ingen direkt påverkan blir på anodsidan annat än skillnaden blir mindre mellan rören dvs. att disten sjunker. Alla lindningarna påverkar ju varandra iom. att dom sitter på samma kärna. Tänker jag fel?

[PeterAkemark]

Dessutom så blir det en ökad anodimpedans, som Morello säger längre ner i tråden.

Blir det så även i ett PP-steg? Lindningarna ligger i fas med varandra men rören drar åt olika håll. Jag får det till att katodlindningarna tar ut varandra så att ingen direkt påverkan blir på anodsidan. Tänker jag fel?

Lindningarna ligger väl ur fas med varandra? Jag ser det som en lindning med mittuttag.

[Flint]

Dessutom så blir det en ökad anodimpedans, som Morello säger längre ner i tråden.

Blir det så även i ett PP-steg? Lindningarna ligger i fas med varandra men rören drar åt olika håll. Jag får det till att katodlindningarna tar ut varandra så att ingen direkt påverkan blir på anodsidan. Tänker jag fel?

Lindningarna ligger väl ur fas med varandra? Jag ser det som en lindning med mittuttag.

Det utgick jag också ifrån men som det verkar gör dom inte det. Simuleringen får fnatt när jag fasvänder katodlindningen. Kolla den här bilden. Det verkar som om dom har ritat den medvetet konstigt på primärsidan för att visa fasvändningen.

[PeterAkemark]

Dessutom så blir det en ökad anodimpedans, som Morello säger längre ner i tråden.

Blir det så även i ett PP-steg? Lindningarna ligger i fas med varandra men rören drar åt olika håll. Jag får det till att katodlindningarna tar ut varandra så att ingen direkt påverkan blir på anodsidan. Tänker jag fel?

Lindningarna ligger väl ur fas med varandra? Jag ser det som en lindning med mittuttag.

Det utgick jag också ifrån men som det verkar gör dom inte det. Simuleringen får fnatt när jag fasvänder katodlindningen. Kolla den här bilden. Det verkar som om dom har ritat den medvetet konstigt på primärsidan för att visa fasvändningen.

Jag skulle nog förstå ritningen som så att anodlindningarna är lindade i en konsektutiv riktning.

[Flint]

Jag skulle nog förstå ritningen som så att anodlindningarna är lindade i en konsektutiv riktning.

Vilket åtminstone jag tolkar som att anod- och katodlindningen per rör ligger i fas men att rören dvs. vardera P-P-halvan förstås som vanligt ligger i motfas mot varandra . Stämmer det?

[PeterAkemark]

Jag skulle nog förstå ritningen som så att anodlindningarna är lindade i en konsektutiv riktning.

Vilket åtminstone jag tolkar som att anod- och katodlindningen per rör ligger i fas men att rören dvs. vardera P-P-halvan förstås som vanligt ligger i motfas mot varandra . Stämmer det?

Gallersignalerna ligger 180 grader ur fas med varandra. Jag avsåg bara anodlindningen i mitt förra inlägg. Anodströmmen är av samma storlek och riktning i katodströmmen varför eventuell feedback/motkoppling bara kan uppnås om katodlindningen är i motfas. Annars så blir det ju summan av två magnetfält i samma riktning.

[Flint]

PeterAkemark

Vore kul om du kopplade upp det här steget du med så kan vi jämföra resultaten. Om du vill kan du få värdena på utg.trafon som jag har kommit fram till men kolla helst att jag har gjort rätt.

Lp=122H

[Flint]

Gallersignalerna ligger 180 grader ur fas med varandra. Jag avsåg bara anodlindningen i mitt förra inlägg. Anodströmmen är av samma storlek och riktning i katodströmmen varför eventuell feedback/motkoppling bara kan uppnås om katodlindningen är i motfas. Annars så blir det ju summan av två magnetfält i samma riktning.

Ja i SE men hur blir det i PP eftersom båda rörens lindningar påverkar varandra?

[PeterAkemark]

Gallersignalerna ligger 180 grader ur fas med varandra. Jag avsåg bara anodlindningen i mitt förra inlägg. Anodströmmen är av samma storlek och riktning i katodströmmen varför eventuell feedback/motkoppling bara kan uppnås om katodlindningen är i motfas. Annars så blir det ju summan av två magnetfält i samma riktning.

Ja i SE men hur blir det i PP eftersom båda rörens lindningar påverkar varandra?

Nu förstår jag nog inte dig.

[Flint]

Nu förstår jag nog inte dig.

Det gör jag inte själv heller efter nästan ett dygn av simulerande och fasvändande hit och dit. Blir bara mer och mer förvirrad. Jag är ute efter verkan av att slutrörens katodlast påverkar inte bara det egna slutröret utan båda men jag vet inte hur jag ska förklara hur jag menar. Båda rören sitter i en koppling där allt påverkar varandra på ett mer påtagligt sätt än om belastningen bara fanns på rörens anodsida. Ska se om jag kan göra en distjämförelse i tre versioner. Fasvänt - icke fasvänt och helt utan katodlindning.

[PeterAkemark]

Det kanske underlättar om du ser slutsteget (två rör och en traf) som en balanserad koppling, ungefär som ett differentialsteg där du ersätter kollektormotstånden med en transformator som matas i mittuttaget.

[Flint]

Här dist.

Grön = Utan katodlindning.
Blå = Katodlindningen i fas med anodlindningen.
Röd = Ofas

[Flint]

Det kanske underlättar om du ser slutsteget (två rör och en traf) som en balanserad koppling, ungefär som ett differentialsteg där du ersätter kollektormotstånden med en transformator som matas i mittuttaget.

Så ungefär har jag börjat tänkt det. Som en brygga där fyra delar, två anodlindningar och två katodlindningar, även påverkar varandra utöver rören i sig.

[PeterAkemark]

Ja, röd kurva ger ju lägre jämna övertoner, alltså bättre balansering. (Jämför resonemang om differentialsteg). Blå kurva ger också lägre distortion men mer jämna övertoner. Skulle blå kurva inte visa på en viss felbelastning?

Försök att hitta en balansering/fördelning mellan katod och anod lindningarnas storlek som ger en bättre dämpning av distortionen.

[Flint]

Försök att hitta en balansering/fördelning mellan katod och anod lindningarnas storlek som ger en bättre dämpning av distortionen.

Borde inte det värdet stå i relation till rörens förstärkningsfaktor på något sätt? Här kör dom ca. 10% med röret KT66.

[Flint]

Ja, röd kurva ger ju lägre jämna övertoner, alltså bättre balansering. (Jämför resonemang om differentialsteg). Blå kurva ger också lägre distortion men mer jämna övertoner. Skulle blå kurva inte visa på en viss felbelastning?

Du har rätt. Rätt måste vara "motfasat" men att det var så liten skillnad hade jag aldrig kunnat tänkt mig. Och att båda var bättre än ingen katodlindning alls. Jag trodde att felvänt skulle ge högre dist än ingen katodlindning alls. Utnivån i alla tre fallen är justerad till samma nivå men det skiljer inte mycket vilket också förvånar mig.

[Flint]

Nästa överaskning. Frekvensgång. In 1V i alla tre fallen.
Här är dock frågan vad som kan uppfattas som rätt.

Grön = Utan katodlindning.
Blå = Katod- och anodlindning i fas.
Röd = -//- i ofas.





Utg.imp.

[DQ-20]

Lite OT: Många använder separata katodmotstånd istället för ett gemensamt motstånd, vad förlorar ni och vad vinner ni på detta?

Vinsten är att viloströmmen genom rören kommer att bli mer lika varandra än med gemensamt katodmotstånd. Nackdelen är att man inte uppnår en undertryckning av likfasiga störningar och andratonsdistortion (så länge båda rören leder). MEN, man kan få det bästa av båda världar (när man kör i klass a), genom att sätta avkopplingskondensatorerna över katoderna och inte mellan katoderna och jord. Då fungerar kopplingen som ett differentialsteg men med individuell automatbias. Man kan dessutom ha lägre spänningstålighet på kondingarna om man har stora katodmotstånd. Så gjort t.ex. Johan Bernström med drivsteget i Sentecs rörhäck M-30.

/DQ-20

[PeterAkemark]

Lite OT: Många använder separata katodmotstånd istället för ett gemensamt motstånd, vad förlorar ni och vad vinner ni på detta?

Vinsten är att viloströmmen genom rören kommer att bli mer lika varandra än med gemensamt katodmotstånd. Nackdelen är att man inte uppnår en undertryckning av likfasiga störningar och andratonsdistortion (så länge båda rören leder). MEN, man kan få det bästa av båda världar (när man kör i klass a), genom att sätta avkopplingskondensatorerna över katoderna och inte mellan katoderna och jord. Då fungerar kopplingen som ett differentialsteg men med individuell automatbias. Man kan dessutom ha lägre spänningstålighet på kondingarna om man har stora katodmotstånd. Så gjort t.ex. Johan Bernström med drivsteget i Sentecs rörhäck M-30.

/DQ-20

Du vill väl egentligen ha så små katodmotstånd som möjligt, annars så minskar förstärkningen men också uteffekten (den hamnar i motståndet) Visste inte att Sentec gjorde ett rörsteg, va roligt. Finns det någon infomation om det?

Flint:
Bara för jämförelsens skull, kan du ha samma frekvensomfång på utimpedansen som på frekvensgången ovanför.

[DQ-20]

Du vill väl egentligen ha så små katodmotstånd som möjligt, annars så minskar förstärkningen men också uteffekten (den hamnar i motståndet)

Bara om det inte är avkopplat. Normalt sett har man ett kondensator över katodmotståndet för att minska strömåterkopplingen, öka förstärkningen och minska utgångsimpedansen. Äldre konstruktioner och japanska entusiastkonstruktioner har ibland katodbias på bortåt 50-100 volt när det gäller gamla trioder med höga anodförluster och låg förstärkningsfaktor. Likströmförlusterna blir enorma men den överlagrade växelströmmen går mer eller mindre obehindrad genom avkopplingskondensatorn.

Små oavkopplade motstånd (ca 10 ohm eller så) användes av Dynaco som rena mätshuntar för att kontrollera viloströmmen.

Sentecs M-30 ser ut som ett rörsteg skall se ut och är kompetent konstruerat. Den hade EL34 som slutrör i en ultralinjär koppling, driven av två differentialsteg. Även om det nog var ganska "konsekvent" så tror jag att det var lite feltänkt. Å ena sidan var det inte tillräckligt bra för att släppa igenom signalen omärkt. Å andra sidan var det inte tillräckligt vackert färgande för att kunna fungera som en effektbox i positiv bemärkelse. Jag tror skall man göra "bra" rörsteg så gör man antingen komplexa konstruktioner som AR D-79 eller så litar man på rörens egenljud och ser till att kretslösningen ger utrymme för detta, t.ex. genom att köra signalen single-ended genom åtminstone ett steg. Men det är som sagt bara spekulationer.


/DQ-20

PS. Gratulerar till din nya avatar. Varför tänkte inte JAG på den först.

[petersteindl]

Alfred E. du har snart 5-årsjubileum

MvH
Peter

[PeterAkemark]

Ja, titta det höll jag på att missa. Tur att jag har dig Peter.

/Peter