Biasautomaten overzicht

Voor- en Eindversterkers

Moderator: Beheerdersteam

Gebruikersavatar
Willy_61
Berichten: 1622
Lid geworden op: di 05 aug 2014, 12:51
Locatie: Mol, België

Biasautomaten overzicht

Berichtdoor Willy_61 » zo 05 jul 2020, 14:11

In het topic Bias automaat zijn verschillende Biasautomaten uitgewerkt voor buizenversterkers.


Ontwerp van Anne, Marcel, Ronny en forumleden
    - met platte stekker aansluitingen
    - mono uitvoering
    - stereo uitvoering

Let op bij de volgende 2 afbeeldingen, tekening klopt voor de BSS68 maar de 2N5401 moet omgekeerd worden geplaatst.

De mono uitvoering, transistors 2N5401 moeten omgekeerd worden gemonteerd dan op de opdruk is aangegeven:
mono-print Ronny.jpg


en het schema met LT1013 DN,
AutoMonoRonny-Schema.png


De stereo, idem, transistors 2N5401 moeten omgekeerd worden gemonteerd dan op de opdruk is aangegeven:
biasdubbel-transistor omgekeerd Ronny.jpg


en het schema,
AutoDbl Rel-Schema Ronny.png


Van de twee printen vind je de gerbers van Ronny in bijlage

============================================================================================================================

Ontwerp van Anne, Marcel, Michiel, Willy_61 en forumleden
    - met MOLEX aansluitingen
    - inclusief voeding
    - monoversie

1. ZONDER CFB

AutoBiasAnne-Schema.jpg


Tussen de kathode en aarde dient een weeerstand opgenomen te worden (1W) die exact de ruststroom zal bepalen vd schakeling. In dit voorbeeld werk ik met een PP van PCL86 buizen die een ruststroom vragen van 30 à 35 mA. De toegepaste diodes 1N4448 hebben in mijn geval een spanningsval van 610 mV. Ik gebruik dan in de kathode lijn naar aarde een weerstand van 18 ohm en dat zorgt dan voor een ruststroominstelling van 0.61/18 = ca. 34 mA.
Als ik met EL84 zou werken wil ik een ruststroom van 40 mA hebben en moet daarvoor RK = 15 Ohm gebruiken wat een Ik geeft van 0.61/15 = 40.66 mA.
Dit is dus de methode van ruststroominstelling in dit ontwerp.
De BiasAutomaat gaat de gemeten spanning over de kathodeweerstand (Rk) vergelijken met de Vref van 610 mV en bij afwijking via Vg de negatieve spanning verminderen of vermeerderen tot de spanning over Rk gelijk is aan de Vref.

Voor PCL86 en ook EL84 volstaat een negatieve voeding van -24V maar voor EL34, KT88 enz. heb je een negatieve voeding nodig van -50 à -75V. In dat geval zijn de weerstanden R3-8-13-18 = 1K
Zie bespreking in dit topic.

Topzicht van de volledige print:
AutoBiasAnne-PCB-Top.jpg


Zoals je kan zien staan hier 2 volledige Bias sturingen met inbegrip van eigen 5V voeding op een plaatje van 10x10 cm.
Je kan de plaat op de rode horizontale lijn doorknippen om ze van mekaar te scheiden.
Eén helft van de print volstaat om een stereo versterker aan te sturen met een push-pull van 2 buizen.

Je kan, als je dat wil, de voeding ook nog scheiden van de biassturing door te knippen op de verticale rode lijn. In dat geval moet je uiteraard het biasprintje van spanning voorzien via een kabeltje met Molex-connectoren.
Op de gele lijnen kan je dan de smalle strook met de verbinding richting voeding ook nog wegknippen.

Op het voedingsdeel van de print is ook plaats voorzien voor een relais dat extern kan aangestuurd worden wanneer de buizen op temperatuur zijn. Zolang de relais niet aangestuurd wordt staat Vref op 0V en begint de automaat niet voluit te sturen op de buizen terwijl die nog niet warm zijn.
In het huidig ontwerp gebruik ik dat relais niet vermits mijn HS-voeding traag opkomt terwijl de buizen staan op te warmen.

Totaalbeeld van de print met top- en bottom:
AutoBiasAnne-PCB-Top-Bottom.jpg


De RAR met gerberbestanden staat in bijlage. Je kan deze uploaden op de site SEEED, om een beter beeld te krijgen print boven en/of onder. Deze RAR heb je ook nodig als je printen zou bestellen bij bv. JLCPCB.
Ze werken daar zeer accuraat en zijn bijna spotgoedkoop. Met invoertaks moet je geluk hebben:
Als je laat leveren via DHL wordt alles door de douane gecontroleerd en kan je een som moeten bijbetalen. Ik had dat gedaan vermits de levering dan ongeveer een week duurt. Ik had 2 bestellingen geplaatst op de eerste heb ik geen taksen moeten betalen, op de tweede 25€, dat is puur een kwestie van geluk hebben.
Volgens Bert zou je moeten bestellen via Airpost, duurt dan wel ongeveer een maand en is ook het goedkoopst, maar je zou bijna geen kans hebben op bijbetaling.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2. MET CFB

Alles op een rijtje voor de CFB-Biasautomaat die toepasbaar is voor alle versterkers met eindbuizen die max -12V Vg1-sturing behoeven (*).

Het schema met een eventuele voeding, als je die al niet hebt in je versterker:
Schema CFB-Biasautomaat met voeding.jpg


Kathodeweerstanden R3 en R12 = 10Ω zou dus 0,6/10 = 60mA geven, maar door de 2,2x versterking (R5/R4) vóór de automaat geeft dat dan (0,6/2,2)/10 = ca. 28mA instelling. (OpAmps zie hier, figuur 10)

Weerstand R8 en R19 gewijzigd van 10k naar 47k, zie hier.

Eerst had ik bij de molexen naar de versterker bv. staan: kV2 -0- Vg2, wat betekende: kathode buis 2 - "0" van UGT - roostersturing buis 2.
Ik heb dat gewijzigd naar kVA -1- gVA , dit is eenduidiger denk ik want bij elke versterker is de nummering anders, dus nu "A" en "B" voor bovenste resp. onderste helft PP. Voor het andere kanaal wordt dat dus kVB -2- gVB. De "1" en "2" in het midden duiden op de UGT-verbinding voor de betreffende helft.

De printen:
CFB-Biasautomaat-PCB-enkelvoudig.jpg

CFB-Biasvoeding-enkelvoudig.jpg


De ontwerpen zijn qua afmetingen optimaal gemaakt voor toepassing in de CTA5.2, maar zijn toch perfect inzetbaar in andere CFB-versterkers:
CFB-BiasAutomaat met andere UGT.jpg


Toegepast in de CTA5.2:
CTA5.2 eindtrap met CFB biasautomaat.jpg


* Belangrijke opmerking van Anne:
Ah!buis schreef:
De max spanning voor de LT1014 is plus en min 22volt.Je kunt hiermee dan buizen tot -20volt aansturen en ook top-top waarde van de kathode tegenkoppeling mag dan tot daar.
Dwz. met de 0-4-16 methode is dat een 50W versterker, alleen die hebben meestal wel meer dan -20volt op het stuurrooster.
De voeding hoeft niet gestabiliseerd te zijn, zolang het maar binnen de grenzen: min.top kathode tegenkoppeling en max. 22volt blijft.
Anne

Nog een verbetering van Marcel:
Marcel schreef:
-R8 en R19 zijn wat klein, om de vervorming zo goed mogelijk af te filteren zouden ze naar bijvoorbeeld 47 kohm mogen. Dat zou volgens mij ook nog moeten passen met de stabiliteit (met 100 kohm en 2,2 uF in de integrator en met de geplande koppelcondensatoren en roosterlekweerstanden), al is het verstandig om dat even te controleren in LTSpice (het is immers zonde als je je eindbuizen opblaast doordat ik me verrekend heb).

... zie resultaten en conclusie van Marcel daarop.


Wie zelf printjes wil bestellen kan dat bij JLCPCB, minimale afname 5 printen.


Ik heb een samenstelling gemaakt met op 1 print (is veel goedkoper dan alles apart), dus zelf knipwerk:
- 2x PS +/-12V en 2x CFB Biasautomaat, interessant voor 2 monoblokken
2x CFB BIAS + 2xPS12.jpg

kostprijs 5 printen:
kostprijs 2xPS en 2xBIAS.jpg


- 2x PS +/-12V en 4x CFB Biasautomaat
4x CFB BIAS + 2x PS12.jpg

kostprijs 5 printen:
kostprijs 2xPS en 4xBIAS.jpg
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.
Laatst gewijzigd door Willy_61 op di 07 jul 2020, 10:33, 6 keer totaal gewijzigd.

Gebruikersavatar
Ah!buis
Berichten: 15649
Lid geworden op: ma 15 nov 2010, 22:36
Locatie: Overijse

Re: Biasautomaten overzicht

Berichtdoor Ah!buis » zo 05 jul 2020, 15:05

Zo, je hebt er werk van gemaakt :goedzo:
Wat betreft de printen van Ronny, bij zowel de mono als de stereoversie zitten de transistors omgekeerd.Tekening klopt voor de BSS68 maar de 2N5401 moet omgekeerd.
Ook nog even het monoschema, is eigenlijk hetzelfde als de stereo maar handig wegens de onderdelen nummering.
AutoMono-Ronny.png
Dan nog iets met de CFB versie van Willy.
Daar zitten de kathodeweerstanden erbij van 10Ω.Door de versterking van de verschilversterker komt de ruststroom dan niet uit op 0,6/10 maar ongeveer de helft nml ~30mA.
Anne
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.
Laatst gewijzigd door Ah!buis op di 07 jul 2020, 11:58, 1 keer totaal gewijzigd.
♫ Liever gaar in de kist dan weer een schokje gemist ♪

Gebruikersavatar
OpaBert
Berichten: 10049
Lid geworden op: vr 25 apr 2014, 4:15
Locatie: Oudenbosch

Re: Biasautomaten overzicht

Berichtdoor OpaBert » zo 05 jul 2020, 16:46

Dankjewel Willy Anne heel erg bedankt :goeie: :goeie: :goeie: :goeie: :goeie: :goeie:
shit draadje vergeten :oops:

Gebruikersavatar
Willy_61
Berichten: 1622
Lid geworden op: di 05 aug 2014, 12:51
Locatie: Mol, België

Re: Biasautomaten overzicht

Berichtdoor Willy_61 » zo 05 jul 2020, 17:03

Ah!buis schreef:...Dan nog iets met de CFB versie van Willy.
Daar zitten de kathodeweerstanden erbij van 10Ω.Door de versterking van de verschilversterker komt de ruststroom dan niet uit op 0,6/10 maar ongeveer de helft nml ~30mA.
Anne

Het is ook 30mA dat we moeten hebben voor de PCL86.
Maar hoe we daar weer aangekomen zijn vind ik niet meer terug. Al een uur aan het zoeken en vind het niet.

Bij de bias zonder CFB staat volgende uitleg:
"Tussen de kathode en aarde dient een weerstand opgenomen te worden (1W) die exact de ruststroom zal bepalen vd schakeling. In dit voorbeeld werk ik met een PP van PCL86 buizen die een ruststroom vragen van 30 à 35 mA. De toegepaste diodes 1N4448 hebben in mijn geval een spanningsval van 610 mV. Ik gebruik dan in de kathode lijn naar aarde een weerstand van 18 ohm en dat zorgt dan voor een ruststroominstelling van 0.61/18 = ca. 34 mA."
Maar deze uitleg doelt dus eigenlijk op biassturing zonder CFB.


Ik heb eens gecontroleerd op mijn CTA5.2- en CTA6.1-prototypes, daar staan weerstanden R3 = R12 = 10 ohm en zou ik dus een ruststroom hebben van 15mA?

Het is kennelijk te lang geleden, ik snap het momenteel niet en zal er voor vandaag maar beter mee stoppen.

Gebruikersavatar
douwebakker
Berichten: 902
Lid geworden op: ma 09 okt 2017, 17:25
Locatie: Vledder Drenthe

Re: Biasautomaten overzicht

Berichtdoor douwebakker » zo 05 jul 2020, 17:40

Wat is het nut van het relais. Deze zet de referentielijn op 0V, maar waarvoor.
Douwe
Eigenwijs is ook wijs!

Gebruikersavatar
democles
Berichten: 5358
Lid geworden op: do 11 nov 2010, 21:08
Locatie: Appingedam

Re: Biasautomaten overzicht

Berichtdoor democles » zo 05 jul 2020, 17:54

Het relais zorgt er voor dat bij het aan schakelen de buis altijd de maximale negatieve spanning krijgt waarna de regeling de spanning gaat regelen.

Dit voorkomt dat de buis geen of te weinig negatief krijgt bij inschakelen. (of even snel in/ uit schakelen)
Een veiligheid dus.

(de buis heeft negatieve dc spanning nodig om zijn werkpunt af te stellen,geen negatief en de buis gaat veel te veel ampère,s trekken,wordt zichtbaar rood en zal uiteindelijk doorbranden)

Gebruikersavatar
douwebakker
Berichten: 902
Lid geworden op: ma 09 okt 2017, 17:25
Locatie: Vledder Drenthe

Re: Biasautomaten overzicht

Berichtdoor douwebakker » zo 05 jul 2020, 18:03

Duidelijk. Dank je Demo.
Maar hoe wordt het relais dan bedient?
Eigenwijs is ook wijs!

Gebruikersavatar
democles
Berichten: 5358
Lid geworden op: do 11 nov 2010, 21:08
Locatie: Appingedam

Re: Biasautomaten overzicht

Berichtdoor democles » zo 05 jul 2020, 19:14

Oorspronkelijk wordt het relais bediend door de inschakel vertraging.

Staat in parallel aan het HV inschakel relais.

Dus als de hoogspanning schakelt ,schakelt het automaat relais ook.

Gebruikersavatar
Ah!buis
Berichten: 15649
Lid geworden op: ma 15 nov 2010, 22:36
Locatie: Overijse

Re: Biasautomaten overzicht

Berichtdoor Ah!buis » zo 05 jul 2020, 19:50

Willy_61 schreef:
Ah!buis schreef:...Dan nog iets met de CFB versie van Willy.
Daar zitten de kathodeweerstanden erbij van 10Ω.Door de versterking van de verschilversterker komt de ruststroom dan niet uit op 0,6/10 maar ongeveer de helft nml ~30mA.
Anne
Ik heb eens gecontroleerd op mijn CTA5.2- en CTA6.1-prototypes, daar staan weerstanden R3 = R12 = 10 ohm en zou ik dus een ruststroom hebben van 15mA?
10Ω zou dus 0,6/10 = 60mA geven, maar de 2x versterking vóór de automaat geeft dan (0,6/2)/10 = 30mA.
Anne
♫ Liever gaar in de kist dan weer een schokje gemist ♪

Gebruikersavatar
Ah!buis
Berichten: 15649
Lid geworden op: ma 15 nov 2010, 22:36
Locatie: Overijse

Re: Biasautomaten overzicht

Berichtdoor Ah!buis » zo 05 jul 2020, 20:06

douwebakker schreef:Wat is het nut van het relais. Deze zet de referentielijn op 0V, maar waarvoor.
Douwe
Het relais is eigenlijk enkel nodig als de versterker een vertraging heeft op het inschakelen van de HS.
Zolang er geen HS is gaat er geen stroom door de (eind)buizen en dan doet de automaat z'n uiterste best om toch stroom te krijgen, draait de neg.roosterspanning terug tot bijna nul.
Als je dan ineens de volle HS inschakeld gaat er een (te)grote stroom door de buizen.
Het relais zorgt voor max neg. roosterspanning die pas langzaam naar de juiste waarde schuift zodra het mag.
Bij een "gewone" versterker neemt de stroom toe met het opwarmen en volgt de automaat om de stroom op de juiste waarde te houden.
Het snel uit en in-schakelen waar demo het over had is niet zo'n probleem, de regeling is traag genoeg om niet onmiddelijk de instelling kwijt te raken.
Anne
♫ Liever gaar in de kist dan weer een schokje gemist ♪

Gebruikersavatar
douwebakker
Berichten: 902
Lid geworden op: ma 09 okt 2017, 17:25
Locatie: Vledder Drenthe

Re: Biasautomaten overzicht

Berichtdoor douwebakker » zo 05 jul 2020, 20:21

Nu ben ik je even kwijt Demo. zonder hoogspanning zullen de buizen toch al geen stroom trekken.
Douwe
Oh Anne, we waren gelijktijdig aan het tikken. Bedankt voor je reactie.
Laatst gewijzigd door douwebakker op zo 05 jul 2020, 20:31, 1 keer totaal gewijzigd.
Eigenwijs is ook wijs!

Gebruikersavatar
Willy_61
Berichten: 1622
Lid geworden op: di 05 aug 2014, 12:51
Locatie: Mol, België

Re: Biasautomaten overzicht

Berichtdoor Willy_61 » zo 05 jul 2020, 20:26

Ah!buis schreef:10Ω zou dus 0,6/10 = 60mA geven, maar de 2x versterking vóór de automaat geeft dan (0,6/2)/10 = 30mA.
Anne

Merci Anne, ben terug mee. Ik zet jouw opmerking bovenaan erbij, want anders weet ik het binnen een jaar toch niet meer O:)

Gebruikersavatar
democles
Berichten: 5358
Lid geworden op: do 11 nov 2010, 21:08
Locatie: Appingedam

Re: Biasautomaten overzicht

Berichtdoor democles » di 07 jul 2020, 1:49

In het schema voor de mono staat een LT1014 i.p.v. een LT1013.
En dan de LT1013 DN versie.

Gebruikersavatar
Willy_61
Berichten: 1622
Lid geworden op: di 05 aug 2014, 12:51
Locatie: Mol, België

Re: Biasautomaten overzicht

Berichtdoor Willy_61 » di 07 jul 2020, 7:43

democles schreef:In het schema voor de mono staat een LT1014 i.p.v. een LT1013.
En dan de LT1013 DN versie.

... aangepast

Gebruikersavatar
Ah!buis
Berichten: 15649
Lid geworden op: ma 15 nov 2010, 22:36
Locatie: Overijse

Re: Biasautomaten overzicht

Berichtdoor Ah!buis » di 07 jul 2020, 12:03

democles schreef:In het schema voor de mono staat een LT1014 i.p.v. een LT1013.
En dan de LT1013 DN versie.
Oei ja, wat slordig :oops: Gelukkig let er iemand nog op :dank:
Ook maar even aangepast.
Anne
♫ Liever gaar in de kist dan weer een schokje gemist ♪

Gebruikersavatar
Willy_61
Berichten: 1622
Lid geworden op: di 05 aug 2014, 12:51
Locatie: Mol, België

Re: Biasautomaten overzicht

Berichtdoor Willy_61 » di 07 jul 2020, 12:06

Geeft niet Anne, uiteindelijk komen we zo tot een sluitend, correct geheel :-)


Terug naar “Versterkers”

Wie is er online

Gebruikers op dit forum: CCBot en 3 gasten