Compacte buizenversterker.

[mtb]

Een jaar geleden heb ik een compacte buizensterker ontworpen:

STA-foto1.JPG

Zie, ook: http://www.luidsprekers.org/sta/
Bij Elektor vinden ze het ook een leuk instapmodel in de buizenwereld, ook vanwege de goedkope "uitgangs"trafo van ca. €15 en ze gaan 'm binnenkort plaatsen.
Ze hebben 'm bovendien uitgebreid gemeten en dan valt ie boven 1 Watt nogal wat tegen en hoewel je in de praktijk niet veel meer nodig hebt, zie mijn onderschrift, kan het met een echte uitgangstrafo een stuk beter.
Ik heb bijvoorbeeld gerekend en gesimuleerd met de 3A524 (van €65!) en dat ziet er tot 5W perfect uit.
Nou is dat een trafo van 40W en hier een beetje overdreven en dus zoek ik er een van ca. €30, een 10W push-pull type van ca. 4k Ohm, die goed verkrijgbaar is.
Ik ben op het web al vanalles tegengekomen, maar een van jullie weet waarschijnlijk direct, waar ik het beste terecht kan.

[nl3prc]

Ik neem aan dat deze module MONO is en dat je voor stereo er twee nodig hebt.
En lijkt het me niet handiger om er ook een voeding voor te ontwikkelen.
Het liefst natuurlijk één met een scheidings trafo vanwege de veiligheid.

[Ah!buis]

Ik neem aan dat deze module MONO is en dat je voor stereo er twee nodig hebt.
En lijkt het me niet handiger om er ook een voeding voor te ontwikkelen.
Het liefst natuurlijk één met een scheidings trafo vanwege de veiligheid.

Deze misschien .
Anne

[mtb]

Het gaat inderdaad om mono-blokken.
Bij Elektor gebruiken ze gewone voedingstrafo's en ik dacht aan de volgende compacte voeding:

TPS2.PNG

Wel lichtnetgescheiden door een goedkope "verhuis"trafo, bijv. die van Anne of http://www.conrad.nl/ce/nl/product/514829.
De uitgangstrafo van de versterker hoeft dan niet lichnetgeschikt te zijn en de ingangstrafo kan vervallen.
Maar weten jullie al een betere OPT?

[Ah!buis]

Wordt ondertussen een VOEDING met een versterkertje
Ee opt(ie) voor een UGT is die van Hammond,geen hoogvlieger maar wel een "echte"
https://www.tube-town.net/ttstore/product_info.php/info/p244_Hammond-125D-Universal.html
Anne

[mtb]

De voeding kan in een aparte kast, ergens uit het zicht, en buizenversterkers zijn sowieso meer voeding dan output!
De Hammond-trafo's had ik ook al gevonden, maar hebben een lage primaire inductie, dus weinig bas.
De VT1186 met 130H lijkt me een mooi ding, maar waar koop je die? (een beetje in buurt graag).

[mtb]

Ik heb de Hammond-trafo's verder bekeken, zie http://www.hammondmfg.com/125a.htm, ze hebben het voordeel dat je de impedantie in een groot bereik kan instellen en ze zijn gewoon in NL te koop zie http://jukebox-revival.eu.
Verder heb ik de ingangstrafo weggelaten en dan wordt het een stuk beter:

CTA2.PNG

Bij een Raa van 6k heb je de optimale instelling met een maximale anode-stroom van ca. 100mA en zou er ca. 8W (10W bij 10% THD!) uit moeten komen.
Geplot zijn de 125A/B/C met de opgegeven inductie, die niet erg hoog is en het laag begrenst.
Maar er kan flink tegengekoppeld worden en dan is de 125A geschikt voor een HiFi-versie tot ca. 3W en de 125C voor een snerpende gitaarversterker tot 10W.

[Ah!buis]

Was wel te verwachten met die kleine zelfinduktie van die Hammonds.Als je de 125C tot 10W wil gebruiken krijg je mogelijk ook nog met verzadiging van de kern te maken,is maar voor 8W voorgeschreven.
Het samen gaan van PCL86 en vaste roostervoorspanning lijkt me nogal moeilijk doen voor niks.Is goed voor een klasse (A)B en/of om iets meer voedingsspnning over te houden.Die 5V winst hier is niet echt de moeite.En de piekstroom (bij Vg1=0) is niet meer dan dubbel de toegelaten ruststroom.Blijft 't klasseA instelling.
De PCL82 doet 't wat de piek betreft een stuk beter en de PCL85 (805) is nog mooier en ,meen ik,goedkoper.Daarmee valt wel wat te winnen in klasseB en dus liefst een vaste instelling.
Hoewel voor de eenvoud is AB en kathodeweerstanden gemakkelijker voor een beginner (ook geen instellingen).
Anne

[mtb]

Er wordt een Ia-instelling van 2x25mA gebruikt, dus tot 1/4W in klasse-A, en daar kom je bij normaal huiskamergebruik niet eens boven, zie mijn onderschrift.
Je hebt zo ook geen overdreven voeding nodig:

TPS3.PNG

Deze is een stuk eenvoudiger dan de schakelende, maar levert een Va van ca. 160V.
Er worden goedkope standaard trafo's gebruikt van in totaal "maar" 50VA voor stereo en de LM317's staan geschakeld als stroombronnen, zodat je de gloeidraden spaart.
De optimale instelling voor Raa is bij 160Va 5k2 en er komt dan maximaal ca. 7W uit, bij ca. 90mA stroomopname per kanaal.

[mtb]

Ik heb het klasse-A gedrag verder bekeken:

CTA3a.PNG

Geplot is de anode-stroom van één eindbuis, de andere is hetzelfde alleen uitfase, bij een DC-instelling van 20mA.
Groen is duidelijk klasse-A, de sinus zit mooi rond het instelpunt, het uitgangsvermogen Po is dan 80mW.
Blauw is met de top op de dubbele instelstroom, waarbij ie eigenlijk al naar B neigt en Po is 720mW.
Rood is duidelijk B met een Po van 6W.
Maar bovenstaande is juist de "charme" van een push-pull buizeneindtrap: de soepele overgang van A naar B!
Omdat de roosterspanning instelbaar is, kan je tot 40mA-DC gaan met genoemde voeding, en verleg je het AB punt naar 80mApiek en Po is dan 3W!
@Anne, andere buizen zijn geen optie meer: de voeding wordt een stuk zwaarder en je hebt ook een grotere UGT nodig.
Ik kwam trouwens een populaire UGT van ca. €40 tegen: de Marshall M20AN, heeft iemand daar ervaring mee, of meer gegevens van?

[b_force]

Het laag zou je nog kunnen boosten dmv shelving. Belastbaarheid van uitgangstrafo gaat dan alleen flink achteruit.

Persoonlijk zou ik de gloeispanning gelijkrichten ivm brom.

[Pjotr]

Het laag zou je nog kunnen boosten dmv shelving. Belastbaarheid van uitgangstrafo gaat dan alleen flink achteruit.

Geen goed plan dus! De trafo zit dan al snel in de verzadiging. Hammond is weliswaar geen high end maar ze gebruiken wel fatsoenlijk audio-trafoblik. In een voedingstrafo zit gewoon waaibomen trafoblik (meer dan 50/60 Hz hoeft het niet te doen). Scheelt wel een stuk aan vervorming, zeker op lage niveaus.

[b_force]

Idd, geen goed plan.
Hoewel, het lijkt me wel interessant waar die grens ligt.
Een beetje boosten zou nog wel kunnen?
Maarja, hoeveel? 10Hz, 20Hz? (Zoiets gaat nomaliter vrij rap)

[Ah!buis]

Idd, geen goed plan.
Hoewel, het lijkt me wel interessant waar die grens ligt.
Een beetje boosten zou nog wel kunnen?
Maarja, hoeveel? 10Hz, 20Hz? (Zoiets gaat nomaliter vrij rap)

Oei,kwart over drie,'s nachts !. Kon je er niet van slapen
Anne

[b_force]

Idd, geen goed plan.
Hoewel, het lijkt me wel interessant waar die grens ligt.
Een beetje boosten zou nog wel kunnen?
Maarja, hoeveel? 10Hz, 20Hz? (Zoiets gaat nomaliter vrij rap)

Oei,kwart over drie,'s nachts !. Kon je er niet van slapen
Anne

Iets met film kijken en tijd vergeten...

[mtb]

Het laag zou je nog kunnen boosten dmv shelving. Belastbaarheid van uitgangstrafo gaat dan alleen flink achteruit.
Persoonlijk zou ik de gloeispanning gelijkrichten ivm brom.

Ik richt de gloeispanning toch gelijk?, zie het schema van de voeding, deze gelijkspanning is ook nodig voor de rooster-instellingen!
De eerdere frequentie-plots waren zonder tegenkoppeling, met de gebruikelijke 9dB t.k. ziet het er een stuk beter uit:

CTA3b.PNG

Respectievelijk 27, 40 en 60Hz voor de Hammond 125A/B/C, je "boost" hier dan ca. 4dB bij die frequenties.

[mtb]

Ik heb het schema verder uitgewerkt:

CTA+.PNG

Voor de duidelijkheid staat links in het rode kader de voeding voor stereo.
De stroombron voor de gloeidraden zit op de versterkerprint en door het gebruik van een 2x12Vac trafo kan je makkelijk een +/-15Vdc voeding maken voor bijvoorbeeld een voorversterker of een schakelende potmeter o.i.d.
Als iemand een fout of iets raars ziet, dan hoor ik dat graag voordat ik aan een nieuwe print begin.

[Ah!buis]

Als iemand een fout of iets raars ziet, dan hoor ik dat graag voordat ik aan een nieuwe print begin.

Fijn,heb ik weer wat te doen
Is de ingang niet wat erg gevoelig,zo te zien 1/2V ?
Gezien de grote spreiding bij fet's misschien R10 instelbaar ?
+-15V is wat krap,blijft (te)weinig voor de 317 over.Gelukkig levert 12V~ wat meer op.
Stopweerstanden worden meestal zo dicht mogelijk bij de buis gezet en dan pas de rest,R3/R16 en R4/R17 omzetten.
Wat is de bedoeling van R2 en R3 ? De heleboel is toch steeds belast met de gloei.En als je er een buis uittrekt loopt de spanning nauwelijks op,en wat dan nog ?
Die regeling voor de ruststroom geeft nul volt op de roosters als een van de lopers van de potmeters onderbreekt.Niet zo leeuk voor de buizen.Als je 't eens zo doet .
Anne

[mtb]

De versterking met t.k. is ca. 10x, zodat je geen voorversterker nodig hebt en een ingangspot kan gebruiken met lijn-ingangen.
Door R10 wordt de spreiding van de FET redelijk tegengekoppeld en je hebt ruimte genoeg op de anodes van de triodes, maar een extra instelpot kan er nog wel bij.
Die stopweerstanden werken nu ook al goed, maar ik zal kijken hoe het op de print uitpakt.
De weerstanden in de voeding zijn "bleeders", zodat je elco's ontladen worden na het uitschakelen zonder belasting en als indicatie kan je LEDjes in serie zetten.
Je balansschakeling vind ik niet echt nodig (het valt wel mee met moderne dichte pots), maar komt me wel beter uit op de print en je weet maar nooit.

[mtb]

Het schema ziet er nu zo uit:

CTA-sch.PNG

Ik heb een paar dingen omgegooid, zodat het mooi op de print past:

CTA-silk.PNG

En Anne zoals je ziet, zitten de stopweerstanden (R3 en R16) vlak bij de pentode-roosters.
Als niemand verder vreemde dingen ziet, kan ie naar Hong Kong, waar ze er mooie dubbelzijdigdoorgemetalliseerde printen met soldeermaskers en opdruk van kunnen maken.
Daar gaat wel een maand (zeker met de feestdagen) overheen dus volgend jaar meer.

[b_force]

100x100mm is heel simpel te prototypen voor weinig.
Normaliter binnen 2-3 weken binnen.
Met nieuwjaarsviering,zal dat iets langer zijn.

Ik zie nogal veel lege ruimtes
Dat kan toch wel compacter!

Ik zou persoonlijk de HV nog beetje mooi reguleren.

Maar ach, dat zijn allemaal van die kleine dingetjes

[mtb]

Ik gebruik waarschijnlijk dezelfde prototype-service als jij: ITEAD-studio en dan duurt het bijna een maand per normale aangetekende post, het kan sneller per DHL o.i.d. maar dat is een stuk duurder.
De print is ook nog geschikt voor een printtrafo en daar kunnen alleen lage onderdelen onder, vandaar de lege plekken, zie ook het begin van dit topic.
De voeding zit niet op de print, dus kan je zo mooi maken, als je zelf nodig vindt.

[mtb]

De printjes zijn vanochtend (06:18 lokale tijd!) afgeleverd op het postkantoor in Hong Kong, dus binnen een week na de bestelling. Maar zoals ze zelf ook zeggen, gaat het nog wel een tijdje duren:

Air mail may cost a little bit longer time and which cannot be controlled. Depending on the flights and regional weather conditions, delivery time is normally 7-15 working days, and may even be 20-30 working days in busy period such as Christmas and Spring festival. If you have strict requirements on time, we suggest DHL or UPS.

[mtb]

Ik heb de printen al op 27/12/13 ontvangen, dus ondanks de kerst netjes binnen 2 weken na de bestelling, maar ben er afgelopen week pas aan begonnen.
In eerste instantie leek ie het wel aardig te doen (met een 3A524 van €64), maar ik vond de vervorming flink tegenvallen.
Het bleek te liggen aan de triode-trap, op het rooster staat -1V6, wat betekent dat ie 16 µA trekt i.p.v. de verwachte 0µ2.
De versterking viel tegen en de anode kwam maar 4V boven het instelpunt, naar beneden gaat wel goed.
Hoewel ze dit soort triode-trappen wel voeden met een staartweerstand aan de -50V, heb ik ook ergens gezien dat sommige triodes een negatieve kathode niet kunnen hebben, dus heb ik de zaak met Schottky-diodes proberen te beschermen, maar ook met andere buizen bleef de roosterstroom te groot.
Het werd eigenlijk almaar erger tot wel 50 µA en ook de pentode's begonnen vreemd te doen, ik kon de anode-stroom niet hoger dan 10mA krijgen.
De buizen doen het ook niet meer goed in het oude ontwerp (zie begin van dit topic) en als niemand een oplossing weet, ben ik er wel klaar mee, het heeft drie Polamp, twee oude Philips-buizen en €22 aan printjes gekost.
Ik heb nu mijn zinnen gezet op PL84 (is niet de EL84 met een andere gloei!), die heeft geen triode's (kunnen ze ook niet stuk gaan!) en kan meer stroom trekken bij een lagere anode-spanning dan de PCL86, maar daar open ik wel een nieuw topic voor.

[Ah!buis]

Ben 'n boon als ik hier wat van snap
De roosters van de triodes liggen via 100k aan de nul en de kathodes met hun stroombron komen dan (niet nagezien hoeveel juist) op +1,4V.Niks met roosterstroom te maken (100k te klein daarvoor).De halve stroombron stroom gaat door elk van de anodeweerstanden,staat vast.Met een sturing op 't rooster wordt enkel de verdeling over de anodeweerstanden veranderd.Dus dat ie meer naar beneden dan naar boven wil .
Klopt de print wel .
Anne