Buizenversterkers simuleren.

[mtb]

Ik stuitte op een compleet schema van de befaamde Fender Bandmaster 5E7 Amp op de gebruikerssite van LTspice.
Het "werkt" of beter gezegd simuleert goed en lijkt me een goed begin om het geheim van de "rijke" buizenklank te ontrafelen.
Ik ben benieuwd wat de buizenfreaks ervan vinden, zie http://www.luidsprekers.org/LTspice/ voor het schema.

[Pjotr]

Duh? Is handig bij het ontwerpen van buizen amps i.d.d. PSpice modellen voor de meest voorkomende buizen bestaan allang. Maar de rijke buizenklank er meer ontrafelen?

Dat hebben anderen toch al lang gedaan gezien de vele emulator doosjes en VST plug-ins?

[nl3prc]

je kan simuleren wat je wilt maar als het geluid vervolgens weer uit een stukje silicium komt dan geloof ik er niks van.

[TheoK]

je kan simuleren wat je wilt maar als het geluid vervolgens weer uit een stukje silicium komt dan geloof ik er niks van.

Vind ik ook.
Daarom bouw ik ze steeds om de klank te ervaren.
Veel experimenteren.

[mtb]

Als je alleen maar compleet koopt of nabouwt en dan uren gaat zitten luisteren of je misschien wel verschil hoort, dan heb je inderdaad geen LTspice nodig.
Maar als je zelf wat nieuws ontwerpt of verbetert, is het bijzonder handig.
Zie hier bijv. het veelal geroemde softclippen bij oversturing:

[nl3prc]

IK zie dat er maar weinig buizen in staan buiten dan tetriode triode en penthode
Hier moet je nog zelf alle waardes gaan compileren

Wat ik wel handig vindt is dat die LT1083 serie erin staan altijd handig voor buizen freaks om voor de gloei spanning de waardes te berekenen.

[mtb]

Er staan in LTspice inderdaad alleen de symbolen van buizen.
De parameters zal je zelf moeten opgeven, maar die zijn vast wel op het web te vinden, als iemand een link weet, liefst in tabelvorm graag!

[Pjotr]

Gewoon Googelen op PSpice+electron tubes, kom je heel wat tegen. Maar de coëfficiënten van de minder populaire buizen zul je zelf moeten vinden. En als het wat anders is dan een triode wordt het helemaal lastig.

Overigens zijn die modellen een benadering waar je aardig de instelling mee kunt bekijken. Vervorming simuleren er mee gaat niet echt goed, kom je veel te optimistisch uit.

[nl3prc]

Vindt het zowiezo een hoop geémmer voor je wat in elkaar heb zitten en dan maar hopen dat je het goed hebt gedaan.
Ik experimenteer wel met de hardware.

[3sly]

Hey bedankt!

Ik zocht al een tijdje naar een goede simulator voor buizenversterkers. Ik had reeds al gehoord dat er eentje voor LTSpice in omloop was, maar was er nog niet op gevallen.
Hier wil ik best wel eens mee aan de slag staan, want ik heb nog enkele ideetjes liggen die wel een simulatie kunnen gebruiken vooraleer ik ze eens probeer.

Dries

[mtb]

Goed idee, je zou met "mijn" schema kunnen beginnen.
Ik ben ook bezig met een niet-lineair model van de uitgangstrafo, maar dat gaat nog wel even duren.
Als je hulp nodig hebt met LTspice, hoor ik het wel, ik gebruik het al jaren met succes voor vanalles en nogwat.

[nl3prc]

ja om nu niet het hele doc te moeten door spitten wat houd dit in welke waarde heeft die potmeter nu
Ik maak er uit op dat hij logaritmisch is maar verder.
tsjonge tjonge kan dit nou niet in leesbare taal. ( lijkt wel machine taal )

.subckt aud 1 2 3 ; audio taper
.params r=1e6, n=.5
+ x=100**limit(.01,n,.99)/100
Ra 1 3 {x*r}
Rb 3 2 {(1-x)*r}
.ends aud

[Pjotr]

Ja, wat wil je anders? Dat PSpice Vlaams begrijpt?

PSpice is een programma en dat lust alleen zijn eigen programmeertaal. Dus als je er mee praten wilt zul je die taal moeten leren. LTspice is overigens een grafische shell over PSpice heen. Daarmee wordt het voor dummies wat makkelijker gemaakt maar speciale componenten zul je nog steeds in PSpice moeten beschrijven.

[nl3prc]

snap alleen niet zo dat je 1Mohm moet schrijven als 1e6 alles is voor de rest in kohm maar als het boven de meg uitkomt moet het weer met kromme getallen dat is pas vlaams

[Pjotr]

snap alleen niet zo dat je 1Mohm moet schrijven als 1e6 alles is voor de rest in kohm maar als het boven de meg uitkomt moet het weer met kromme getallen dat is pas vlaams

Nee hoor het mag allebei: 1 megaohm mag je schrijven als 1e6 en mag je schrijven als 1meg (ter onderscheiding van 1m wat 1 milli betekent). Misschien toch maar eens een studieboekje over PSpice kopen?

Hé, dit gereedschap en je moet wel weten wat het kan, doet en hoe er mee om te gaan. Ook wel handig om te weten wat niet kan, kom nog wel eens onzin simulaties tegen

[b_force]

Ook wel handig om te weten wat niet kan, kom nog wel eens onzin simulaties tegen

Oftewel, garbage in = garbage out

Een schema begrijpen via enkel simulaties lijkt me ook niet de juiste weg.
Gebruik het in combinatie met de theorie (lees/koop een paar goede (oude) buizenboeken) en praktijk.

[nl3prc]

Ik voerde dit in mijn model en dat werkt

CODE: Selecteer alles

.subckt 12AX7 Ax Gx Kx
Ga 0 a Ax Kx 1
Ca 0 a 1n Rpar=1
Gg 0 g Gx Kx 1
Cg 0 g 1n Rpar=1
Bak Ax Kx I= 340n*log(1+uramp(V(a)))*
+ ((75+V(a)+97*V(g))/(1+uramp(V(g)/-8)))**1.4
Bgk Gx Kx I= 5u*uramp(V(g)+0.2)**1.5
Cak Ax Kx 0p5
Cag Ax Gx 1p7
Cgk Gx Kx 1p6
.ends 12AX7]

Toen zocht ik op het net naar andere buizen en dan krijg je dit.
Buiten dat het er niet op lijkt werkt het ook nog voor geen meter

CODE: Selecteer alles

.SUBCKT NH12AU7 A G K
XV1 A G K TRIODENH
+PARAMS: LIP= 1 LIF= 0.0037 RAF= 0.000001 RAS= 2.065382774 CDO= 0 
+ RAP= 0.18 ERP= 1.4 
+ MU0= 17.08958652 MUR= 0.010938375 EMC= 0.0000183 
+ GCO= 0 GCF= 0.00012 
+ CGA=1.60E-12 CGK=1.80E-12 CAK=4.50E-13
.ENDS

Ook weer zoiets dat ik dan denk ja ja zal wel weer
Gebruik nu ook nog eens geen standaard om in te voeren en de gaos is compleet.

[nl3prc]

Oke hier het voorbeeld van mijn test amp.
en de gemeten voltages die er worden weergegeven komen aardig overeen met de waardes die ik heb gemeten de hardware dus.
Wat frquentie meting betreft kun je hier wel wat uit halen maar is natuurlijk wel verschillend dan met de hardware.
Ik vindt het bij nader inzien wel handig om te controleren hoeveel ma een schakeling gaat trekken.

Nu alleen nog betere directive's voor de buizen vinden want wat ik op het net tegen kwam daar moet je veel te veel mee klooien zodat het dan nog maar de vraag is of dit ook nog wel de waarde van de buis simuleert.

En niet iedereen is programeur

[mtb]

Ondanks je gemopper, ben je toch goed bezig!
Kan je het .asc-file online zetten, of opsturen?, meer heb je niet nodig om te simuleren.
Als ik het goed begrepen heb, zijn de buizenmodellen van Norman Koren, zie http://www.normankoren.com/Audio/.
Ik zal het model eens uittekenen, zodat je kan zien hoe het in elkaar zit.
Als het model niet klopt met je metingen, moet je het model aanpassen totdat het wel klopt!, dan heb je er pas wat aan, ik heb dat ook voor tig schakelingen gedaan en dat geeft veel inzicht voor nieuwe ontwerpen en veranderingen.

[Pjotr]

Norman Koren is niet de enige maar wel een pionier met die buizen modellen, althans wat trioden aangaat.

Ik heb zelf eens een Exel sheet gemaakt wat de buizenkarakteristiek plot van Korens model als overlay van een scan van de curven van een buizen datasheet. Dat viel nog niet zo mee omdat de curven in de datasheet nog wel eens scheef staan en/of de X-Y as niet loodrecht op elkaar. Dat is dan weer een heel gepriegel in Photoshop om dat eerst goed netjes en bruikbaar te krijgen. Opvallend was wel dat maar over een beperkt gebied dat goed matchte. Je moet dus eigenlijk als je het goed wilt doen, die coëfficiënten kiezen waarbij de match het beste is in het te werkelijk te gebruiken instelgebied.

Je moet echt wel goed snappen wat die modellen voorstellen en wat ze modelleren. Dat vereist dan ook dat je goed weet hoe een buis werkt theoretisch en mathematisch gezien.

[nl3prc]

Ja is leuk maar die modellen van koren werken niet en zien er dus zo uit.

.SUBCKT NH12AU7 A G K
XV1 A G K TRIODENH
+PARAMS: LIP= 1 LIF= 0.0037 RAF= 0.000001 RAS= 2.065382774 CDO= 0
+ RAP= 0.18 ERP= 1.4
+ MU0= 17.08958652 MUR= 0.010938375 EMC= 0.0000183
+ GCO= 0 GCF= 0.00012
+ CGA=1.60E-12 CGK=1.80E-12 CAK=4.50E-13
.ENDS


Toen pakte ik het van een werkend model en die werkte wel op mijn model die zag er ook anders uit zie hieronder.


.subckt 12AX7 Ax Gx Kx
Ga 0 a Ax Kx 1
Ca 0 a 1n Rpar=1
Gg 0 g Gx Kx 1
Cg 0 g 1n Rpar=1
Bak Ax Kx I= 340n*log(1+uramp(V(a)))*
+ ((75+V(a)+97*V(g))/(1+uramp(V(g)/-8)))**1.4
Bgk Gx Kx I= 5u*uramp(V(g)+0.2)**1.5
Cak Ax Kx 0p5
Cag Ax Gx 1p7
Cgk Gx Kx 1p6
.ends 12AX7]

Kijk het is natuurlijk niet handig als je veel moet veranderen om die van koren te laten werken
Toen had ik het onderdeel zelf gebruikt die bij de INC file zat de ASY file maar werken ho maar.
Ik denk dat dat de betrouwbaarheid niet ten goede komt.

[nl3prc]

Kan je het .asc-file online zetten, of opsturen?, meer heb je niet nodig om te simuleren.

Klopt heb ik ook gedaan wel als RAR file want ASC files mag je hier niet posten.
Deze kan je dan weer makkelijk met winrar uitpakken

[Pjotr]

Ja is leuk maar die modellen van koren werken niet en zien er dus zo uit.

.SUBCKT NH12AU7 A G K
XV1 A G K TRIODENH
+PARAMS: LIP= 1 LIF= 0.0037 RAF= 0.000001 RAS= 2.065382774 CDO= 0
+ RAP= 0.18 ERP= 1.4
+ MU0= 17.08958652 MUR= 0.010938375 EMC= 0.0000183
+ GCO= 0 GCF= 0.00012
+ CGA=1.60E-12 CGK=1.80E-12 CAK=4.50E-13
.ENDS

Waar is de beschrijving van XV1? Zonder dat model gaat het nie werken, nee. Iets te kort door de bocht geplakt en geknipt...

[nl3prc]

Ja weet ik veel zo stond het erin dus neem je aan dat het goed is ik heb er niet in lopen plakken of knippen.

Vond er nog een en die werkt weer wel.
Kan zelfs die punt komma laten staan hier hebben we wat aan.

.SUBCKT 12AX7 P G C ; MODIFIED MODEL 12/97:
+ PARAMS: MU=107.5 EX=1.32 KG1=178.5 KP=549
+ KVB=8 VCT=0 RGI=2000
+ CCG=2.3P CGP=2.4P CCP=.9P
* ADD .7PF TO ADJACENT PINS; .5 TO OTHERS.
.FUNC EUC(X,Y) {SQRT(PWR(X,2)+PWR(Y,2))} ; EUCLIDIAN SUM.
.FUNC LEX(X,A) {LOG(1+EXP(A*X))/A} ; -->X FOR LARGE +A*X; 0...
.FUNC PGZ(X,Y) {PWR(X,Y)+PWRS(X,Y)} ; =X^Y FOR X>0; O OTHERWISE.
E1 7 0 VALUE= ; E1 BREAKS UP LONG EQUATION FOR G1.
+{V(P,C)*LEX(1/MU+(V(G,C)+VCT)/EUC(KVB,V(P,C)),KP)}
RE1 7 0 1G
G1 P C VALUE={PGZ(V(7)/KG1,EX)}
RCP P C 1G ; TO AVOID FLOATING NODES IN MU-FOLLOWER
C1 G C {CCG} ; CATHODE-GRID
C2 G P {CGP} ; GRID=PLATE
C3 P C {CCP} ; CATHODE-PLATE
D3 5 C DX ; FOR GRID CURRENT
R1 G 5 {RGI} ; FOR GRID CURRENT
.MODEL DX D(IS=1N RS=1 CJO=10PF TT=1N)
.ENDS


.SUBCKT 12AU7 1 2 3 ; P G C; NEW MODEL
+ PARAMS: MU=21.5 EX=1.3 KG1=1180 KP=84 KVB=300 RGI=2000
+ CCG=2.3P CGP=2.2P CCP=1.0P ; ADD .7PF TO ADJACENT PINS; .5 TO OTHERS.
E1 7 0 VALUE=
+{V(1,3)/KP*LOG(1+EXP(KP*(1/MU+V(2,3)/SQRT(KVB+V(1,3)*V(1,3)))))}
RE1 7 0 1G
G1 1 3 VALUE={(PWR(V(7),EX)+PWRS(V(7),EX))/KG1}
RCP 1 3 1G ; TO AVOID FLOATING NODES IN MU-FOLLOWER
C1 2 3 {CCG} ; CATHODE-GRID; WAS 1.6P
C2 2 1 {CGP} ; GRID-PLATE; WAS 1.5P
C3 1 3 {CCP} ; CATHODE-PLATE; WAS 0.5P
D3 5 3 DX ; FOR GRID CURRENT
R1 2 5 {RGI} ; FOR GRID CURRENT
.MODEL DX D(IS=1N RS=1 CJO=10PF TT=1N)
.ENDS


Zo deze werkte ook heb nu een andere file gevonden
Denk dat er in die andere gerommeld is ofzo

[mtb]

Ik heb het model van de 12AX7 uitgewerkt:

Zie http://www.luidsprekers.org/LTspice/ voor het .asc-file.