Compacte buizenversterker 2.1

[Willy_61]

Spannende metingen,maar hoe klinkt het?

Een dubbel gevoel.
Mijn eerste reactie was, wellicht omdat er geen oscillatie meer was, dat de klank zeer goed was.
Maar hoe meer ik luisterde, hoe meer twijfels ik had. Het laag is uitstekend maar zeker het overheersen van het hoog vond ik geen goede zaak.
Ik heb veel CD's getest om een beter oordeel te kunnen vellen, maar bleef er bij dat vanaf het middengebied de klank te "hard" werd.

De vraag is nu of het aan de versterker of de boxen ligt. De metingen geven duidelijk aan dat een inductieve belasting een volkomen ander resultaat geven dan een ohmse. Nu worden in de praktijk (volgens wat ik gevonden heb op internet qua testvoorschriften) ohmse belastingen toegepast om de testmetingen uit te voeren.
http://www.audioholics.com/audio-amplif ... techniques
Daar staat voor mij tegenover dat de inductieve belasting toch het dichtst de werkelijkheid benadert en dan is het resultaat niet naar volledige tevredenheid.
Ik ga morgen de nodige onderdelen bestellen om een universele dummyload te maken zoals in volgende link staat beschreven:
http://www.circuitsonline.net/schakelin ... yload.html

Ik kan moeilijk geloven dat de boxen van mineure kwaliteit zijn, het is een Lenco 3-wegsysteem -2 x 45W- van 1981. De boxen zijn elk voorzien van een draaiknop waarmee midden en hoog extra regelbaar zijn. Die stonden in middenstand zoals ik ze altijd al tot grote tevredenheid heb gebruikt.
De 3 vervormingspunten die ik tijdens de metingen tegen kwam, zijn vermoedelijk de kantelfrequenties van de box.

Ik doe morgen nog een meting met deze boxen met die knoppen in minimum stand, en doe ook nog enkele hoortesten met enkele andere boksen.

[democles]

Hoe lang heb je geluisterd/heeft ie al aan gestaan?

Heb gemerkt dat als je de boel een paar dagen op spanning laat staan de klank wel eens anders kan worden.

Je zou ook C3 en C5 kunnen vervangen door Russische pio,s.

Denk niet dat het aan je boxen ligt.

[mtb]

De "charme" van buizenversterkers is juist dat ze vanwege hun stroombron-uitgang erg afhankelijk van de luidsprekers klinken.
Met tegenkoppeling wordt dit minder, maar verdwijnt niet helemaal.
Hierbij een veel goedkopere "dummy"load van 50W, de populaire breedbander FRS8 van Visaton:

Ik zal morgen eens kijken of ik je "probleem" kan simuleren en verhelpen, waarschijnlijk een grotere anode-C of een C'tje in de t.k.

[Willy_61]

Michiel, jij gebruikt blijkbaar LTSpice met de Spice Models voor versterkersimulatie?
Is daar redelijk snel mee te leren werken, of zijn Ir studies noodzakelijk?

[mtb]

Zie http://en.wikipedia.org/wiki/LTspice voor links naar LTspice-uitleg/hulp, je moet het maar proberen, maar verwacht van mij geen hulp, want daar is al genoeg over geschreven.
Elektor verkoopt een 2kg zwaar boek met 744 pagina's: http://www.elektor.nl/the-ltspice-iv-simulator, ik heb het, maar had het meeste zelf al uitgezocht.
De bandbreedte van de CTA kan je begrenzen met bijv. 10nF over R26 of 1nF over R9, waarschijnlijk kan de 220pF dan weg.
Als je de bandbreedte meet zonder t.k. met je box en met een weerstand kan in er meer over zeggen.

[Willy_61]

Michiel, de metingen zijn uitgevoerd, met tegenkoppeling (FB open), ik laat gans onderaan het resultaat zien zonder tegenkoppeling, dat is totaal onbruikbaar. Als belasting hebben steeds de boxen gefungeerd.

Zoals je kunt zien is dit resultaat niet bruikbaar, vanaf 8kHz duik ik onder de 1,5db. De 220p moest blijven zitten, anders oscillatie.

Dit geeft al een karakteristiek die zeer goed is: 25Hz - 24kHz binnen +/- 1,5db.
De klank is ook aanzienlijk verbeterd, het hoog is veel zuiverder.

Nu de slechte resultaten, nl. zonder tegenkoppeling en zonder 220p tussen de triode-anodes:

Een enkele keer was het oscilleren weer gestart, bij de 10n over R26, even de 220p gekoppeld en terug los: de oscillatie was gestopt.

P.S. Ondertussen heeft de versterker toch al meer dan 24u onder spanning gestaan.

[OpaBert]

De 2de Curve met 1N over R9 en 220P over de anodes triode en tegenkoppeling ziet er toch goed uit Willy en Michiel

[mtb]

Zo te zien heb je met een C over R26 en t.k. het beste resultaat, maar dan kleiner: bijv. 4n7F en eventueel een kleiner C'tje over R9, je moet maar kijken/horen wat het beste is.
Je zou ook nog de t.k. kunnen verminderen met een lagere R25 (bijv. 100Ω parallel) en/of de box-impedantie compenseren met 10Ω+1μF erover.

[Willy_61]

Ik denk dat we de ideale instellingen al hebben. Als je in mijn vorige post kijkt naar de 2de grafiek, met 1n over R9 (om te grote midden+hoog-frequentie versterking te compenseren), met 220p tussen triode-anodes (tegen oscillatie) en met tegenkoppeling, dan zie ik niet wat we nog kunnen verbeteren.

Extra verbetering voor het laag krijgen we door de ingangscondensator C4 te verhogen naar 330n:

Een f-karakteristiek +/- 1,5db van 25Hz tot 24kHz, gemeten met de boxen als belasting, kan volgens mij niet beter.

Ook de luistertest is zeer positief: geen hoorbare vervorming en uitstekende bassen en hoog. Uiteraard zijn we afhankelijk van de muziek die we afspelen en daar wordt wel een gemis duidelijk nl. van een toonregeling.
Ik ga het volgende toevoegen: "1-chip toonregeling" met de LM1036 uit Elektor 4-2003. Deze heeft uitstekende regeling voor bass, treble, balance en loudness, alles gelijkspanning-gestuurd. Ik gebruik deze toonregeling al in een (in opbouw zijnde) actief luidsprekersysteem.

Hiermee ben ik er van overtuigd een prima versterker te hebben voor de huiskamer

Wat betreft de tegenkoppeling, ik wil nog wel uittesten of een verlaagde tk zin heeft (luisterverbetering).

update:
Ik heb net over de tegenkoppeling (R25=100 ohm) een weerstandsbank gehangen. Fenomenaal resultaat: de bassen worden nog voller (zonder hoorbare vervorming) vanaf 33 ohm en maximaal bij 22 ohm. 33 Ohm lijkt me het beste compromis om niet te veel vervorming te krijgen. Wel moet je er een lichte 100Hz toon bijnemen vanaf 75 ohm, echter nauwelijks hoorbaar. Ik denk dat het een goed idee zou zijn om de tegenkoppeling via switch te laten kiezen tussen 100 en 33 ohm. Heel zeker bij laag uitgangsvolume is de 33 ohm heel wat meerwaarde!
Ik weet niet goed hoe ik het moet omschrijven maar het effect van de 33 ohm kan je niet vergelijken met een loudness-effect. Het geluid is voller, iets minder gedempte bassen, meer kleur ...
Nu de frequentiekarakteristiek opmeten met 33 ohm respectievelijk 22 ohm.

[mtb]

Mooi zo, en dat met goedkope UGT's, buizen en voedingstrafo's!
Voor R25 kan je natuurlijk ook een (instel)pot nemen van 100Ω.

[Willy_61]

De metingen zijn uitgevoerd, met tegenkoppeling R25 = 50, 33 en 23 ohm.
Wat mij betreft vind ik die met 33 ohm het beste, alleen moet ik nog wat sleutelen aan Cx over R9 om het hoog wat in te tomen.
In het ingangsfilter (R9/Cx) wordt nu met 1n bij 10kHz met -2,2db gedempt tov 1kHz, als ik herhoog naar 1n5 zou dat -3,2db worden, mogelijk net een stapje te ver en dan moet het 1n2 worden.

Wat ik wel vreemd vind is dat het laag veel beter klinkt en je zou dan verwachten dat dat ook in de karakteristiek te zien is door hogere waardes in het laaggebied, maar niet dus. Waarschijnlijk is dit het buizenfenomeen dat naar boven komt.

Achtereenvolgens tegenkoppeling R25 = 50, 33 en 23 ohm:

Er is een kolom toegevoegd: "VV" voor zichtbare vervorming vd sinus, Z=zwaar en L=licht, niets=OK

[mtb]

Wat ik wel vreemd vind is dat het laag veel beter klinkt en je zou dan verwachten dat dat ook in de karakteristiek te zien is door hogere waardes in het laaggebied, maar niet dus. Waarschijnlijk is dit het buizenfenomeen dat naar boven komt.

Dat komt inderdaad door hogere harmonische vervorming van voornamelijk de UGT, waardoor de bassen "krachtiger" klinken.
Zie ook http://www.luidsprekers.org/Meetservice/.
Bij buizenversterkers klinkt dit "mooier" dan bij hard klippende transistorversterkers.
Als je bijv. een betere (veel duurdere!) UGT zou gebruiken, zal je wellicht de bas "gewoner" vinden klinken, en de "buizenklank" missen.

[mtb]

Hierbij een link: http://milbert.com/TVTFC.bdc, over buizen- versus transistorversterker.

[Willy_61]

Bedankt voor de link!
Ik heb al eens vluchtig gekeken, lijkt me bijzonder interessant, ik ga het morgen zeker grondig doornemen want dit boeit me al een hele tijd!

[Willy_61]

Wat mij betreft heb ik vorige week de laatste verfijningen gedaan die me mogelijk leken.
Het wordt 1n over R9 en 2n2 over R26. De tegenkoppeling R26 blijft 39ohm en de 220p tussen de triode-anodes blijft ook.
Het resultaat is een f-karakteristiek binnen +/- 1,5dB van 45Hz tot 27kHz met mijn Lenco boxen als belasting.
Opmerking: Voor de volgende meting had ik de C4 aan de ingang verhoogd naar 1µF. Mijn spice model vh ingangscircuit gaf een verbetering aan voor het laag maar dit is uiteindelijk niet te merken in de totale weergave. Ik vermoedt dat C4, eens je 100n of meer hebt, niet veel meer uitmaakt omdat er andere factoren zijn die het laag naar beneden kunnen halen.

Ik vernoem met nadruk de belasting omdat die mee in belangrijke mate de f-karakteristiek van deze versterker bepaalt. Ik vermoedt dat de goedkope UGT hier de oorzaak van is, iets wat met dure UGT's waarschijnlijk een pak minder uitmaakt.
Als voorbeeld een karakteristiek met de Lenco-boxen als belasting:

Dezelfde instellingen maar dan ohms belast met 4,7ohm:

Dezelfde instellingen maar dan belast met een Visaton FRS8 van 4ohm:

Nu is me ook duidelijk waarom de CTA in Elektor 02/2014 zo'n kleine bandbreedte toegemeten kreeg. Ik ga er van uit dat de frequentie-karakteristiek gemeten is met een zuiver ohmse belasting, zoals eigenlijk overal gebeurt bij testmetingen aan versterkers, ik heb vroeger ook nooit anders gedaan.
Als je weet welke boxen je gaat gebruiken, kan je echter dit project fine-tunen op je toekomstige boxen en heb je een buizenversterker met een mooie klank en dat voor weinig geld!

[mtb]

Ik vermoedt dat C4, eens je 100n of meer hebt, niet veel meer uitmaakt omdat er andere factoren zijn die het laag naar beneden kunnen halen.
Ik vernoem met nadruk de belasting omdat die mee in belangrijke mate de f-karakteristiek van deze versterker bepaalt. Ik vermoedt dat de goedkope UGT hier de oorzaak van is, iets wat met dure UGT's waarschijnlijk een pak minder uitmaakt.
Nu is me ook duidelijk waarom de CTA in Elektor 02/2014 zo'n kleine bandbreedte toegemeten kreeg. Ik ga er van uit dat de frequentie-karakteristiek gemeten is met een zuiver ohmse belasting, zoals eigenlijk overal gebeurt bij testmetingen aan versterkers, ik heb vroeger ook nooit anders gedaan.

De primaire zelf-inductie van de UGT, zie http://forum.zelfbouwaudio.nl/viewtopic.php?f=7&t=19958, is de grens voor de lage frequenties, met de Block F14/6 kom je een stuk lager, maar die zorgt voor een slewrate probleem vanaf ca. 10kHz, door zijn lage koppelingsfactor. Bij Elektor hebben ze bij 1 Watt gemeten, als je bij 1V meet komt ie veel verder.
In het Elektor-ontwerp zit ook nog een ingangstrafo die eigenlijk het laag begrenst.
Verder volgt een buizenversterker de luidspreker-impedantie, wat goed te zien is aan de FRS8, en dat komt vaak de klank ten goede: het geluid wordt minder "koud".

[Willy_61]

Ik had het topic "Uitgangstrafo's (UGT) voor buizenversterkers meten" nog niet ten gronde doorgenomen, ook al omdat ik nog niet vertrouwd was met LTspice en ik zulke zaken het snelst begrijp als ik samen met de theorie ook testen kan uitvoeren.
Ik ga het de volgende dagen eens grondig doornemen en uittesten in spice.
Bedankt!

[Ah!buis]

Zouden ze aan de andere kant van de bol meelezen (afkijken ) ?
http://www.siliconchip.com.au/Issue/201 ... er%2C+Pt.1
Anne

[OpaBert]

we worden enkele maanden aan dit blad gebonden
Je kan jammer genoeg dit artikel niet alleen kopen
Moeten we wachten op blendle voor dit misschien
verder zal ik het topic niet verder vervuilen

[Willy_61]

Binnen enkele weken staat hier de volledig uitgewerkte versie van de CTA 2.1. Ik ben wat achterop geraakt door het overlijden van mijn schoonmoeder, 14 dagen geleden. Het ontwerp van een nieuwe stereo eindversterkerprint is al even klaar met daarin opgenomen alle eerder besproken tweaks in dit topic.
De versterker zal ook een print bevatten met een complete toonregeling gebaseerd op de LM1036, met geïntegreerde potentiometers. Tevens wordt vanaf deze print de ingangskeuze gestuurd die is uitgebreid tot 3 ingangen. Deze ingangen zitten op een apart (klein) printje waarop ook de minirelais die de ingangskeuze schakelen.
In de uitwerking van de eindversterker ga ik terug naar een rechte uitgangskarakteristiek op dummyload, dus ohmse belasting. De print blijft echter voorzien in de mogelijkheid om de uitgangskarakteristiek te beïnvloeden, door plaatsing van een C over R9 en/of een C over tegenkoppeling R26.
Waarom terug deze "stap terug"? Ik vind dat de aanpassingen die ik had gedaan om optimale klank te bereiken met de aangesloten boxen, niet thuishoort in de eindtrap maar dat daar een toonregeling toe dient. Je kan/mag eigenlijk een eindversterker-karakteristiek niet afhankelijk maken van 1 stel boxen.
Dus al deze printen zijn ontworpen maar ik maak ze pas aan wanneer ik ook de printen getekend heb voor de EL34 eindversterker, dan kan ik alle printen ineens aanmaken.

In dit topic plaats ik dan de volledige bouwbeschrijving van het finale ontwerp CTA 2.1, met aangepaste schema's en print-layouts.
Voor alle duidelijkheid: deze versterker zal niet uitgerust zijn met de auto-bias van Michiel, de EL34 eindversterker wel, maar daar start ik dan een nieuw topic voor op.

[OpaBert]

Gecondoleerd Willy
Maar je doet het geweldig hier met MTB samen Complimenten

[mtb]

Beetje onnozel om met 6L6's een 10W-versterker te maken, Svetlana geeft 55W AB-output op!
Dan is de CTA een veel goedkopere en betere(?) oplossing.
Willy heb je de UGT's voor je EL34-versterker al binnen, die zijn namelijk ook geschikt voor de CTA en ook ultra-lineair te gebruiken, je zou het eens kunnen testen, want op het uitgangsvermogen na, is er dan geen verschil met de EL34's.

[Willy_61]

Die UGT's zijn afgelopen week binnen gekomen, ik zal zo snel mogelijk de test uitvoeren maar heb momenteel andere katten te geselen: mijn database vh e-mail programma eM Client geeft een unhandled exception, kan geen mails meer versturen. Moet eerst die database terug zien op te bouwen.
Die Edcor UGT's hebben een Ra van 6k6, in de CTA toepasbaar?

[Ah!buis]

Beetje onnozel om met 6L6's een 10W-versterker te maken, Svetlana geeft 55W AB-output op!
Dan is de CTA een veel goedkopere en betere(?) oplossing.
Willy heb je de UGT's voor je EL34-versterker al binnen, die zijn namelijk ook geschikt voor de CTA en ook ultra-lineair te gebruiken, je zou het eens kunnen testen, want op het uitgangsvermogen na, is er dan geen verschil met de EL34's.

Het is niet de versterker die me opviel (toch niet in positieve zin), wel de UGT. Ze willen ook een 100V lijn trafo gebruiken met het midden op de 2,5W tap.
Lijkt erop dat je ook kunt gaan roepen,wat onfatsoenlijk!Mijn idee dat jullie komercieel uitbuiten zonder te vragen .
Anne

[OpaBert]

I.D.D. was mij niet opgevallen van die on the shelf 100V trafo Anne
dat jij dat gezien hebt zeg!!