Triode versterker zonder vervorming?

[SSassen]

Voor ingewijden zoals onze Anne is dit natuurlijk iets om even een plasje over te doen:

https://youtu.be/XF3bglnZZ50

[Piet1950]

Een 6SN7 geeft bij maximale uitsturing (40 tot 50V) een vervorming van 4 tot 5%. Ik zag daar bij normaal signaal een vervorming van minder dan 0,2%. Er wordt dus met hele kleine signalen gewerkt. Door dan de gloeispanning te verlagen, verschuift de karakteristiek heel langzaam. En kom je ergens, met je kleine signaal, op een recht stukje terecht. Je zou dit mogelijk ook kunnen bereiken door, met klein signaal, de anodespanning te variëren. Of door de anodeweerstand te variëren. Dit laatste wordt gedaan in de zogenaamde "starvation amplifier". De anodeweerstand wordt dan verhoogd tot bijvoorbeeld 1Megohm. De anodestroom wordt dan heel laag, maar de versterking neemt aanzienlijk toe. De truc met de gloeispanning heeft volgens mij geen praktische waarde, omdat je realtime de vervorming moet meten, en dan de gloeispanning moet regelen. Dat wordt een trage thermische regelaar, met veel dode tijd, die in een hele scherpe dip moet regelen. En die regelaar kan alleen maar vervorming meten, als er signaal staat. En wat is de vervorming bij hoge uitgangsspanningen? Maar OK, leuk geprobeerd.

Piet

[Pjotr]

I.d.d. Piet. In het "Starvation" bereik wordt de versterking vrijwel geheel bepaald door de geometrische afstanden in de buis. En die zijn erg stabiel. Zelfde als wanneer je de anode belast met een stroombron --> Mu-Follower. Maar leuk dat de man bekende koek ontdekt heeft. Jammer alleen dat ie het zelf niet snapt

[Rob Dingen]

Het is natuurlijk wel zo dat een preamp geen 40 of 50 volt nodig heeft.
Dus daar zou het kunnen helpen.
Heb dit nooit geweten in mijn 35 jaar met buizen.
Ga er eens een middag aan besteden.

Rob

[Ah!buis]

'tJa, leuk om mee te spelen maar niet erg bruikbaar.
Moet de gloei zo laag zetten dat de kathode niet meer elektronen levert dan nodig voor de anodestroom.Dus geen elektronenwolk om de kathode te beschermen tegen de onvermijdelijke rondvliegende ionen.
En een andere instelling (anodestroom) vraagt weer een andere gloeistroom plus de veroudering geeft een nogal onzekere toestand.
Anne

[Pjotr]

Ja dacht ik ook al Anne. Nog afgezien waarom je 0% vervorming bij een buis zou willen. Is een moderne op-amp handiger Ben ooit wel eens eerder zoiets als een starvation instelling waar Piet op duidde, tegengekomen. Was meen ik met een direct verhitte Thoriated kathode.

Als je dan een hele lage vervorming wilt neem dan een Lo-Mu buisje opgetuigd als Mu-follower (met een mosfet aan de anode). Dat werkt wel betrouwbaar en heeft een lage uitgangsimpedantie.

Ohw ja, in de categorie doe eens wild met een buis: https://www.radiomuseum.org/forum/tubes ... upply.html

[MarcelvdG]

Grappig, de enige buizenschakeling zonder anodevoedingsspanning die ik tot nu toe kende was de modulatorbuis in sommige van Idzerda's zenders (triode die als variabele weerstand gebruikt werd).

[Pjotr]

In feite was dat gewoon toch weer een kathodevolger? Zag je ook veel zo als regelbuis in gestabiliseerde voedingen.

[MarcelvdG]

Idzerda's eerste zender was frequentiegemoduleerd door een koolmicrofoon in de oscillatorkring. De kringcapaciteit (of was het de inductie?) bestond uit twee delen met de microfoon ertussen. Later is die microfoon vervangen door een triode die als gemoduleerde weerstand dienst deed. Toen kon hij bijvoorbeeld ook locatieuitzendingen vanuit het Kurhaus in Scheveningen doen met een audioverbinding via een telefoonlijn. Aangezien Idzerda frequentiemodulatie toepaste, moesten zijn luisteraars flankdetectie gebruiken.

De replica van een Idzerda-zender op http://www.nvhr.nl is er zo een met frequentiemodulatie via een triode die als variabele weerstand dient. Zie voor meer (niet technische) informatie over de Kurhausconcerten http://r-type.org/articles/art-032.htm Het oorspronkelijke Nederlandse artikel kun je onderaan downloaden.

[Pjotr]

Leuk die oude geschiedenis. Zie alleen nog niet hoe je met een variabele weerstand en een LC-kring de frequentie kunt moduleren met de toen bekende vrij basic technieken.

[MarcelvdG]

In de limiet is het niet moeilijk: als de weerstand van de koolmicrofoon of de triode 0 is staan de beide condensatoren parallel en heb je dus een lagere frequentie dan wanneer de weerstand van de koolmicrofoon of triode oneindig is. De truc is alleen onbedoelde amplitudemodulatie zoveel mogelijk te beperken, want wanneer de weerstand noch 0, noch oneindig is demp je de kring enigszins. Idzerda had daar wat slims op bedacht (had hij ook octrooi op, maar ik weet het octrooinummer niet) en Ed Plevier heeft helemaal zitten uitzoeken hoe dat werkte voordat hij zijn replica bouwde. Ed Plevier heeft erover geschreven in het Radio Historisch Tijdschrift, ik zal eens kijken of ik het terug kan vinden.

[Pjotr]

Ja leuk, ben wel benieuwd. Met een traveling wave tube of een Klystron is het niet zo moeilijk. Maar die lagen toen nog ver achter de horizon. Daar maak je gebruik van een gemoduleerde looptijd. In mijn studietijd met 2 Klystrons een leuke straalverbinding gemaakt op 3cm. Klystrons stonden beide 100MHz verschoven en een FM radio diende als MF.

[MarcelvdG]

Dat RHT heb ik nog niet teruggevonden, maar het octrooinummer is O.S. 6976, aanvraag januari 1920, verleend februari 1922, titel Werkwijze tot het moduleren van hoogfrequente draaggolven in geluidsfrequentie en schakelingen ter verwezenlijking hiervan.

[Gerrittube]

Een 6SN7 geeft bij maximale uitsturing (40 tot 50V) een vervorming van 4 tot 5%.

Ik ben druk aan het meten aan een push pull driver trapje met de twee triodes van de 6SN7 (merk JJ). Ik heb wat metingen gedaan met 50 VRMS uitgangsspanning (onbelast, dus zonder eindbuizen). Zonder CCS kom ik dan op zo’n 1.3% THD en met een 10M90S CCS vanaf de met 1K gekoppelde cathodes kom ik uit op zo’n 0.3 % THD. Met iets meer sturing gaat de 6SN7 overigens tot meer dan 120 VRMS. De vervorming loopt dan natuurlijk wel verder op.

Hoe zou ik eigenlijk de eindbuizen qua belasting kunnen simuleren (impedantie / Miller effect)? Dit om ook goede metingen aan de voortrap te kunnen doen, net alsof de eindbuizen er ook al inzitten.

Verder kennen we vermoedelijk allemaal wel het effect dat wanneer je een voortrap spanningsloos maakt het geluid vaak wegvalt en gaat vervormen, maar soms ook heel kort weer uitstekend klinkt. Dit lijk me ook iets van een “starving tube” effect. Het is echter ondoenlijk om een buis zo in te stellen, omdat het voor iedere buis weer anders ingesteld zou moeten worden.

Groeten, Gerrit

[Piet1950]

Zonder CCS kom ik dan op zo’n 1.3% THD en met een 10M90S CCS vanaf de met 1K gekoppelde cathodes kom ik uit op zo’n 0.3 % THD.

Wat is CCS? En 10M90S? Deze afkortingen ken ik - en mogelijk ook anderen - niet.

Mijn gegevens over de vervorming zijn gebaseerd op het Muiderkring buizenboek voor een voeding van 250 Volt. Dan kom je op 40 tot 50 Veff bij 4 tot 5 % vervorming (ontkoppelde kathode weerstand). Bij hogere voedingsspanningen komt de uitgangsspanning ook hoger uit. En door de kathode niet te ontkoppelen en/of in een balansstuurtrap met gekoppelde kathodes kan de vervorming ook een stuk lager worden. Ik pas de 6SN7GTA en 6SN7GTB wel toe op 600V. Dan komt de uitgangsspanning inderdaad ruim boven de 100 Veff.

Piet

[MarcelvdG]

CCS is een afkorting van de Engelse term voor een constante-stroombron. 10M90S zegt mij ook niks, een typenummer misschien?

[Pjotr]

Maar dan moet je de buis ook niet verder belasten met een weerstand (ingangsweerstand volgende trap). Een oplossing daarvoor is dan de z.g.n. Mu-follower. Dat is een CCS en buffer in één. Met een geschikte buis en instelling haal je dan wel minder dan de 0,01%

[Ah!buis]

Met een µfollower heb je wel minder uitgangsspanning.

De eindbuis zou door een weerstand (lekweerstand) parallel aan een condensator (voor triode Cga maal versterking en voor pentode of tetrode de Cg-rest vd buis) kunnen vervangen.

En de 10M90S is een voor stroombron bedoelde mosfet.
Anne

[Pjotr]

Met een µfollower heb je wel minder uitgangsspanning.

Anne

Hoebedoellu? Met een penthode als stroombron misschien. Met een Mosfet Heb je gewoon de B+ als zwaai begrensd door de buis zelf, minus de V_gs voor de instelling van de Fet als stroombron. Lang geleden een vv gebouwd met een 12BA4 triode. Wonderschoon buisje maar nu nog lastig aan te komen. Op de anode een hexfet IRF710 die ingesteld stond met een PVI (Photo Voltaic Isolator). Een PVI is in feite een array van fotodioden aangelicht met een led in een DIL jasje. Dat levert een 10V bij een paar uA. Voldoende om de fet in te stellen.

[Ah!buis]

Met een µfollower heb je wel minder uitgangsspanning.

Anne

Hoebedoellu? Met een pentode als stroombron misschien. Met een Mosfet Heb je gewoon de B+ als zwaai begrensd door de buis zelf, minus de V_gs voor de instelling van de Fet als stroombron. Lang geleden een vv gebouwd met een 12BA4 triode. Wonderschoon buisje maar nu nog lastig aan te komen. Op de anode een hexfet IRF710 die ingesteld stond met een PVI (Photo Voltaic Isolator). Een PVI is in feite een array van fotodioden aangelicht met een led in een DIL jasje. Dat levert een 10V bij een paar uA. Voldoende om de fet in te stellen.

Ja ja, als je vals speelt kan er een hele boel
Anne

[Gerrittube]

Ik heb de 6SN7 gebalanceerde stuurtrap getest met de 51K + 21.5pf belasting van een KT150 buis ter vergelijking. Met deze belasting zakt de 50 VRMS in tot zo’n 25 VRMS.

Met een MOSFET source follower blijft de uitgangsspanning 50 VRMS (ditmaal op de MOSFET gemeten natuurlijk). De MOSFET is dus geen belasting voor de driver. De THD blijft gelijk.

6SN7 en de MOSFET’s hangen aan ca. 370 VDC.

Groeten, Gerrit

[Pjotr]

Niet Miepen Anne. Zo zuiver in de leer ben je zelf ook niet Zo'n Mu follower met een fet is gewoon een heel elegante schakeling: Met heel weinig middelen heel effectief.

[MarcelvdG]

Ja leuk, ben wel benieuwd. Met een traveling wave tube of een Klystron is het niet zo moeilijk. Maar die lagen toen nog ver achter de horizon. Daar maak je gebruik van een gemoduleerde looptijd. In mijn studietijd met 2 Klystrons een leuke straalverbinding gemaakt op 3cm. Klystrons stonden beide 100MHz verschoven en een FM radio diende als MF.

Nog net binnen de drie maanden geantwoord...

In Radio Historisch Tijdschrift 172, 43e jaargang, nummer 1, maart 2020, bladzijden 6...14 staat een artikel van Ed Plevier, "Verslag van de nabouw van de PF1-IDZ zender". Plevier gebruikt een proefondervindelijke methode om te bepalen hoe je bij een Idzerda-achtige zender op minimale amplitudemodulatie uitkomt.

[MarcelvdG]

Zie de bijlage voor de relevantste bladzijde van het artikel, ik hoop dat dat nog net onder het citaatrecht valt.

Op bladzijde 8 staat nog: "tie. Dit komt door de inwendige weerstand van de modulatorlamp B406, welke rond de 4 kohm ligt. Ik krijg de indruk dat de B406 niet de juiste lamp is geweest voor deze zender, omdat het werkpunt voor optimale FM niet is te verkrijgen met deze lamp. Voor optimale FM is namelijk een lamp nodig met een inwendige weerstand van circa 1500 ohm. Dit heb ik gemeten door de modulatielamp te vervangen door een potmeter en de waarde van de potmeter te wijzigen tot de zender minimale antennestroom levert."