Vervormingsarme 6C33 SE versterker!

[SSassen]

Meh, we zijn er nog niet, tweede versterker omgebouwd met alle wijzigingen en ik ben bang dat er wat mis is met de uitgangstransformator want ik zie compleet verschillende meetresultaten tussen de twee identieke versterkers en dit probleem verhuist mee als ik de uitgangstransformator omwissel. Morgen meer, maar ik zie het somber in …

[Ah!buis]

Meh, we zijn er nog niet, tweede versterker omgebouwd met alle wijzigingen en ik ben bang dat er wat mis is met de uitgangstransformator want ik zie compleet verschillende meetresultaten tussen de twee identieke versterkers en dit probleem verhuist mee als ik de uitgangstransformator omwissel. Morgen meer, maar ik zie het somber in …

Tja, dat wordt een soort zoekplaatje, zoek de verschillen
Wat die bult betreft, mooi dat ie weg is al is niet duidelijk hoe het komt. Ik heb wat zitten spelen met belastingslijnen van de 12BH7 en ECC83 om te zien of er ergens een mogelijkheid zou zijn om meer vervorming, of minder versterking te krijgen boven een bepaald signaalniveau.Want de bult begint nogal steil, net of er daar een oversturing begint.Niks geks gevonden.
Blijft raar, die 33p C12 zit eigenlijk parallel aan C6 zei het opgetransformeerd want aan primaire zijde.
Het verschil zit 'm erin dat C12 zonder trafo ertussen terugkoppelt en dat C6 de lekzelfinduktie van de UGT in serie heeft.Zou je eerder moeilijkheden van C6 verwachten.
Dat je meer vermogen krijgt met een LS zal wel liggen aan het feit dat het berekende vermogen voor een sinus geldt.Met een blok krijg je twee keer zoveel.De tegenkoppeling gaat over de spanning, de stroom door de LS kan best anders zijn en het totaal resultaat meer vermogen.Heb je niet met een weerstand.
Anne

[SSassen]

Okay, resultaat van een ochtendje foutzoeken? Kapotte ECC83 buis en een BNC meetsnoer met kabelbreuk of sluiting tussen de aders. Inmiddels speelt alles weer, eender welke trafo ik eraan knoop zonder morren, dus nu weer vrolijk verder, kost je wel weer een paar uur werk en wat extra grijze haren erbij maar goed, ik word gelukkig royaal per uur betaald, of dat was in ieder geval de illusie die ik mijzelf probeerde aan te praten ...

[SSassen]

Helemaal niet gek die Indel TGL20/003 van 70 euro, dan blijkt maar weer eens dat een goed ontwerp altijd zwaarder weegt dan dure, exotische onderdelen ...

https://www.tme.eu/nl/details/tgl20_003 ... gl-20-003/

[Ah!buis]

Ach, als je in natura beloont wordt met mooie resultaten is dat ook niet niks
Die Indel doet 't idd ook goed. De stroom door de eindbuis wordt mede bepaalt door de gelijkstroomweerstand van de UGT. Is de weerstand van de Indel groter dan de Ogonowski (44Ω dacht ik) ?
Anne

[SSassen]

Ach, als je in natura beloont wordt met mooie resultaten is dat ook niet niks

Ik ben niet zo van de elektroschoktherapie! Moest wel om je opmerking lachen

Die Indel doet 't idd ook goed. De stroom door de eindbuis wordt mede bepaalt door de gelijkstroomweerstand van de UGT. Is de weerstand van de Indel groter dan de Ogonowski (44Ω dacht ik) ?

Ja, maar let op, Indel is 1130 Ohm primair, de Ogonogwat 600, dat scheelt nogal. De Indel is 19 Ohm primair.

[SSassen]

@Anne,

Ik zit nog even te kijken naar de globale tegenkoppellus, liefst wil ik de luidspreker niet zoals nu in de kathode van de ingangstrap hebben, de versterker blijkt namelijk (erg) gevoelig te zijn voor complexe impedanties, koppel ik bijvoorbeeld een luidspreker aan of af, dan schiet hij soms spontaan in de oscillatie, en daarmee bedoel ik NIET de LF oscillatie van weleer. Wat we eigenlijk nodig hebben is een veel steilere afval in het hoog, de versterker loopt nu vrolijk door tot een paar MHz. Nu kan ik natuurlijk de parallel C aan de terugkoppelweerstand vergroten, dat gaat echter niet zonder gevolgen, te groot en de versterker oscilleert uit zichzelf, te klein en de versterker blijft erg gevoelig voor complexe impedanties.

Zou jij wellicht een (paar?) suggestie(s) kunnen doen hoe we de compensatie aan kunnen pakken, ik heb een voorzet gedaan met onderstaande drie benaderingen voor de globale lus, ze werken allemaal, maar de één is wellicht beter geschikt om mee aan de slag te gaan?

Globale tegenkoppellus - opzet 1

Globale tegenkoppellus - opzet 2

Globale tegenkoppellus - opzet 3 (originele opzet)

[Ah!buis]

Bedroevend weinig gegevens van die Indel, zelfinduktie - max stroom ? En 19Ω primair doet een niet erg grote zelfinduktie vermoeden, niet veel laag.
Wat de tegenkoppeling betreft, moet er 's over nadenken. Iets van de globale zo laten en over de eindversterker de frequentie beperken buiten de UGT om. En dan aan de ingang geen HF binnen laten (R2 vergroten).
Anne

[SSassen]

Okay, dit gaat best aardig, R15 (op het rooster van de 1e triode) van 1K naar 10K, dit heeft verder geen invloed op de tegenkoppellus, maar de frequentie karakteristiek knapt er wel van op en ook de 10kHz blokgolf ziet er nog netjes uit. Winner winner chicken dinner?

Globale tegenkoppellus - opzet 4

Frequentie karakteristiek opzet 4

[SSassen]

Bedroevend weinig gegevens van die Indel, zelfinduktie - max stroom ? En 19Ω primair doet een niet erg grote zelfinduktie vermoeden, niet veel laag.
Wat de tegenkoppeling betreft, moet er 's over nadenken. Iets van de globale zo laten en over de eindversterker de frequentie beperken buiten de UGT om. En dan aan de ingang geen HF binnen laten (R2 vergroten).
Anne

We hebben 'm eerder bekeken en gemeten, uit m'n hoofd 3.5H primair, ik moet even wat pagina's teruglezen maar ergens in dit topic staat het antwoord!

[SSassen]

En dit gaat feitelijk nog beter en zou mijn voorkeur hebben, wederom R15=10K, maar globale lus vereenvoudigd, fijn weekend Anne, ik ga naar huis anders vind ik straks de hond in de pot!

Globale tegenkoppellus - opzet 5

Frequentie karakteristiek opzet 5

[Ah!buis]

We hebben 'm eerder bekeken en gemeten, uit m'n hoofd 3.5H primair, ik moet even wat pagina's teruglezen maar ergens in dit topic staat het antwoord!

Met Ra=1k13 zou dat op ong 50Hz komen, niet om over te juichen.
Wat die laatste versie betreft, da's ook een mogelijkheid.Hoewel nu is de hoeveelheid tegenkoppeling afhankelijk van de kathodeimpedatie van de eerste buis.En die verandert met de stoom door die buis en dus met het ingangssignaal.
Waarom R10 gehalveert ? En zo wordt C3 wat erg klein om nog laag door te laten.
En verder smakelijk eten
Anne

[SSassen]

Met Ra=1k13 zou dat op ong 50Hz komen, niet om over te juichen.

Dat verklaart ook waarom onder de 50Hz de vervorming al gauw in de procenten loopt tov. fracties daarvan voor de Ogonowski.

Wat die laatste versie betreft, da's ook een mogelijkheid.Hoewel nu is de hoeveelheid tegenkoppeling afhankelijk van de kathodeimpedatie van de eerste buis.En die verandert met de stoom door die buis en dus met het ingangssignaal.

Ja, dat realiseer ik mij, maar dit geeft, voor zover ik nu kan zien, betere resultaten met complexe impedanties dan de originele insteek, maar uiteraard probeer ik graag alternatieve benaderingen uit, dus als je een idee hebt hoor ik het graag.

Waarom R10 gehalveert ? En zo wordt C3 wat erg klein om nog laag door te laten.

Ik heb nog eens gekeken of het schalen van de versterking van de 12BH7 invloed had op de vervorming, en of de keuze die ik eerder gemaakt heb nog steeds de meeste optimale is voor de huidige insteek, dat bleek niet zo te zijn, vandaar de aanpassing van R10. Uiteraard kan ik C3 vergroten, en als dat nodig is doe ik dat zeker, maar laten we eerst de globale lus op orde krijgen.

En verder smakelijk eten

Dank je, insgelijks en een fijn weekend!

[SSassen]

Hoezo maandag depressie, maandag motivatie! We mogen weer los!

Zie schema hieronder, ik heb links en rechts nog wat geoptimaliseerd door waardes te schalen naar hoger/lager geverifieerd met metingen om het onderste uit de kan te krijgen. De wijzigingen die ik gemaakt heb zijn de volgende:

1) R5, R9 van 1K naar 4K7, om een kleine HF oscillatie uit te bannen.
2) C3 van 100nF naar 220nF, toch net even wat meer LF.
3) C7 van 100nF naar 1uF, dat scheelde toch weer 0.01% totaal van 20Hz-20kHz.
4) C9 van 100pF naar 220pF, nog nettere afval >100kHz.

6C33 SE - 007

Waar ik nu tegenaan loop, en dat is eerlijk gezegd niet iets van nu, maar da's altijd al zo geweest, is dat de versterker waarschijnlijk een assymetrische slew-rate heeft. Zie metingen hieronder, duidelijk is dat bij de 100Hz en 1kHz blokgolf de top van de blokgolf plat hoor te wezen, en de oplettende lezer merkt ongetwijfeld op dat het kwa overshoot wel dik in orde is.

Blokgolf 100Hz

Blokgolf 1kHz

Blokgolf 10kHz

Nu gaf Anne al aan dat de bootstrap weerstanden R4, R6 in de eindtrap hier deels voor verantwoordelijk (kunnen) zijn, dus wellicht heeft het nut om deze nog verder te optimaliseren, wat denk jij Anne? Hoe is jouw maandag mindset?

[jvenema]

Volgens mij is slew-rate meer iets van de steile hellingen en niet de platte/vlakke bovenkant en is dit gewoon een fase iets in het laag.
De bandbreedte is naar ik aanneem zowel in laag als hoog begrensd. Die begrenzing zorgd ook voor een fase draaiing aan beide kanten. Hoewel de 100Hz waarschijnlijk ruim boven je high pass zit, zal daar nog wel een fase draaiing zitten die verderop minder is.

[SSassen]

Oh da's handig, die kende ik nog niet!

[Ah!buis]

Dat verhaal van de aflopende blokgolf door de fase van het laag ? Als de versterking verandert gaat dat samen met een faseverandering, komt op hetzelfde neer. Zo'n platte kant is een ogenblik van gelijkspanning, vraagt een frequentie verloop die tot heel laag doorloopt om dat horizontaal te krijgen.
Dan C7 terug naar de vroegere waarde en C3 weer wat dikker, ik dacht dat die veranderingen er waren wegen onstabiel heel laag ?
En de C aan de ingang verandert het gedrag van de versterker niet, kwestie van smaak.
Ik dacht zo, plaatselijke tegenkoppeling eindtrap met wat hoog-af en dan globale tegenkoppeling met ongeveer dezelfde hoog-af, anders gaat de globale het verlies van hoog in de eindtrap proberen recht te tekken.
Met de lokale tegenkoppeling wordt het effekt van C3 (voorheen C5) versterkings afhankelijk, de impedantie waar die C tegenaan kijkt hangt af vanhoeveel signaal er teruggelevet wordt.
Met de tegenkoppeling vanuit de kathode 6C33 naar voor die C lijkt me dat twee voordelen te bieden. De C ziet enkel de vastewaarde van de lekweerstand en de trafo zit buiten de plaatslijke lus, minder kans op instabiliteit (hopelijk ).
Anne

[jvenema]

Natuurlijk is de frequentie response en fase aan elkaar gerelateerd, echter is het niet zozeer de frequentie response, dus het verloop in amplitude die voor het effect zorgt.

Een blokgolf is niets anders dan de som van een zooi sinussen, of te wel een fourierreeks.

Stel dat er een eerste orde hoogdoorlaat is op 20Hz, dan is volume bij 100Hz nog geen 0.2 dB lager en bij 300 Hz 0.02 dB, die verschillen gaan niet voor een enorm visueel verschil in de blokgolf zorgen.

Het feit dat de grondtoon van 100Hz 11 graden verschoven is en bij 300 Hz 3.8 graden, heeft visueel veel meer impact op de blokgolf. Normaal zou de sinus van de grondtoon bij de opgaande flank door null gaan, maar door de 11 graden verschuiving zit die al op 19% van zijn maximale waarde. De 300 Hz zit door zijn verschuiving al op 6.6% van zijn max enz. Het is logisch dat je door die fase verschuivingen hoger begin, maar dus ook weer lager eindigt en je dus de vorm krijg zoals zichtbaar was.

Dus ja fase en frequentie response zijn aan elkaar gerelateerd, maar het is voornamelijk het faseverloop die zorgt dat het plaatje eruit ziet zoals het eruit ziet.

Met een blokgolf wat je door een FIR filter laat gaan, kan je invloed van fase en frequentie response onafhankelijk van elkaar instellen en zou je de effecten kunnen zien. Beperkingen zijn natuurlijk wel de bandbreedte vanwege sample-rate van zo'n digitaal filter en de maximale lengte van FIR filter en dus hoe laag je kan komen.

[Ah!buis]

Dat verhaal van die sinussen is wel mooi maar het dak van de blok zakt gewoon in door het laden/ontladen van een condensator.Bij heel lage frequenties is de condensator ontladen voordat de fasewissel gebeurt.Naar gelang de frequentie toeneemt wordt de tijd van de halve fases korter en ontlaad de C minder ver of zelfs nauwelijks.

OM een idee te hebben vanaf wanneer het dak van zo'n blokgolf inzakt, neem een frequentie zo dat de halve fase = RC.

Het -3dB punt voor een sinus is 1/2πRC , dat is dan een faktor π lager dan onderhavige frequentie.
Komt er op neer dat je dit plaatje krijgt als je een 50Hz blok door een RC-filter stuurt met eenkantelfrequentie van 15Hz.
De schuine kant van de 100Hz blok van Sander is maar een klein deel van de ontladingscurve.
Anne

[SSassen]

Dat verhaal van de aflopende blokgolf door de fase van het laag ? Als de versterking verandert gaat dat samen met een faseverandering, komt op hetzelfde neer. Zo'n platte kant is een ogenblik van gelijkspanning, vraagt een frequentie verloop die tot heel laag doorloopt om dat horizontaal te krijgen.
Dan C7 terug naar de vroegere waarde en C3 weer wat dikker, ik dacht dat die veranderingen er waren wegen onstabiel heel laag ?
En de C aan de ingang verandert het gedrag van de versterker niet, kwestie van smaak.
Ik dacht zo, plaatselijke tegenkoppeling eindtrap met wat hoog-af en dan globale tegenkoppeling met ongeveer dezelfde hoog-af, anders gaat de globale het verlies van hoog in de eindtrap proberen recht te tekken.
Met de lokale tegenkoppeling wordt het effekt van C3 (voorheen C5) versterkings afhankelijk, de impedantie waar die C tegenaan kijkt hangt af vanhoeveel signaal er teruggelevet wordt.
Met de tegenkoppeling vanuit de kathode 6C33 naar voor die C lijkt me dat twee voordelen te bieden. De C ziet enkel de vastewaarde van de lekweerstand en de trafo zit buiten de plaatslijke lus, minder kans op instabiliteit (hopelijk ).
Anne

Mja, dat klinkt allemaal prima, alleen is met de wijzigingen die je voorstelt de LF oscillatie weer terug, zelfs met 10nF voor C5, dus volgens mij moeten we ergens nog wat aanpassingen maken?

[Ah!buis]

Mja, dat klinkt allemaal prima, alleen is met de wijzigingen die je voorstelt de LF oscillatie weer terug, zelfs met 10nF voor C5, dus volgens mij moeten we ergens nog wat aanpassingen maken?

Met die oscillaties vind ik het moeilijk om zomaar een oorzaak te zien.
Als 's gekeken of dat er ook is zonder globale tegenkoppeling ? R9 aan massa ipv de UGT. Zou de lus kunnen zijn.
Of, wat gebeurt er met de eindtrap alleen, ECC83 eruit ?
Anne

[SSassen]

Okay, ik denk dat ik begrijp wat er gebeurt, zie onderstaand schema, met de koppel C (C11) in de globale lus ben je de fase verschuiving weer kwijt, zie blokgolf 100Hz en ook de LF en HF metingen, dit ziet er prima uit zo?

6C33 SE 008

100Hz blokgolf 008

Frequentie response LF 008

Frequentie response HF 008

[jvenema]

Dat verhaal van die sinussen is wel mooi maar het dak van de blok zakt gewoon in door het laden/ontladen van een condensator. ...

Natuurlijk is het op een "low level" in dit geval een condensator die dit gedrag veroorzaakt, maar dat wil niet zeggen dat je het phenomeen niet op een ander manier kan beschrijven. Dezelfde effecten zie je ook in de digitale wereld en daar komt geen condensator aan te pas.

Ter lering en vermaak een eenvoudige schema in sigma studio gemaakt om inzichtelijk te maken wat nu in de Fourrrier wereld het zichtbare effect veroorzaakt. Het schema in een ADAU1701 gestopt en aan de scope gehangen.

Het schema zoals gemaakt in Sigma Studio

In de ADAU1701 wordt een blokgolf gemaakt van 200Hz, dit is wat hoger dan 100Hz, maar heeft te maken met de maximale lengte van FIR filter die ik kan toepassen en bij welke frequentie ik dit nog redelijk kon laten werken. Dus alles is even iets naar boven geschoven in frequentie.

Uitgang DAC0 is dus het rechtstreekse signaal dat naar de DAC gaat en dit signaal is in geel op beeld van scope.

Uitgang DAC1 gaat via een all pass filter naar DAC en deze is magenta op de scope. Een all pass filter veranderd niet de amplitude van het signaal, dus alle frequenties komen hier even sterk doorheen. Alleen de fase van het signaal wordt met deze eerste orde all-pass 180 graden gedraaid. Omdat signal door een eerste orde hoogdoorlaat filter maar 90 graden wordt gedraaid, is hier een lager kantelpunt gekozen van 20 HZ, zodat verloop van fase vanaf 200 Hz omhoog, ongeveer gelijk verloopt met een eerste orde hoogdoorlaat filter op 40 Hz.

Uitgang DAC2 in cyan, is signaal van een eerste orde hoogdoorlaat filter met kantelpunt op 40Hz.

Als je signaal van DAC1 vergelijkt met DAC2 dan zijn die zo goed als identiek, dus verschil in golfvorm wordt met name bepaald door het verloop van de fase.

Uitgang DAC3 is in groen, dit signaal gaat door een FIR filter. Dit FIR filter is 960 lang en de aftaking zit halverwege, dus signaal wordt 480 samples vertraagd. Doordat frequentie van de blokgolf 200 Hz is, is signaal op de scope precies twee periodes verschoven en laat het zich goed vergelijken met de andere golfvormen.

Met Rephase zijn de waardes van de FIR coëfficiënten bepaald. Het is een eerste orde fase linear hoogdoorlaat filter met kantelpunt op 40 Hz. Het filter heeft geen fase draaiing, maar verloop van amplitude is zo goed mogelijk dat van een minimum fase hoogdoorlaat filter. Vanwege frequentie kantelpunt en de lengte van FIR filter is het niet mogelijk om amplitude verloop exact goed te benaderen, echter weten we dat het bij een blokgolf gaat om de grondtoon en de oneven harmonischen.

Dus van belang is dat amplitude zo goed mogelijk gelijk is bij 200Hz, 600Hz, 1kHz, 1.4kHz etc. Als er een afwijking is, dan het liefst een afwijking dat volume van FIR filter lager uitvalt dan de gewenste "ideale" slope.

Hieronder in blauw de gewenste Spl en fase curve en in rood de gerealiseerde.

De frequentie response van FIR filter, de fase is lineair.

De verschillende golfvormen zoals ze eruit komen.

Het is duidelijk dat het groene signaal heel veel lijkt op het gele signaal, hoewel de frequenties het amplitude verloop hebben van het cyan signaal.

Dus de effecten die je ziet van de bandbreedte beperking, worden hoofdzakelijk veroorzaakt door het faseverloop en veel minder door het uiteindelijke amplitude verloop. We zijn sterk geneigd om te denken in de frequentie response curves wat betreft amplitude. Maar soms zijn de fase effecten die hiermee samenhangen zichtbaarder.

[SSassen]

Het is duidelijk dat het groene signaal heel veel lijkt op het gele signaal, hoewel de frequenties het amplitude verloop hebben van het cyan signaal.

Informatief, dank voor de moeite!

[Ah!buis]

Dat verhaal van die sinussen is wel mooi maar het dak van de blok zakt gewoon in door het laden/ontladen van een condensator. ...

Natuurlijk is het op een "low level" in dit geval een condensator die dit gedrag veroorzaakt, maar dat wil niet zeggen dat je het phenomeen niet op een ander manier kan beschrijven. Dezelfde effecten zie je ook in de digitale wereld en daar komt geen condensator aan te pas.

Ach ja, er zijn vele wegen naar Rome , mooie uitleg trouwens
Met een versterker is 't natuurlijk niet enkel een RC filter.Er zit ook nog een UGT tussen bijv. En niet vergeten de tegenkoppeling die een heleboel gladstrijkt.
Anne