Vervormingsarme 6C33 SE versterker!

[SSassen]

P.s. heb ook een set Hammond 1640SEA uitgangstransformatoren besteld. Deze uitgangstransformator ziet er op papier beter uit dan de trafo’s die ik tot nu toe geprobeerd heb, met o.a. een primaire inductie van 14H. Kunnen we de UL tap op de primaire wikkeling evt. gebruiken voor de bootstrap Anne?

Hammond 1640SEA uitgangstransformator
https://www.hammfg.com/part/1640SEA

[Ah!buis]

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?

Ziet er idd goed uit. Die C11 zorgt er wel voor dat de tegenkoppeling vermindert onder zeg 25Hz.Zal wel de oorzaak zijn van de kleine bult.Dat 't niet hoger komt is vermoedelijk door de laag afname van de UGT en vooral ook het laag-af filter met C3.
De vervorming zal wel toenemen onder 25Hz.
Anne

[SSassen]

Ziet er idd goed uit. Die C11 zorgt er wel voor dat de tegenkoppeling vermindert onder zeg 25Hz.Zal wel de oorzaak zijn van de kleine bult.Dat 't niet hoger komt is vermoedelijk door de laag afname van de UGT en vooral ook het laag-af filter met C3.
De vervorming zal wel toenemen onder 25Hz.

Klopt, maar onder de 50Hz was de vervorming met de Indel trafo toch al een paar % bij een paar Watt uitsturing door de (te) lage zelfinductie (3.5H), met de Ogonowski (8H) is het al factoren beter en ik hoop met bovenstaande Hammond (14H) nog beter.

Ik wil morgen nogmaals jouw suggestie voor lokale terugkoppeling op de kathode van de 6C33 proberen, maar nu met het huidige globale terugkoppel netwerk, eens kijken of dat een beter resultaat geeft. Als je een alternatieve suggestie hebt voor het globale terugkoppelnetwerk dan hoor ik het graag uiteraard, mijn soldeerbout is geduldig!

[Ah!buis]

Die Hammond is wel heel anders. 1250 ipv 600Ω geeft stuk minder uitgangsvermogen. En 200mA ruststroom is ongeveer wat het nu ook is maar zonder reserve, is 250mA met de Ogonowski.
De UL-tap gebruiken voor de bootstrap is geen goed idee. De bedoeling is dat de stuurspanning voor de 6C33 over de R4 (68k) komt, ene kant aan rooster andere kant kathode.
Als je C4 (22µ) aan de UL-tap verbindt komt ook nog een deel van de uitgangsspanning (tov de kathode) over R4.Moet de cascode veel meer spanning leveren en dat kan ie niet.
Anne

[SSassen]

Die Hammond is wel heel anders. 1250 ipv 600Ω geeft stuk minder uitgangsvermogen. En 200mA ruststroom is ongeveer wat het nu ook is maar zonder reserve, is 250mA met de Ogonowski.
De UL-tap gebruiken voor de bootstrap is geen goed idee. De bedoeling is dat de stuurspanning voor de 6C33 over de R4 (68k) komt, ene kant aan rooster andere kant kathode.
Als je C4 (22µ) aan de UL-tap verbindt komt ook nog een deel van de uitgangsspanning (tov de kathode) over R4.Moet de cascode veel meer spanning leveren en dat kan ie niet.

Je vergeet volgens mij dat de Indel 1130 naar 8 ohm is en die levert nog steeds uitstekende prestaties, de Hammond heeft 4-8-16 secundair ipv. alleen de 8 ohm en met 1250 primair hebben we nu dus meer keuze. Ik heb Hammond een email gestuurd en die gaven aan dat die 200mA voor de 1640SEA heel conservatief is, dus ik ga ervanuit dat dat wel losloopt.

[SSassen]

Deze reactie is speciaal voor Peter (Pjotr) dit naar aanleiding van een discussie over IMD vervorming en het meten ervan. Onderstaande meting geeft de IMD vervorming met als stimulans een 250Hz en 8kHz sinus in de verhouding 4:1 bij 1W/8R en 5W/8R.

IMD - 250Hz en 8kHz 4:1 bij 1W/8R

IMD - 250Hz en 8kHz 4:1 bij 5W/8R

[SSassen]

@Anne,

De Hammond 1640SEA transformatoren zijn binnen, maar ik krijg er vooralsnog niks zinnigs uit? Ze zijn inderdaad zwaar overbemeten en de 200mA is echt conservatief want ze zijn 2x zo groot als de Indel c.q. de Ogonowski en ruim 5kg per stuk. Ik heb primair de complete wikkeling of alleen de UL tap geprobeerd en secundair de 4-8-16 Ohm wikkeling. Wat ik zie is een zwaar vervormde sinus/blokgolf met daarop een (aantal) HF oscillaties. Ik heb al even wat andere C's geprobeerd parallel aan de globale tegenkoppelweerstand (10-1000pF) maar dat mocht niet baten. Dus als je suggesties hebt hoor ik het graag!

Hammond 1640SEA
https://www.hammfg.com/electronics/tran ... /1627-1642

Blokgolf 100Hz

Frequentie karakteristiek

[Ah!buis]

Da's een mooi plaatje .Lijkt wel een kombinatie van oscilleren en hikken.
Zou zeggen eerst maar zien wat er uit komt zonder tegenkoppelingen, verbinding aan UGT losnemen bijv.
Anne

[SSassen]

Zal morgen even verder kijken, heb ‘m er vanochtend alleen even ingesoldeerd met de gedachte dat hij kwa impedantie (1250:8) etc. niet veel anders was dan de Indel (1130:8), kennelijk wel want de resultaten zie hierboven.

[MarcelvdG]

Interessant modulaat is het geworden... Is de versterker misschien per ongeluk mee- in plaats van tegengekoppeld?

[Ah!buis]

Interessant modulaat is het geworden... Is de versterker misschien per ongeluk mee- in plaats van tegengekoppeld?

Ook nog even gedacht, maar dat zou Sander toch niet doen
Anne

[SSassen]

Interessant modulaat is het geworden... Is de versterker misschien per ongeluk mee- in plaats van tegengekoppeld?

Nee, dat was het eerste wat ik heb geprobeerd, primaire wikkeling omgekeerd, maar toen was het net een gillende keukenmeid, dus nee, trafo zit juist aangesloten.

[SSassen]

Vandaag weinig kunnen doen, maar inmiddels begrijp ik (denk ik) wel waarom de Hammond een beetje weerbarstig is, hij heeft een hogere Rdc dan alle andere trafo’s en ik kon de spanning over de 180R weerstand waarmee de stroom door de 6C33 ingesteld wordt niet verder krijgen dan pakweg 36V, ik moet daarvoor de vaste weerstand die ik serie staat met een instelpot aanpassen. Dus effectief zou de 6C33 wel eens ‘dicht’ of gedeeltelijk dicht kunnen hebben gestaan?

[Ah!buis]

36V over 180Ω is 200mA, zou zeggen niks mis mee.
Anne

[SSassen]

36V over 180Ω is 200mA, zou zeggen niks mis mee.

Ha! Da’s niet waar ik op doelde. De kathodeweerstand van de 12BH7 bestaat uit een vaste weerstand (560R) en een instelpotmeter (1K), deze moest ik met de Hammond transformator helemaal ‘open’ draaien, ipv. pakweg 10%. Dus de kathodeweerstand was daarmee pakweg 1.5K. Met de instelpotmeter op ongeveer 10% is de kathodeweerstand zo’n 600R en daarmee de kathodespanning van de 12BH7 pakweg 2.3V. Met een kathodeweerstand van 1K5 is dat minimaal het dubbele en ik vermoed dat daarmee de cascode en de 12BH7 niet correct staan ingesteld?

[Ah!buis]

Om de speelruimte van de cacode niet te verslechteren zou die trimpot zo moeten ingesteld dat de anode V3 (=rooster 6C33) op iets van 350V komt.
Bij 200mA is -Vg rond 60V en komt de kathode op 350+60=410V. Over de kathodeweerstand is dat (met een voeding die op 360V zit 410-360=50V. Voor 200mA is die weerstand dan 250Ω. Dan wordt R2 250 min de gelijkstroomweerstand primaire UGT.
In de laatste versies was de stroom mogelijk wat groter dan 200mA met 180Ω + 44Ω ,dacht ik, van de Ogonowski.
Omdat de spanningsverdeling R2 / UGT mischien beetje anders uitvalt moet de deler R8+R19 wat aangepast om weer goed 60V te krijgen.
Anne

[SSassen]

Bedankt Anne, zodra ik in de gelegenheid ben ga ik ermee aan de slag.

[Ah!buis]

Nog wat verder gekeken wat de stroom door de cascode betreft.
Bij max uitsturing van de eindtrap geeft ong 155Vp op de kathode en een 65V erbij voor het rooster.
De anode van de cascode moet dan 155+65=220V op en neer.
Die 65V over 68k anodeweerstand geeft ongeveer 1mA ook neer en op (minder spanning bij meer stroom en omgekeerd) vanuit de ruststroom van 3,5mA.
Bij de spanning op z'n laagst blijft er iets van 70V per buis over bij 3,5+1=4,5mA. Het kan nog wat lager voor wat uitstuur reserve.
Naar boven gaat de spanning 220V omhoog en de stroom naar 3,5-1=2,5mA.
Om nu de stroom door de eindbuis te regelen met de kathodeweerstand van de cascode dan kan dat niet naar minder stroom in de eindbuis = meer stroom in de cascode want dan verlies je de, toch al niet zo heel grote, uitstuurreserve.
Meer stroom eindbuis en dus minder in de cascode gaat wel maar de vervorming verslechtert.
Nu is er 1mA op en neer tov 3,5mA en met minder bijv (nog steeds)1mA tov 3mA. Is verhoudingsgewijs een grotere zwaai met meer vervorming tot gevolg.
Is nog wel iets aan te doen door die 68k (R4) groter te maken en dan R6 evenveel kleiner met evt C4 dikker. Maar met minder stroom wordt de buis er niet lineairder op.
Anne

[SSassen]

Bedankt Anne, ik kan natuurlijk heel gemakkelijk de vaste weerstanden vervangen door instelpotmeters. Alleen als je de weerstanden voor de bootstrap (2), de instelling cascode (1) en de kathodeweerstand voor de 12BH7 (1) door instelpotmeters vervangt hebben we vier instelpunten die elkaar allemaal beïnvloeden, dus het afregelen ervan, en bijbouden wat het effect hiervan is, wordt wel een leuk klusje.

Misschien is het dan handiger om dit in etappes te doen, b.v. eerst kijken naar de maximale uitstuurruimte en daar de instelling op optimaliseren en dan kijken wat er uitrolt voor het maximaal uitgangsvermogen en de vervorming, etc.

[SSassen]

Okay, vanochtend even wat dingen geprobeerd om te kijken hoe of wat met onderstaand schema, de met * gemarkeerde spanningen zijn de gemeten spanningen in het prototype. Deze opzet levert onderstaande THD tov. uitgangsvermogen meting op. Dit schema is het vertrekpunt waarmee ik de instelpunten in de eindtrap nader ga bekijken.

6C33 SE 011 - schema

6C33 SE 011 - THD tov. uitgangsvermogen meting

Als ik R4 (68K), de onderste bootstrapweerstand van de 6C33, kleiner maak wordt de spanning op de bovenste triode van de 12BH7 inderdaad hoger, da's logisch. Echter ook de spanning over R2 (180R), de weerstand in serie met de uitgangstrafo, wordt hoger en moet ik met R3, de kathodeweerstand van de 12BH7, aanpassen om een spanning van 40V te handhaven, anders dissipeert de 6C33 veels te veel. Netto is de vervorming nu hoger dan in de situatie in het vertrekpunt, dus da's niet de kant die we op willen. Laten we eens kijken naar hogere waardes voor R4 waarbij ik uiteraard iedere keer R3, de kathodeweerstand van de 12BH7, zal aanpassen om een spanning van 40V te handhaven.

Met R4=82K is de vervorming een klein beetje lager, onderstaande afbeelding met daarin de originele meting met R4=68K en de meting met R4=82K illustreert dat, dit zijn fracties van procenten waar we over praten. Dit is overigens wel reproduceerbaar, dus geen meetfout.

6C33 SE 011 - THD tov. uitgangsvermogen meting R4=68K tov. R4=82K

Met R4=100K zien we geen verbetering tov. R4=82K, onderstaande afbeelding met daarin de R4=82K en de meting met R4=100K illustreert dat, kortom, het heeft geen zin om R4 groter dan 82K te maken, en of 82K een optimale waarde is valt nog te bezien, daarvoor moeten we nu kijken naar uitstuur ruimte etc.

6C33 SE 011 - THD tov. uitgangsvermogen meting R4=82K tov. R4=100K

[SSassen]

Met R4=82K alle spanningen nog eens nagelopen, zie met * gemarkeerde voltages in onderstaand schema, maar daar gebeurt niet zo heel veel, paar volt verschil hier en daar. Ik moest ook met een vergrootglas op zoek naar de andere verschillen. Zo zie ik pas bij >10kHz een duidelijk verschil in de THD tov. frequentie meting, nou ja, duidelijk, het is 0.12% bij 20kHz voor R4=68K tov. 0.16% voor R4=82K, kortom het is een keuze en ik kies hier dan voor R4=68K en ga verder met het schalen van het terugkoppelnetwerk, eens kijken of dit netwerk kwa weerstandwaardes een factor 10x kleiner maken nog een meetbaar verschil oplevert.

6C33 SE 012 - schema

THD tov. frequentie - detail R4=68K tov. 82K

[SSassen]

En met het terugkoppelnetwerk een factor 10x kleiner zien we inderdaad een lagere THD, maar ook een lager maximaal uitgangsvermogen, zie onderstaand schema en de afbeelding met daarin de metingen met het originele terugkoppelnetwerk en 1/10 geschaalde variant. Ik heb volgens mijn inschatting vrijwel alle mogelijkheden om dit ontwerp verder te optimaliseren wel bekeken en denk niet dat er (heel) veel meer in de kan zit, suggesties zijn uiteraard welkom. Eén optie die ik nog wil bekijken is een RC vanuit de kathode van de 6C33 naar de kathode van de ECC83.

6C33 SE 013 -schema

THD tov. uitgangsvermogen - origineel tov. 1/10 terugkoppelnetwerk

[SSassen]

En met de toevoeging van R23, R24 en C12, zie onderstaand schema, hebben we ook terugkoppeling tussen de kathodes van de 6C33 en de ECC83. R24 is nodig omdat anders de gain tussen deze versie en de vorige versie niet gelijk is en we dus niet 1:1 kunnen vergelijken. Uit de metingen blijkt echter dat de extra terugkoppeling geen voordelen biedt, sterker nog bij 100Hz is er duidelijk een significante verslechtering te zien. Kortom, ook deze optie kunnen we afstrepen. En ja, ik heb diverse waardes voor het RC netwerk geprobeerd om te kijken of er ergens een optimum te vinden was, maar helaas heb ik geen optimum kunnen vinden dat beter presteert als de versie zonder het RC netwerk.

6C33 SE 014 - schema

THD tov. uitgangsvermogen - RC tussen kathodes 1kHz

THD tov. uitgangsvermogen - RC tussen kathodes 100Hz

[SSassen]

Okay, ik denk dat de rek er inmiddels wel uit is, ik heb vandaag tussen de bedrijven door nog links en rechts wat zitten rommelen en heb bijvoorbeeld ook de ECC99, ECC82 en 6CG7 geprobeerd in plaats van de 12BH7 en een ECC81 voor de ECC83, maar dat gaf geen verbetering. Waar ik nog wel naar wil kijken is of ik de piek in de frequentie karateristiek rond 1.2MHz weg kan poetsen, dan ben ik helemaal tevreden. Ik heb gekeken naar mogelijkheden om ergens een C of RC tussen de rommelen, maar niets wat ik geprobeerd heb had het gewenste resultaat. Wellicht dat iemand anders nog een suggestie heeft, een andere optie zou b.v. een hogere orde lus zijn, maar ook wat dat betreft waren mijn pogingen niet succesvol. Anne? Piet? Jullie wellicht nog suggesties?

6C33 SE 015 - schema

015 - THD tov. uitgangsvermogen 1kHz 8R

015 - Frequentie karakteristiek

[SSassen]

Kleine aanpassing aan het terugkoppelnetwerk en de gloei voor de ECC83 en 12BH7 DC gemaakt met na de gelijkrichter (4x1N4007) en buffer eklco (10.000uF) iets meer dan 13V, dus daarmee meer emissie tov. de 6.2V AC van voorheen. Het resultaat liegt er niet om, maar ik weet niet goed meer waar ik nu die laatste paar tienden of honderdsten van een % moet gaan zoeken!

6C33 SE 015 - schema

015 - THD tov. uitgangsvermogen 1kHz 8R