Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Der chaotische Hauptfaden

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Propeller
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Propeller »

Nur mal schnell die Schaltung des Netzteiles (muß gleich weg):
EDIT: Ich glaube, ich habe den Brückengleichrichter falsch herum gemalt. Aber wo Plus und Minus hingehört dürfte wohl klar sein.
Bild

Bis heute Abend!

beste Grüße
Peter
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ferdimh
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von ferdimh »

So, ich bin jetzt endlich zu den angedrohten Messungen gekommen.
Opfer war eine arme ECC81, die mit 100k Anodenwiderstand und 1k Kathodenwiderstand auf einen Arbeitspunkt mit der Anode auf etwa der halben Betriebspannung (hier 360V) eingestellt wurde.
Die folgenden Oszillogramme sind alle mit 1:10-Tastköpfen aufgenommen, so dass abgelesene Spannungswerte mit 10 multipliziert werden müssen (leider funktioniert die Umstellung des Readouts am 7000er Tek nur mit original Tek-Tastköpfen; da muss ich mal was basteln). Die Nulllinie liegt für Gitter- und Anodenspannung auf dem 3. Strich von unten.
Zuallererst wird die Röhre niederohmig mit 1Veff Sinus versorgt:
Bild
Man sieht, dass die Verstärkerstufe invertiert und "obenrum" ein bisschen platt drückt. Es wird eine zweite Oberwelle erzeugt.
Wenn wir jetzt weiter aufdrehen,
Bild
Bild
Bild
verhält sich die Röhre ganz ähnlich wie ein Transistor: Zu hohen Anodenspannungen lässt die Verstärkung nach, der Sinus wird ein bisschen (oder ein bisschen mehr) plattgedrückt. Nach unten hin ist plötzlich (bei <10V an der Anode!) Schluss mit lustig, es wird hart abgesäbelt.
Soweit, so einfach.
Jetzt haben wir es uns aber zu einfach gemacht:
der Funktionsgenerator hatte nämlich 50Ω Innenwiderstand. Eine Gitarre (und eine vorhergehende Stufe) hat einen deutlich höheren Innenwiderstand!
Also bekam der Generator einfach mal einen mächtigen Widerstand in Reihe. 620kΩ lagen rum und sind sicher größer als jeder Quellwiderstand, das macht das Verhalten aber sehr deutlich sichtbar.
Bild
Bei 1Veff am Eingang ist es noch harmlos. Die Gitter-Kathoden-Strecke ist immer negativ vorgespannt (die Kathode liegt bei +1,6V), in das Gitter fließt (näherungsweise) kein Strom.
Bild
In dem Moment, wo das Gitter positiv gegenüber der Kathode wird, landen Elektronen auf dem Gitter und bremsen den weiteren Spannungsanstieg. Damit ist die Aussteuerung der Triode erheblich begrenzt. Wenn wir jetzt weiter aufdrehen, wird das ganze schlimmer:
Bild
Bild
Die Gitter-Kathodenstrecke stellt also eine Diode dar, die das Eingangssignal gleichrichtet. Der durch Übersteuerung verursachte Gitterstrom ist also ein Gleichstrom. Jetzt kommt aber zur Belustigung noch dazu, dass der Eingang üblicherweise über einen Kondensator angeschlossen ist, der durch diesen Gleichstrom aufgeladen wird.
Die Bastelkiste hatte gerade 56nF oben liegen, also rein damit:
Bild
Bekanntes Bild, kein Gitterstrom.
Bild
Wenn wir dieses Bild mit dem vorhergehenden 2V-Bild vergleichen, stellen wir (hoffentlich) fest, dass sich die Gitterspannung ins Negative verschoben hat. Das bedeutet, dass der Arbeitspunkt der gesamten Konstruktion in Richtung höherer Anodenspannung wandert. Dabei sinkt die Verstärkung, das Signal wird weniger verzerrt. Wir haben uns einen Kompressor für Arme gebaut.
Mit mehr Gas verschiebt sich die Gittervorspannung weiter ins Negative, die Ausgangsspannung steigt fast nicht mehr an, ohne Ecken zu kriegen:
Bild
Bild
Wenn man genau hinguckt, sieht man, dass die obere Spitze der Gittervorspannung und die untere Spitze der Anodenspannung immer fast an der gleichen Stelle landen.
Zur Einordnung: Eine Verzerrung dieser Größenordnung würde der durchschnittliche Gitarrist gerade noch als "Clean" bezeichnen.
Jetzt verstärken wir aber nicht nur Sinustöne, sondern ein Signal, das kommt und geht.
Der Arbeitspunkt der Kiste wandert also ständig hin und her!
Außerdem braucht die Kiste einen Moment, bis der Kondensator geladen ist, das Übersteuerungsverhalten ändert sich also mit der Zeit, die der Ton klingt.
Jetzt sind leider die schönen Bilder alle, jetzt ist es Zeit für das Digitaloszi:
Bild
Man sieht, dass nach dem Einschalten des Funktionsgenerators erst untenrum "Hart" abgesäbelt wird, und sich mit der Zeit ein "weicheres" Verzerrungsbild einstellt. Dieses Verhalten entspricht ungefähr dem Anschwingverhalten vieler "akustischer" Instrumente.

Warum reite ich auf dem letzten Punkt so rum?
Ganz einfach: Der Mensch hat gelernt, im Wesentlichen auf die Veränderungen im Klangbild zu achten. Der exakte Klang kann durch eine Höhle, Dämpfung über längere Strecken oder ein Funkgerät stark verändert werden, um die Information "Säbelzahntiger auf 19,2° Ost" sicher mitzubekommen, kann man sich nicht auf einen bestimmten Klang verlassen. Man muss hier instinktiv nur die (kleinen!) Veränderungen des gehörten Signals bewerten.
Daraus folgt: Das Zeitverhalten ist für den Klang des Verstärkers von großer Bedeutung und wird von vielen Modellen völlig ausgeblendet. Insbesondere die diversen Röhrenverstärkerfakes mit Diodenbegrenzern versagen hier total, wobei der Unterschied nicht so in der Kurvenform liegt.
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Gobi
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

Sehr interessant, vielen Dank!!

1. ist das jetzt noch Betrieb unter habwegs gesitteter Beschaltung ? Oder sind wir da schon am Rand des Arbeitspunktes oder schon drüber?
2. siehst Du da Ausbaupotenzial bei dem gezeigten Einschwingverhalten? Also ist das jetzt gottgegeben oder kann man das noch manipulieren?

-wobei, ich sollte erst mal mit den Basics wenigstens ansatzweise klar kommen... :roll:
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ferdimh
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von ferdimh »

Achja, ich kann nur ermutigen, Fragen zu stellen... MIR sind die Zusammenhänge größtenteils klar, ich kann nicht beurteilen, ob der Text verständlich war.
Die gewählte Arbeitspunkteinstellung ist ziemlich standard. Für eine HiFi-Kiste würde ich den Arbeitspunkt vermutlich auf einen etwas höheren Strom (=geringere Anodenspannung) legen, was den Gitterstromeinsatz früher kommen lässt, im Ausgleich aber das weiche "Plattdrücken" später kommen lässt - das ergibt geringere Verzerrungen bei geringer Aussteuerung zum Preis von einem härteren Einsatz der Verzerrungen bei hoher Aussteuerung.
Ein entsprechendes Konstrukt wurde mal von einem Gitarristen als "Zu kratzig" bewertet.
Eigentlich wäre es besser gewesen, wenn ich eine ECC83 verwendet hätte, die zeigt (nach meiner Erinnerung) die Effekte deutlicher, aber ich hatte gerade keine mehr rumliegen.
Zu 2.
"Ausbaupotential" ist immer relativ. Wenn ich eine HiFi-Büchse baue, versuche ich diese Effekte so gut es geht zu vermeiden. Bei der Gitarrenkiste hängt das Verhalten stark von den verwendeten Koppelkondesatoren ab, die aber gleichzeitig auch den Frequenzgang beeinflussen...
Das gezielt zu beeinflussen stelle ich mir schwierig vor; Das ganze wird in der Praxis noch von dem Einschwingvorgang der Saite überlagert. Man müsste das mal mit einem realistischen Signal testen.
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Gobi
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

Fragen werden noch kommen, glaube mir :roll:
Ich hab jetzt erstmal ein Oszi bekommen und muss mich damit auseinandersetzen....

Diese ganzen Gitarrenschaltungen (auch Effekte) haben eine ECC83 drin - was mitlerweile dazu führt, das man Verzerrer kaufen kann mit ECC83, wo ich mich frage - was hat das nu gebracht?? Der Umkehrschluss 83=gut stimmt eben nicht. Verkauft sich aber.

Ich hoffe in ein paar Tagen habe ich den Verstärker komplett und das Oszi grundsätlich verstanden, dann wird an den Schrauben gedreht!
Ich muss dringend da lang:
gitter.gif
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ferdimh
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von ferdimh »

Tatsächlich ist die 83 die am wenigsten verzerrende NF-Röhre und die mit der höchsten Verstärkung.
Von daher ist die Verwendung der 83er in Audiokisten historisch schon richtig.
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Spike
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Spike »

Als Gewächs aus der Zeit der IC-Verstärker ist mein Wissen nur angelesen, aber: Wer sich traut einen Sockel umzulöten, kann auch mal die ECC808 probieren. Die ist als "rauschärmere" Variante mit höherer Verlustleistung gebaut worden. Propeller, "sach mal Bescheid" wenn Du weitere Experimente machen möchtest :-). Ich wollte in näherer Zukunft einen kleinen Verstärker für ein Zupfinstrument (ähnlich einer Zitter) bauen und frage mich, ob ich eine Elektretkapsel als Tonabnehmer aufs Holz klemmen kann - Wie macht man das bei akustischen Gitarren ohne ein Dynamisches Mikro davorzuhalten? @ferdimh: Danke für die viele Arbeit und die Erklärungen - Das muss ich erstmal verdauen.
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Gobi
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

Die einfachste Methode ist Piezos aufzukleben. Wenn man gute Stellen findet, kann das auch ganz gut klingen. Neigt natürlich schon zum rückkoppeln, wenn man lauter spielen will. Für Gitarren gibts auch stabförmige Piezos die statt des Steges eingebaut werden
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Spike
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Spike »

Piezo... Das "Aufkleben" ist leider keine Option, da die Verstärkung nur unregelmäßig gebraucht wird und das Instrument keine Veränderungen erfahren darf. Ich dachte da an eine einfache Klammerlösung am Schalloch?
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Gobi
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

Der Schall kommt nicht unbedingt aus dem Schalloch... Kontaktmikros halte ich für besser. Man muss ja nicht kleben, mann kann sie auch klemmen oder so - Problem werden eher die Kabel sein. Kauf Dir einfach mal ein paar Piezo Scheiben und probier damit rum ich vergieße die auch gerne ein bisschen um sie zu dämpfen -> ist aber schon ein eigenes Thema!

PS: wenn Stahlseiten wäre ein richtiger Pickup oder beides bestimmt besser
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Spike
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Spike »

Gobi hat geschrieben:Der Schall kommt nicht unbedingt aus dem Schalloch...
... da ist dann aber ein Bereich zum Klemmen vorhanden ;) Sonst ist das Teil nämlich recht handlich, da es auch von expliziten "Nichtmusikern" und Menschen mit Einschränkungen gespielt werden soll. Pickup ist overkill bei 23 Saiten, obwohl alle aus Stahl sind...
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ferdimh
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von ferdimh »

Bitte nicht einfach Röhren tauschen!
Der Wechsel der Röhre verändert ungefähr alles in unkontrollierter Form:
Bei Trioden ergibt sich ungefähr immer ein Arbeitspunkt, der irgendwie funktioniert. Die Chancen stehen aber gut, dass ein veränderter Arbeitspunkt alleine den beobachteten klanglichen Effekt verursacht.
Ein Tausch ECC83 gegen ECC808 wird ziemlich sicher außer im Geldbeutel nirgendwo zu merken sein. Die Kennlinien sind quasi perfekt gleich, der Vorteil der extremen Rausch- und Brummarmut wird mit einer Gitarre (und keinem Tonkopf) am Eingang nicht auffallen, da die Gitarre deutlich mehr Signal liefert(=fast die tausendfache Ausgangsspannung von einem Tonkopf) und außerdem in der Praxis ohnehin brummt wie Sau.
Ein Tausch ECC83 gegen 81 oder 82 oder gegen die üblichen HF-Trioden (84,85,88,89,189) wird sicher massiven Einfluß auf den Klang haben, aber eben weil der Arbeitspunkt ganz woanders landet und möglicherweise die Verstärkung auch... äääh... anders ist.
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Roehricht
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Roehricht »

Hallo,
Wer sich traut einen Sockel umzulöten, kann auch mal die ECC808 probieren. Die ist als "rauschärmere" Variante mit höherer Verlustleistung gebaut worden.
Die Röhre ist in der Tat etwas rauschärmer. Aber leistungsmässig steht die ECC83 besser da. Ausserdem ist die ECC808 so rar geworden das sie schon mit Freudenhauspreisen gehandelt wird. In einem Gitarreneamp spielt die rauscharmut nicht eine so grosse Rolle. Die Tonabnehmer tun locker 50-100mV raus.
Anders in Hi-Fi Amps wo die Röhren im Phono Entzerrer eingesetzt wurden oder bei Mikrofonvorstufen.
Die ECC83 ist meines erachten die beste Wahl in Gitarrenverstärkern. Zumindest in den Kleinsignalstufen.
Hier die beiden DaBlas zum Vergleich.

ECC808:http://frank.pocnet.net/sheets/124/e/ECC808.pdf

ECC83: http://frank.pocnet.net/sheets/010/e/ECC83.pdf

73
Wolfgang
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Gobi
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

ferdimh hat geschrieben: Warum reite ich auf dem letzten Punkt so rum?
Ganz einfach: Der Mensch hat gelernt, im Wesentlichen auf die Veränderungen im Klangbild zu achten. Der exakte Klang kann durch eine Höhle, Dämpfung über längere Strecken oder ein Funkgerät stark verändert werden, um die Information "Säbelzahntiger auf 19,2° Ost" sicher mitzubekommen, kann man sich nicht auf einen bestimmten Klang verlassen. Man muss hier instinktiv nur die (kleinen!) Veränderungen des gehörten Signals bewerten.
Daraus folgt: Das Zeitverhalten ist für den Klang des Verstärkers von großer Bedeutung und wird von vielen Modellen völlig ausgeblendet. Insbesondere die diversen Röhrenverstärkerfakes mit Diodenbegrenzern versagen hier total, wobei der Unterschied nicht so in der Kurvenform liegt.
Du hast absolut recht. Ich habe heute eine Weile versucht meine neues Oszi zu verstehen und habe es an meinen alten Sythisizer angeschlossen und gleichzeitig mitgehört. Eine total bizarre Wellenform klingt fürs Ohr noch lange nicht interessant, nur Obertonreicher. Bringt man einen Verlauf in den Klang, fängt das Hirn an zu interpetieren.
Ich hätte allerdings nicht vermutet, das ein Verstärker überhaupt in der Lage ist, so etwas zu manipulieren. Sehr, sehr interessant.
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Gobi
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

mann, bin ich momentan leicht zu überfordern. :cry:
Teile sind jetzt da, einige falsch bestellt, einige vergessen :cry: aber ich hab das annähernd so gelötet bekommen. Kann sein, daß ein paar Widerstände in Flammen aufgehen werden.

@Propeller: kannst Du bitte die Schaltung mal in etwas besserer Auflösung hochladen oder mir schicken, ich kann etliche Werte nur raten..

Bild
was ich aktuell nicht verstehe: an den Punkten A B & C gibts unterschiedliche Spannungen - wo kommen die her?
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Propeller
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Propeller »

Hallo,
ich bitte um Entschuldigung, daß ich den Thread aufgrund momentanen Stresses etwas schleifen lasse.

Die Spannungen kommen aus dem Netzteil:

Bild

Wie oben schon geschrieben: Ich weiß nicht, ob ich den Brückengleichrichter richtig herum gezeichnet habe. Durch diesen Unsinn mit der technischen und der physikalischen Stromrichtung komme ich dauernd durcheinander. (Wer hat sich diesen Mist mal ausgedacht? Warum nimmt man nicht einheitlich die tatsächliche Stromrichtung und gut?!)
Was in der Schaltung Plus und Minus ist, sollte aber trotzdem klar sein, oder?

Ich schreibe später nochmal die Bauteilwerte raus. Der Plan liegt in der Werkstatt.

beste Grüße
Peter
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ferdimh
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von ferdimh »

Gobi: die kommen aus dem oben gezeigten Bild:
Bild
Der Gleichrichter+Elko liefert 342 Volt.
Nach dem ersten Widerstand sind es noch 338 Volt, nach dem 2. eben 320 Volt.
Das baut man so, weil man auf diese Weise eine der Brummempfindlichkeit angepasste Siebung erhält. Die Anode der Endröhre ist am unempfindlichsten, weil, wenn man sich die Ausgangskennlinie anguckt, die Anodenspannung fast keinen Einfluß auf den Anodenstrom hat. Bei üblichen 7kΩ und einer EL84 findet sich ungefähr ein Sechstel der Brummspannung auf dem Ausgangsübertrager wieder.
Das Schirmgitter ist schon empfindlicher, die Brummspannung auf Saft "B" wird hier etwa vervierfacht. Die Vorstufe wird am stärksten betroffen sein, hier dürfte etwa die 1000fache Brummspannung von Saft "C" am Ausgang erscheinen.
Man filtert nicht einfach alles so gut, weil der Filterungsaufwand mit steigendem Strom steigt. Wenn man den Widerstand größer machen würde, würde mehr Spannung verloren gehen. Man muss also mit dem Kondensator hochgehen. Das wird aber groß und teuer. Für die Vorstufen kann man aber den Widerstand massiv vergrößern, weil man einerseits mehr Spannungsverlust akzeptiert, andererseits einfach deutlich weniger Strom fließt.
Zum Vergleich:
auf Saft "A" werden etwa 40mA gezogen.
Auf Saft "B" etwa 5mA.
Auf Saft "C" etwa 1,8 mA...

Dementsprechend kann man an "C" viel einfacher sauber gesiebten Saft bereitstellen als an B oder gar A. Natürlich sähe das anders aus, wenn man Drosseln verwenden würde, aber Drosseln kosten Geld und es tut auch so...

Nebenbei ist es ohnehin eine gute Idee, nicht alle Stufen an die gleiche Besaftung zu hängen, weil das die Gefahr einer Rückkopplung über die Betriebsspannung birgt.

Der Brückengleichrichter ist übrigens richtig rum.
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Gobi
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

aja, da ham wirs wieder, konfuser Gobi - hätte ich eigentlich sehen sollen....
Vielen Dank für die Erklärung und Geduld!
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

Bild
So, Schaltung hab ich jetzt zusammen, ein paar Teile haben leicht andere Werte, weil nicht aufzutreiben.
Ich hab den Plan jetzt mal bei mir hochgeladen und würde auf Zuruf die Werte usw. ändern und das Bild dann jeweils aktualisieren - ich denke mal, so macht es Sinn?

Meiner läuft aber noch nicht korrekt. Ich habe erstens etwas niedrigere Spannungen und ganz langsames Schwingen? wenn ich beide Stufen aufdrehe.
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ferdimh
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von ferdimh »

Etwas niedrigere Spannungen können schon daher kommen, dass der Trafo weniger liefert.
Das langsame Schwingen ist schnell erklärt: Du hast die Koppelkondensatoren vergrößert. Damit kommen niedrigere Frequenzen durch den Verstärker durch. Möglicherweise so niedrige Frequenzen, wie sie durch die Siebkette wieder von der Endstufe in die Vorstufe kommen...
Für HiFi-Anwendungen müsste man stärker sieben oder eine andere Schaltung verwenden; für die Gitarrenanwendung macht es mehr Sinn, C1 unc C4 zu verkleinern - auf 10n oder gar 4,7n, oder irgendwas dazwischen, was rumliegt. Einige Kisten der Marke "Orange" gingen sogar bis auf 300pF runter.
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Gobi
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

Es liegt leider kaum was rum, das ist ja das nervige, wenn man in so eine Materie einsteigt. Ich hab mir zwar eine Menge Kram angeschafft aber nur zufällig Teile für hohe Spannungen.
Aber Du hast recht, Koppelkondesatoren sind zu groß! Hab jetzt mal provisorisch verkleinert, mag sein, daß jetzt ein Pfeifen bei Vollaussteuerung drüber liegt. Und mein Trafo liefert tatsächlich nur 320V - macht das in dem Fall einen großen Unterschied?
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ferdimh
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von ferdimh »

Und mein Trafo liefert tatsächlich nur 320V - macht das in dem Fall einen großen Unterschied?
Nö.
Es zeigt nur die Nichtanwendbarkeit von genauen Spannungsangaben in Geräten ohne stabilisierte Betriebsspannung.
Arbeitspunkte werden Pi*Daumen eingestellt, nur bei der Endröhre muss man etwas gucken, dass man sie nicht überlastet. (Die Spannung am Kathodenwiderstand und das Ohmsche Gesetz ersetzen hier sehr elegant ein Amperemeter).
Bei Vorstufen ist ein üblicher Arbeitspunkt bei 1/3 bis 1/2 Betriebsspannung an der Anode. Der Verstärker hier liegt deutlich höher, was die Verstärkung senkt. Alles, was zwischen 50V und 50V weniger als Betriebsspannung liegt, funktioniert aber üblicherweise.

Das Pfeifen hat ja "Propeller" auch schon festgestellt. Ich vermute hier weiterhin ein Schirmungs- oder Aufbauproblem. Alternativ einfach den Masterregler nicht so weit aufdrehen ;-)
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Gobi
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

Das kann sein, bei mir ist ja jetzt alle extrem fliegend aufgebaut. Ich hab jetzt mal meine große Instrumentenbox angestöpselt und das Ding klingt tatsächlich ganz gut und wieder mal überraschen laut!

Jetzt mal zum pädagogischen:
Arbeitspunkte werden Pi*Daumen eingestellt, nur bei der Endröhre muss man etwas gucken, dass man sie nicht überlastet. (Die Spannung am Kathodenwiderstand und das Ohmsche Gesetz ersetzen hier sehr elegant ein Amperemeter).
Nicht verstanden, kannst Du das noch mal praktisch Anhand der Schaltung erklären?
Bei Vorstufen ist ein üblicher Arbeitspunkt bei 1/3 bis 1/2 Betriebsspannung an der Anode. Der Verstärker hier liegt deutlich höher, was die Verstärkung senkt. Alles, was zwischen 50V und 50V weniger als Betriebsspannung liegt, funktioniert aber üblicherweise.
das habe ich überhaupt noch nicht geschnallt wo der Arbeitspunkt eingestellt wird - nur über das Verhältnis von z.B. R3 zu R5? :oops: oh jeh.... :oops:

(Plan ist aktualisiert)
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von ferdimh »

Zum Arbeitspunkt der Endstufe. Ich nehme an, du hast eine EL84. (keine ominöse 844).
Die EL84 hat eine maximale Anodenverlustleistung von 12W. Das heißt, Ua*Ia soll kleiner als 12W sein.
Außerdem gibt es noch eine maximale Schirmgitterverlustleistung, die ist uns hier aber erstmal egal.
Ua können wir einfach mit dem Voltmeter messen.
Um Ia zu messen, müssten wir die Leitung auftrennen. Da wir das nicht wollen, greifen wir zu einem Trick:
Wir messen die Spannung am Kathodenwiderstand. Der Kondensator ist für Gleichstrom nicht da.
Angeschrieben stehen 7,4V. Nach Ohm fließen damit 7,4V/200Ω=35,2mA. Jetzt gilt bei ungefähr allen Röhren (Ausnahmen bestätigen die Regel), dass ungefähr 10% des Stroms im Schirmgitter landet, der Rest in der Anode. Wir gehen also mal von 32mA Ia aus. Die Anodenverlustleistung ist damit 31mA*300V=9600mW. Das ist weniger als 12W, damit ist die Röhre nicht überlastet. Wir könnten jetzt noch etwas am Kathodenwiderstand drehen (verkleinern), damit mehr Strom fließt, und noch etwas mehr Bums rauskommt.

Zur Vorstufe:
Hier ist die Bedingung eine andere, weil wir einen Widerstand im Anodenkreis haben. Das Ziel ist nicht, möglichst viel Strom durchzupusten, sondern so viel Strom durchzupusten, dass man ihn noch sinnvoll in beide Richtungen verändern kann. (Anders gesagt: die Ausgangsspannung muss sich in beide Richtungen verändern können). Hier wären wir wieder bei der Forderung des Arbeitspunktes bei der halben Betriebsspannung.
Da wir in der Regel vorher aus dem einen oder anderen Grund den Anodenwiderstand festgelegt haben, können wir hier wieder nur zum Kathodenwiderstand greifen. Üblich ist 100k/1k. Größerer Kathodenwiderstand ergibt mehr Spannung an der Anode (sieht man an der Schaltung: die 2. Röhre hat weniger Anodenspannung als die 1., obwohl die Anodenwiderstände gleich sind).
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

Mal wieder vielen Dank! Ich weiß das sehr zu schätzen, das Du es so gründlich erklärst und hoffe ich kann Dir auch mal was schlossern oder so.
Bestimmt brauche ich jetzt erst mal eine Weile um das nach zu vollziehen....


EDIT: warum rechnest Du 31mA*300V ? Also, ich meine die gerundeten (?) Zahlen
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von ferdimh »

Weil ich nicht tippen kann.
Ich habe 35,2mA. Nehme ca. 10% weg fürs Schirmgitter. Bleiben rund 32mA. Die sinds auch weiter hinten, nur standen dann auf einmal 31mA da.
Die 300V sind die angenommene Anodenspannung (Bezugspunkt ist hier die Kathode, nicht Masse!). Ich kenne deinen exakten Wert nicht. Bei dort stehenden Werten von 332V gegen Masse an der Anode wären es also korrekterweise laut Schaltplan 325V der korrekte Wert.
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

ok, ich scheine es nicht verstanden zu haben.
Ich habe mal versucht die Schaltung anzupassen, daß ich näher an die 12W für die EL84 komme.

Allerdings ist es bei mir so, das meine Spannungen ja anders ausfallen - in so fern war der Plan doof - ich habe mal auf Buchstaben geändert, damit "Propeller" auch noch mitdiskutieren kann:
Bild (evtl. Seite neu laden)
ich habe an der Anode(h) nur 308V und an der Kathode(i) nur 4,2V
Wenn ich jetzt nachrechne:
4,2V / 200 Ohm = 21mA
-10% Schirmgitter= 19mA
Anodenverlustleistung= 19mA * 304V=5576mW - also deutlich zu wenig.
ich hab dann unter anderem (wenig Auswahl da) als R12 einen 4,7 Ohm gesetzt und lande dann auch nur bei ca. 6430mW und es klingt aber deutlich kacke übersteuert.
Wo ist der Fehler?
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von xoexlepox »

Gobi hat geschrieben:Wo ist der Fehler?
Die 12W sind natürlich "Peak". Wenn du die Verlustleistung ohne Ansteuerung auf 12W drehst, hast du für das Signal "keinen Platz mehr nach oben" ;) Daher ist ein mittlerer Wert von 6W (oder weniger) schon gar nicht so dumm.
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

Das kann eigentlich nicht der Punkt sein, nach der Originalschaltung (deren Werte jetzt leider nicht mehr da stehen :roll: ) hatte Ferdimh 9600mW errechnet, also deutlich mehr - oder ich habe ein Verständisproblem....

Ausserdem wie weit runter kann/soll ich den gehen mit dem Kathodenwiderstand?
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von ferdimh »

Bei Eintakt-A-Endstufen (und die haben wir hier) ist die Leistungsaufnahme konstant. Daraus folgt, dass der Zustand "Ruhe" tatsächlich der ungünstigste ist:
Stille: 12W Eingangsleistung, 0W Ausgangsleistung, 12W Verlustleistung.
Vollgas: 12W Eingangsleistung 5W Ausgangsleistung, 7W Verlustleistung.
Also kann man bei Eintakt-A-Endstufen (und nur da!) auf den Fall "Ruhe" abgleichen.
Nach deiner Beschreibung (~20mA bei -4V Gitter-Kathode) liegt ein klarer Fall vom "Total am Arsch" vor.
Diese EL84 ist entweder unterheizt, keine EL84 oder reif für die Tonne. Wenn du die Gittervorspannung zuweit herabsetzt, passiert wieder das vorhin bei der Vorstufe geschriebene: wenn die Gittervorspannung positiv wird, fließt Gitterstrom und es wir abgesäbelt.
Der Arbeitspunkt der EL84 sollte bei 300V am Schirmgitter (und an der Anode) etwa bei -10V am Gitter liegen, dazu gehören 40mA Anodenstrom und ein Kathodenwiderstan von 220-250 Ohm. Wenn die Röhre davon erheblich abweicht, misst du entweder Mist, oder das Ding ist im Eimer.
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Gobi
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

ferdimh hat geschrieben: Wenn die Röhre davon erheblich abweicht, misst du entweder Mist, oder das Ding ist im Eimer.
Richtig, ersteres :oops: ich bin mit meinen Zahlenreihe durcheinander gekommen.
Also noch mal:
Anode: 276V
Schirmgitter: 305V
Kathode 8,6V

8,6V / 200 Ohm = 43mA
-10% = 39mA
39mA * 266V (gemessen) = 1037mW

Das sieht ja schon mal viel besser aus als erwartet!

Die Sache mit der Gittervorspannung ist mir nicht ganz klar:
Der Arbeitspunkt der EL84 sollte bei 300V am Schirmgitter (und an der Anode) etwa bei -10V am Gitter liegen, dazu gehören 40mA Anodenstrom und ein Kathodenwiderstan von 220-250 Ohm
Woher weiß ich das? Steht das so im Datenblatt?

Ich reite deswegen auf dem Thema rum, weil ich als nächstes den Arbeitspunkt einer Röhre (besser die ECC83 oder die EL84?) an eine ganz ungünstige Stelle verschieben möchte um mir das anzuhören. Mir ist immer noch nicht klar, wie ich gezielt da hin komme.
Bild
ich möchte also genau diesen Effekt produzieren - (Verstärkung spielt keine Rolle mehr) ich verstehe aber nicht, wie ich gezielt, also vermutlich rechnerisch?, in so einen ungünstigen Bereich komme.

Die Vorstufe macht das übrigens auch schon so, konnte ich gestern am Oszi ganz gut erkennen. Ein Ende des Sinus ist stark verundet, wenn man aufdreht. @Propeller: da ist Potenzial noch eine kleine Stufe davor zu hängen, sägt ganz gut :mrgreen:

Weitere Anfängerfrage: wenn ich mir ansehen will, was hinter der 84 rauskommt - wie schließe ich das an mein Oszi an ohne es zu braten? Es ist schon vor der 84 fast am Anschlag...
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ferdimh
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von ferdimh »

Die Zahlen lesen sich schon deutlich besser.
Wo die 40mA herkommen sollten ist klar, oder? 40mA*300V=12000mW.
Wenn wir jetzt ins Kennlinienfeld für Ug2=300V gucken
Bild
sehen wir, dass wir die 40mA etwa auf dem Ug1=-10V Graphen liegen.
Damit haben wir alle Eckdaten, um uns den Kathodenwiderstand zu schätzen: Gitterspannung/Kathodenstrom(=Anodenstrom +10%) ergibt den Kathodenwiderstand.

Für Arbeitspunktverbiegungen empfehle ich die Vorstufe. Die kriegt man nicht kaputt. Da kann jeder Kathodenwiderstand von 0 bis unendlich rein.
Problematisch wird aber, einen richtig "falschen" Arbeitspunkt zu finden, da man sich noch nicht wirklich einig ist, was eigentlich der "richtige" ist.
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Gobi
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

:shock: aha!
Das ist jetzt das Kennlinienfeld nur für den Fall Ug2=300V ?
Hätte ich also 4V an der Kathode flössen schon 100mA (oder umgekehrt) um auf 12Watt zu kommen? Stimmt das so?
Gitterspannung/Kathodenstrom(=Anodenstrom +10%) ergibt den Kathodenwiderstand
Ich befürchte, ich hab aber immer noch nicht verstanden, wo die Gitterspannung herkommt. (duck....)

Zur Arbeitspunktverschiebung: Ich dachte ihn möglichst weit in den krummen Bereich der Kennline zu schieben, aber ohne Übersteuern. Und dann wäre ja die Frage, wann ist die Kennline am krummsten? Bei kleiner Anodenspannung? Darüber gibts warscheinlich gar keine Daten?
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ferdimh
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von ferdimh »

Die 12Watt sind ein Grenzwert. Der hat für die Schaltungstechnik die einzige Bedeutung, dass Dinge kaputtgehen, wenn du ihn überschreitest.
Aber niemand hindert dich daran.
Bei einer intakten Röhre würden bei -4V am Gitter und 300V an Anode und Schirmgitter etwa 100mA fließen. Das macht 30W. Wenn du das länger als ein paar Sekunden machst ist die Röhre am Arsch. Bis dahin hindert dich aber niemand dran. Da wir aber maximalen "Bums" wollen gehen wir genau an die Grenze von 12W (also 40mA Anodenstrom) ran.

Zur Gittervorspannung hilft es, sich Spannungen als "Potentiale" vorzustellen. 0 ist der "Boden", also "Masse" (das ist nicht so, weil das irgendeinen technischen Grund hätte, das ist eine Absprache!). Messen können wir nur Differenzen, genauso wie Höhenangaben in der Karte nicht messbar sind, sondern auf eine hypothetische "Normalnull" bezogen werden. Ein Zollstock misst Strecken zwischen zwei Punkten. Die Röhre "misst" immer auf ihre Kathode bezogen.
Durch den Kathodenwiderstand liegt die Kathode nicht auf "Masse" sondern auf einer positiven Spannung, im Falle der EL84 ca. 10V. Das heißt, die Röhre "steht auf einer Leiter" von 10V Höhe, und guckt zum Steuergitter, das auf dem Boden "0V" liegt herunter und stellt fest "das Steuergitter hat (bezogen auf meine Kathode) -10V".
Alles was wir jetzt tun müssen ist, den Widerstand in der Kathode so zu wählen, dass diese Bedingung erfüllt ist. Trick dabei: wenn der Anodenstrom (warum auch immer) steigt, steigt auch die Spannung am Widerstand und damit die Gittervorspannung, so dass sich der Anodenstrom wieder senkt.
So wird der Anodenstrom ungefähr konstant gehalten, auch wenn die Röhre anfängt zu altern (oder die neue einfach etwas anders ist).

Zu der Sache mit der krummen Kennlinie schreibe ich nachher noch was, da reicht gerade die Zeit nicht.
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xoexlepox
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von xoexlepox »

Gobi hat geschrieben:Ich befürchte, ich hab aber immer noch nicht verstanden, wo die Gitterspannung herkommt.
Vom Kathodenwiderstand ;) Das Gitter bleibt auf ca. 0V, aber die Kathode wird "angehoben", wodurch die Röhre eine Spannung am Gitter "sieht", die negativer ist als die Kathode. Und damit das Nutzsignal nicht durch den sich verändernden Kathodenstrom "weggeregelt" wird, liegt ein Kondensator über dem Kathodenwiderstand, d.h. für Wechselspannung liegt die Kathode auf "Masse".

Ok, Ferdi war schneller...
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Gobi
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

Vielen Dank, das muss ich mir jetzt erstmal durchs Hirn gehen lassen
ferdimh hat geschrieben: Bei einer intakten Röhre würden bei -4V am Gitter und 300V an Anode und Schirmgitter etwa 100mA fließen. Das macht 30W.
ok, das heißt ich kann den Graphen nicht lesen :? ich dachte ich müsste bei der Pa=12Watt Linie nur den Schnittpunkt mit der -4Volt Linie suchen - oder verwechsle ich gerade Gitterspannung und Kathodenspannung .... uiuiuiuiuiui....
Oder bedeutet die Line oberhalb ist der "Kaputtgehbereich" und unterhalb der Gute? Das hieße dann -4V Gitterspannung bei 300V = Röhre kaputt
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ferdimh
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von ferdimh »

Die 12W-Linie kennzeichnet trennt "gut" und "brennt".
Die Anodenspannung steht an der x-Achse und ist bei dir zu 300V gegeben.
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ESDKittel
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von ESDKittel »

Bei längeranhaltender/dauerhafter Überschreitung des Produktes Pa=Ia*Ua=12W geht die Röhre kaputt. (kurz vorher geben die Anodenbleche rote/orange Leuchtzeichen...)
Bei einem Arbeitspunkt -Ug=4V und Ua=300V -> Ia=120mA ist Pa=12W deutlich überschritten.
Man sollte im Bereich unter der Pa_max Parabel bleiben...
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Gobi
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

Danke, tut mir leid, daß ich so schwer von Begriff bin - aber der Groschen ist theoretisch zumindest gefallen. Das Bild mit der Leiter hat schon geholfen. Graph ist jetzt auch verständlich. Jetzt müsste nur noch das Ohmsche Gesetz wirklich ins Blut übergehen....
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Gobi
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

Komm im Moment kaum zu was, Arbeit liegt an und geht vor.

Ich habe beim lesen folgenden Schaltplan, mit ähnlicher Bestückung gefunden:
Bild
Ist gedacht für einen kleinen Phonokoffer, mit Kristalltonabnehmer. Die hauen glaube ich etwas weniger raus als eine Gitarre. Können wir bei Gelegenheit mal etwas vergleichen, zudem möchte ich "so was" demnächst bauen in sterereo, aber ohne Endstufe (die gibt es schon)

Interessant und gut finde ich, wie im Schaltplan schon die Schirmung mit eingezeichnet wurde. Kann ich mir das in der Praxis dann wirklich so vorstellen, daß die Bauteile auf die Schirmung gelötet wurden?? Habe ich so, glaube ich, noch nie gesehen.
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ferdimh
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von ferdimh »

Kann ich mir das in der Praxis dann wirklich so vorstellen, daß die Bauteile auf die Schirmung gelötet wurden??
Nope. Damit ist das Anlöten auf den Innenleiter gemeint, sonst gibt die Schaltung keinen Sinn. Der wesentliche Punkt ist hier, dass der gesamte Signalweg am (hochohmigen) Gitter geschirmt wird.
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Gobi
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

....jetzt wo Du es sagst - hätte ich eigentlich auch sehen können/sollen
ferdimh hat geschrieben:Der wesentliche Punkt ist hier, dass der gesamte Signalweg am (hochohmigen) Gitter geschirmt wird.
Verstehe ich nicht, was heißt "am Gitter geschirmt"?

Kann man überhaupt die Schaltungen vergleichen, oder ist hier generell alles anders zu betrachten wegen der Gegenkopplung? Die Werte sind ja schon sehr ähnlich.

Was mir auch auffällt, ständig steht überall geschrieben "Siedrosseln im Netzteil sind besser", in den Schaltungen findet man dann immer den 500 Ohm Widerstand :roll:
andreas6
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von andreas6 »

Hier geht das Gitter quer durch das Gerät und liegt an Potis und anderen Bauteilen auf, die natürlich nicht direkt am Gitter angelötet sind. Daher werden alle Verbindungen dieses (hochohmigen) Gitter-Anschlusses abgeschirmt ausgeführt. Auch die Bauteile sollten an dieser Seite kurze Drähte tragen. Dabei ist auch der Außenbelag von (gewickelten) Kondensatoren zu beachten. Er sollte immer am harten Pegel liegen, nicht auf der hochohmigen Seite.

Natürlich siebt eine Drossel besser, aber sie kostet ein Vielfaches eines billigen Längswiderstandes. Daher wird der Rotstift immer die Drossel streichen und den Widerstand einsetzen. Deine privaten Einzelstücke darfst Du dennoch mit der besseren Drossel ausrüsten, wenn die Kosten keine Rolle spielen, zumal beim Einzelstück.

MfG. Andreas
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

andreas6 hat geschrieben:Hier geht das Gitter quer durch das Gerät und liegt an Potis und anderen Bauteilen auf
Ist das nicht im Prinzip immer so????


Ich hab so eine Drossel glaube ich noch nie zu Gesicht gekommen, wie kann ich mir die vorstellen für den Selbstbau?
andreas6
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von andreas6 »

Nicht immer geht ein Gitter quer durch das Gerät, hier schon. Wenn eine Abschirmung eingezeichnet ist, so ist diese sinnvoll. Du kannst es gern ohne probieren, aber erwarte keine sinnvolle Funktion.

Eine Drossel ist ein halber Trafo mit nur einer Wicklung. Also mit Blechpaket und Kupfer drauf, oft auch mit Luftspalt im Kern. Das Ding bügelt jede Rappelspannung zu guter Gleichspannung, in einer Speisung eingesetzt. Wenig Verluste, jedenfalls weniger als ein Widerstand an gleicher Stelle. Man muss sich das nur leisten können.

MfG. Andreas
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

Ich versuche nur zu verstehen!

Ich muss eine Quelle für Blechpakete auftuen, Draht hab ich genug....
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ferdimh
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von ferdimh »

Eine Drossel für 18er Leuchtstoffröhren kann als Siebdrossel Verwendung finden. Zur Not kann man auch die Primärwicklung eines beliebigen Trafos ungefähr der gleichen Leistung verwursten.
Verstehe ich nicht, was heißt "am Gitter geschirmt"?
Du hast den Satz falsch getrennt. Es wird nicht "am Gitter geschirmt", sondern "alle Leitungen, die irgendwie mit dem Gitter verbunden sind" werden geschirmt. Meistens sind die Leitungen, die zum Gitter führen, sehr stör (und vorallem rückkopplungs-)empfindlich. Dabei ist eben egal, wo das genau hin geht. Bei sorgfältigem Aufbau kann man darauf verzichten, eine Versuchsfrickelkiste wird aber eher nicht sorgfältig aufgebaut sein.
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

Ah, verstehe - das wird dann vorallem die Leitungen die zu den Potis führen betreffen, da die in Realiät vergleichsweise weit weg vom Gitter gelegt sind.
Ich hoffe ich komme am WE mal dazu, mit der Schaltung zu spielen - im Moment bin ich wie erschlagen, wenn ich nach Hause komme....

Guter Tip mit der Drossel!
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von Gobi »

Noch mal zurück zum meinem Thema zur "falschen" Verschiebung des Arbeitspunktes. Ich hab versucht ein bischen zu lesen, da mit aber immer noch das nötige Verständis fehlt, das Gelesene um zu inteprtieren, noch mal meine seltsame Frage:

-Wie bekomme ich es hin den Arbeitspunkt sagen wir mal an den Übergang der krummen zur geraden Eingangskennlinie zu legen? Ich würde es im Moment so verstehen: wenig Strom an der Anode und kleine Gitterspannung?

-wie bekomme ich grundsätlich eine möglichst krumme Kennlinie hin?
Bild
ich kann nach diesen Graphen eigentlich gar nicht sagen, ob die Kennlinie bei 250V oder 100V krummer ist?
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Re: Der Gitarrenverstärker- Lern- und Frickelthread

Beitrag von xoexlepox »

Gobi hat geschrieben:wenig Strom an der Anode und kleine Gitterspannung?
Hmm, wenn du "klein" als "möglichst negativ gegenüber der Kathode" definierst, passt das mit "wenig Anodenstrom" zusammen, wenn "klein" "nahe am Kathodenpotential" bedeutet, nicht ;) -> Eine Röhre "sieht" alle Spannungen als "gegenüber der Kathode".
-wie bekomme ich grundsätlich eine möglichst krumme Kennlinie hin?
"Normalerweise" wird eher nach dem linearen Bereich gesucht, aber in diesem Fall würde ich sagen: "Möglichst negative Gitterspannung", und demzufolge "geringer Anodenstrom", aber das beisst sich etwas mit der Erzeugung der negativen Gitterspannung durch den Kathodenwiderstand...
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