6AS7 vs. 2 X 6C19..

[davorin]

Da, baš te. Zar ti sene čini da su cijevi bez kapice nekako ćelave?

Što, zar ove sa "kapicom" djeluju čupavo!

[ilimzn]

Da pokrenemo temu dalje, ovdje ću dati shemu jednog OTLa jednog poznatog inđinira koji koristi slično topološko riješenje kako je i Davorin dao

BR SoB_2.jpg

Zapravo je topoloski dosta velika razlika jer drugi stupanj nije diferencijalan (ili j egreska u crtanju?).
Fali jedan bootstrap za smanjenje bruma iz -170V i ima lsican problem s razlicitom efektivnom impedancijom grid leak-a za gornju polovicu izlaza. Plus, kao sto je Davorin rekao... malo nategnuta deklaracija snage.

[davorin]

Prijedlog šeme za izvor konstantne struje ~7mA sa jeftinim tranzistorima.

[Zmajz]

Dal to MJE340 treba hladilo?

[davorin]

Ukupna disipacija je <1W (0,97W) pa bi sve radilo i bez ikakvog hladila. Po podacima proizvođača bi porast temperature (iznad okoline) bio 6°C za svaki disipirani vat, ali zbog korištenja u vrućoj okolini (pojačalo je sa elektronkama!) bih stavio mali hladnjak ("U"-profil najmanjeg tipa koji se s vijkom pričvrsti samo za tranzistor bez izolatora). Druga mogućnost je da se tranzistor s izolatorom (liskun ili sličan) vijkom pričvrsti na šasiju s donje strane u blizini elektronki i kontakta katoda na podnožju (6101/6J6WA).

[davorin]

Zamolio bih te Zmajz da nacrtaš i varijantu šeme u kojoj kondenzator od 10uF koji veže anodni stupanj pobude "gornjih" izlaznih elektronki, drugim krajem spojiš na +140V, a onaj kondenzator od 10uF koji veže anodni stupanj pobude "donjih" izlaznih elektronki, drugim krajem spojiš na izlaz za zvučnik (prije sklopa za zaštitu).
Tako bi se svima pojasnilo ono o čemu je Ilimzn pisao, a ujedno i prezentiralo alternativnu mogućnost (koja zapravo ima i manji minimalni izlazni otpor dozvoljenog opterećenja).

[ilimzn]

Zamolio bih te Zmajz da nacrtaš i varijantu šeme u kojoj kondenzator od 10uF koji veže anodni stupanj pobude "gornjih" izlaznih elektronki, drugim krajem spojiš na +140V, a onaj kondenzator od 10uF koji veže anodni stupanj pobude "donjih" izlaznih elektronki, drugim krajem spojiš na izlaz za zvučnik (prije sklopa za zaštitu).
Tako bi se svima pojasnilo ono o čemu je Ilimzn pisao, a ujedno i prezentiralo alternativnu mogućnost (koja zapravo ima i manji minimalni izlazni otpor dozvoljenog opterećenja).

Ako smijem, manja korekcija: Razlika je u izlaznom otporu (tocnije impedanciji, ali ona je u podrucju frekvencija i daleko iznad audio, prakticno cisti otpor), koji j ekod ove gore varijante najmanji od sve tri moguce PP OTL topologije. Vazno je reci da iznos izlaznog otpora NE utica niti na maksimalnu izlaznu snagu, niti na maksimalnu izlaznu struju, niti na dozvoljeno opterecenje (*) - te su velicine (ako uzmemo da driver moze tjerati sve topologije jednako), iskljucivo ogranicene unutrasnjim otporom TRODA u izlaznom stupnju, Rp.

Otkud ovaj prividni paradoks? Radi se o tome da je izlazni otpor pojacala velicina koja nije direktno poslijedica nekog parametra elemenata u njemu, vec topologije i nacina rada pojacala. Pojacalo radi kao pojacalo samo do onog momenta kada elementi u njemu rade unutar predvidjenog radnog podrucja, u ovom slucaju konkretno radna tocka je negdje unutar radnog pravca izmedju tocke Ugk=0 (maksimalna moguca struja) i neke Ugk=maksimum (minimalna moguca struja). Izmedju te dvije tocke tride u izlazu rade s onim parametrima koje ocekujemo od tiode, najbitnija dva za nas su unutrasnji otpor Rp i pojacanje mu. Kada signal 'napuca' radnu tocku u ekstrem, trioda se 'degenerira' u diodu ili 'nista' i jedan ili oba parametra vise nemaju smisla, dakle pojacalo zapravo vise ne pojacava i nije pojacalo nego limiter. Ti ekstremni uvjeti odredjuju 'rubove', dakle nekakve minimume i maksimume, pa tako i maksimalnu snagu - nju odredjuje tzv. diodna linija triode (Ugk=0) u kojoj trioda zapravo radi kao dioda kroz koju napajanje ide direktno u opterecenje, u nasem slucaju zvucnik. Nagib diodne linije daje vrijednost Rp koja je u seriju s izvorom, i limitira struju pa time inapon na opterecenju i iz toga dobivamo maksimalnu snagu. Diodna linija je karakteristika odabrane triode, i uz isti broj istih cijevi u svim topologijama taj je parametar isti, i sve se topologije u toj tocki svode na istu jednostavnu shemu - izvor u setiju s 'diodom' i opterecenjem, dakle u svima je taj maksimalni limit apsolutno isti.

No, izmedju tocaka ekstrema, trioda ima i pojacanje. Ovisno o topologiji, pojacanje se moze iskoristiti na razne nacine, jedan od kojih je i za nekakvu formu povratne veze (lokalne). BEz puno teoretiziranja, tako nesto moze imati za rezultat da trioda koristi vlastito pojacanje za 'odupiranje' promjenama struje ili napona na trosilu, dakle odredjenu vrstu regulacije koja pokusava izlaz odrzati cim blize ulazu u taj stupanj. U slucaju originalne topologije koju je dao Davorin, samo Rp cijevi (ovdje govorimo o izlaznom stupnju u izolaciji, dakle bez globalne NPV) je u seriju s opterecenjem a mu se koristi za pojacanje ulaznog signala, i to je to. U ovoj drugoj varijanti, odrekli smo se pojacanja ulaznog signala a mu se koristi tako da u seriju s potrosacem nastaje 'element' koji nije samo otpor Rp vec on ovisi i o struji kroz opterecenje, i to tako da se s povecanjem struje prividno taj otpor smanjuje, kako bi se cim bolje ocuvao konstantan napon na opterecenju. KAda bi se umjesto opterecenja tu stavio mjerni instrument (koji je zapravo i sam jedna vrsta opterecenja), isto bi vrijedilo i za njega, i on bi pokazao smanjeni izlazni (poznat i kao unutrasnji) otpor pojacala o odnosu na prvu varijantu - ALI samo dok je struja / napon unutar granica u kojima se radna tocka moze kretati, jer samo unutar tih granica uopce cijev ima mu.

Za OTL (i ne samo OTL) postoje tri osnovne PP topologje: spoj zajednicke katode, spoj zajednicke anode, i spoj s 100% povratne veze izmedju katode i anode. U slucaju OTL-a su poznatije pod imenom 'Futterman', 'Inverzni Futterman', i 'Circclotron' (poznat i kao CSPP. ISte tri topologije imaju i svoje 'transformatorske' izvedenice.
Izlazni otpori po topologijama redom su: Rp/2, Rp/(2+2mu), RP/(2+mu). Zanimljivo je koji puta ugurati razne mu u te formule i vidjeti kako se ponasaju. Moze se primijetiti da se neke topologije pocnu ponasati prakticno isto za odredjene vrijednosti mu, a za odredjene vrijednosti mu postoje bitne razlike. Jedan zanimljiv dijapazon mu je izmedju 2 i 3 - a razlog tome je sto tipicno cijevi za uporabu u OTL-u imaju taj iznos mu. Tako za mu=3 sto je priblozno slucaj s 6S19P u radnoj tocki o kojoj pricamo, razlike izlaznog otpora u prve dvije topologije - sto su dvije varijante futtermana o kojima ovdje pisemo, je 4:1.

Ova je velicina bitna jer predstavlja 'otpornik' koji trosi svu energiju koju zvucnik proizvodi kao poslijedicu inercije - u sto spada i rezonancija, dakle cim je otpor manji, rezonancije su prigusenije - ali samo do granice koju daje sam otpor zvucnika. Elektricki gledano, unutrasnji otpor smanjuje poslijedice kolebanja impedancije zvucnika s frekvencijom cim je manji. Drugim rijecima, odredjuje damping faktor samog izlaza, bez apliciranja globalne NPV. Buduci da je 99% svih zvucnika konstruirano za pogon 'naponskim izvorom' - tj. necim ciji je unutrasnji otpor cim je moguce manji a teoretski nula, pozeljno je da i nase pojacalo tako radi kako bi se dobio ocekivani odziv zvucnika. Istovremeno, nemamo na raspolaganju 'po volji' visak pojacanja pa da ga mozemo rabiti kao visok stupanj globalne NPV, ili dapace niti ne zelimo visok stupanj globalne NPV - a opet, zelimo neki suvisli damping faktor. Radi toga je svako smanjenje izlaznog otpora 'golog' pojacala bez NPV bez da se neko drugo svojstvo narusi, vrlo pozeljno.

(*) U principu nema nekog dozvoljenog iznosa minimalnog (i dapace maksimalnog) otpora opterecenja koje se moze spojiti na ovakav OTL. Naime, uz realne kolicine cijevi u izlazu i realne Rp za te cijevi, klasicne impedancije zvucnika su za to pojacalo samo malo 'lakse' od kratkog spoja. S druge strane , maksimum postoji samo u smislu da od neke tocke dalje nema ili dovoljno napona iz drivera, ili dovolno napona napajanja - sto spada u klasicne limite svakog pojacala. Doduse, postoji optimum - i on iznosi Rp u ovom slucaju 5 cijevi spojenih u paralelu, oko 60 ohma. U tom slucaju je (teoretski) maksimum uzlaznog napona pola napona napajanja, a izlazna snaga je oko 41W. Za sva opterecenja iznad i ispod te vrijednosti izlazna je snaga manja, s time da se za manja opterecenja disipacija na cijevima naglo povecava.
Pzaljivi promatrac ce brzo doci do ideje da bi ovako nesto jako dobro moglo raditi s kakvim line array-em spojenim u seriju... 8 zvucnika po 8 ohma = 64 ohma

[ilimzn]

Prijedlog šeme za izvor konstantne struje ~7mA sa jeftinim tranzistorima.

Mala modifikacija koja poboljsava kvalitetu ovog strujnog izvora (dosta pozeljno za ulazni stupanj) - umjesto direktnog spoja emitera MJE340 na bazu MPSA42+(dva otpora u paraleli) zgodno j eumetnuti otpornik, okvirno vrijednosti jednake onoj ova dva u paraleli, dakle ~100 ohma pa na vise. To se radi zato da se poveca napon C-E za MPSA 42 - uzgred, MPSA 42 bi mozda bilo bolje ostaviti zza kakav manji strujni izvor za vise napone, ovdje doslovce moze raditi tranzistor s probojnim naponom 5V. U tome i je ideja dodatnog otpora - u shemi kako je prikazano, MPSA42 radi s naponom C-E oko 1.2-1.4V. Taj je napon puno puno manji od maksimuma i izvan normalno ocekivanih uvjeta rada za takav tranzistor, tako da je tzv. early efekt, radi kojeg pojacanje tranzistora naglo pada s smanjenjem Uce ispod odredjene granice, jako izrazen. U tim uvjetima MPSA42 ce imati prilicno malo pojacanje. BEz puno filozofiranja, ono je velikim dijelom zasluzno za 'kvalitetu' tog strujnog izvora. Umetanjem otpora se Uce za MPSA42 povecava uz sve ostale parametre sacuvane. Struja strujnog izvora se moze malo promijeniti jer ce MPSA raditi u boljim uvjetima, no to ce biti tek par posto. No, uz oprez po pitanju postignutog Uce za MPSA42, moguce je taj napon i znacajno povecati, cime ce se napon na MJE340 sada dijeliti izmedju MJE340 i tog dodatnog otpora, pa tako i proizvedena toplina. Napon na tom dodatnom otporu je cca 0.7 x (R/90), pri cemu je 90 iznos otpora ona dva otpornika od 180 ohma u paraleli izmedju B i E MPSA42. Disipaciju na otporu lako izracunamo iz tog napona i struje strujnog izvora, mnozenjem. Za velike iznose napona, treba proporcionalno smanjiti otpor 150k i racunati na povecanje disipacije MPSA42.

[davorin]

...Pzaljivi promatrac ce brzo doci do ideje da bi ovako nesto jako dobro moglo raditi s kakvim line array-em spojenim u seriju... 8 zvucnika po 8 ohma = 64 ohma

Više puta isprobano, ali s promjenjivim uspjehom! Problem su uglavnom nejednake karakteristike zvučnika (koji imaju različita istitravanja i ekskurzije zavojnice do ruba i van optimalnog dijela magnetnog polja, a vrlo teško i skupo je naći 2x8 zvučnika sa jednakim karakteristikama) i multiplikacija parazitnih induktiviteta uzrokovanih serijskim spojem većeg broja zvučnika (uglavnom rezultira s drastičnim padom efikasnosti zvučnika na višim frekvencijama). U manjoj mjeri probleme prave i različite rezonantne frekvencije velikog broja zvučnika.
Ipak, s nekim zvučnicima se mogu napraviti dobri sistemi i u serijskom spoju 8 komada 8-Ohmskih zvučnika uz dodatne visokotonce (također serijski spojene, )!
Lakši posao je spojiti 4 16-Ohmska zvučnika sa zadovoljavajućim rezultatima, a još bolji sa zvučnicima od 32 Ohma! Postoji jedan 32-Ohmski zvučnik koji je u potpunosti iskoristiv za ovakve projekte, a trenutno je proizvodnji. To je LEGEND B810 firme EMINENCE, koji je izvorno namjenjen za bas-gitaru, ali je sasvim upotrebljiv i za kućno slušanje glazbe. Naravno, trebalo bi im (2 komada serijski spojena po strani) dodati visokotonce (ili čak kombinaciju od srednje-visokotonaca) odgovarajuće impedancije, ali svakako ostaje kao mogućnost za istraživanje.

[ilimzn]

A nista... auto trafo s 8 sekcija u seriju, u paraleli s 8 zvucnika u seriju, za balansiranje