Die Röhre 211 noch einmal hochleben lassen!

  • Moin Cay-Uwe,


    #610 auf Seite 31...


    Gruß, Matthias

    Danke. Wie ich sehe würdest Du das nicht empfehlen bzw. sagt Dir nicht zu. Wie Du aber sagtest, Spieltrieb ist was schönes und ich werde es mal ausprobieren.


    Anderseits, gestern habe ich mein DAC auf MONO gestellt und über meinen Testaufbau nochmals Musik gehört. Was immer da noch vom SNT als Müll übrig sein sollte, ist für mich nicht wahrzunehmen. Da ist das Brummen mit AC doch störender. Ich bin zufrieden.


    Gestern war außerdem so zu sagen Hochzeitstag, denn ich habe die von mir geplante Vorstufensektion an die 211 angeschlossen.


    SET-211-05i.jpg


    Da war ich schon sehr gespannt drauf, denn trotz aller Erfolge mit der DC Heizung an der 211, wird in den allermeisten Fällen, durch hinzufügen der Vorstufensektion nochmals eine weitere Brummquelle hinzugefügt, speziell wenn diese nur aus einer Triode ( E88CC / 6922 ) ohne Rückkopplung besteht. Die auf den Foto zu sehenden KT88 habe ich nur installiert gelassen, damit die Versorgungsspannung für die E88CC / 6922 etwas gedrückt wird. In der entgültigen Schaltung werde ich wie für den gezeigten Trafo vorgesehen eine Gleichrichterröhre benutzen, bei der bekanntermaßen etwas Spannung abfällt.


    Ich muss sagen, ich bin sehr zufrieden mit diesen ersten Versuch, denn diesmal habe ich gleich einen Lautsprecher angeschlossen und ich war froh, dass sich rein gehörmäßig an den Brummverhalten nichts geändert hat :)


    Anschliessend habe ich noch ein paar Messungen gemacht, rein interessenhalber, um Vergleiche zu den anderen Zwischenschritten zu haben. Als erstes habe ich wieder eine Spektralanalyze durchgeführt und bei genaueren Vergleich hat sich sogar eine geringfügige Verbesserung eingestellt.


    SET-211+6N1-SPA-RA-15k.jpg


    Wenn man mit den Stand vorher vergleicht, sind die Peaks / Müll oberhalb von 5kHz etwas geringer ausgeprägt und auch die 50 und 100Hz Pegel sind ein paar dB-chen runter. Ich sehe ein, eher eine Makulatursache, aber durchaus interessant...


    Da ich mit der E88CC / 6922 Vorstufe, die 211 in der aktuellen Konfiguration auch noch stärker aussteuern kann und somit etwas über 4 Watt / 6 Ohm erreiche, habe ich mit diesen Setup nochmals den Frequenzgang und Klirr bei 4 Watt gemessen.


    SET-211-FG-Klirr-4W 201121.jpg


    Auch damit bin ich sehr zufrieden und der Klirr liegt im Bereich dessen was eine 211 in dieser Einstellung bringen sollte. Persönlich finde ich auch, dass der AÜ kein so schlechtes Bild im unteren Frequenzbereich < 100Hz macht. Wenn ich mir den K3 anschaue, erwarte ich, dass der AÜ locker die 30Hz ohne Probleme bis zu erwarteten Leistung von ca. 10 Watt erreicht...


    Den Klirr-Anstieg ab ca. 3kHz finde ich etwas merkwürdig und muss ich wahrscheinlich dem AÜ zurechnen. Das muss ich nochmal genauer unter die Lupe nehmen, wobei mir beim Hören nichts unangenehmes aufgefallen ist. Es ist eher so, dass der Hochton wiedererwarten besser ist als die Messungen glauben lassen ...


    Mein nächster Schritt wird auch noch spannend, denn es geht ins Volle, soll heißen, die Betriebsspannungen werde ich auf ca. 1000 Volt erhöhen.


    Dann wird sich zeigen was Sache ist ;)

  • nämlich was sind die kleinen Peaks so ab 5kHz ...

    Hallo Cay-Uwe,

    schade, dass Deine Messung bei 20 kHz aufhört. Trotzdem, durch weitere Messungen kann darauf geschlossen werden, was sich nach den 20 kHz verbirgt:

    1. Wie sehen die Linien aus, wenn das Nutzsignal abgeschaltet wird.

    2. Sind die Linien ab 5 kHz oder deren Abstände zueinander Vielfache des Nutzsignales?

    3. Wie ändert sich deren Frequenz, wenn das Nutzsignal um +/-100 Hz verändert wird?

    4. Wie ändert sich der Pegel der Linien, wenn der Pegel des Nutzsignales um +/- 1 dB geändert wird?

    5. Wie ändern sich die Linien in Pegel und Frequenz, wenn das SNT zusätzlich mit einem Widerstand kräftig belastet wird.

    Das hilft zu entscheiden, ob das SNT ursächlich ist.

    Gruss Reiner

  • Reiner,


    wenn ich die Zeit und Muse finde, werde ich Deine Empfehlungen durchgehen.


    Da ich mit einer Soundkarte messe, sind meine Messmöglichkeiten durch diese eingeschränkt. 96kHz Sample-Rate ist in diesen Fall meine Maximum, was den Messbereich auf 48kHz erweitern würde. Müsste ich mal testen.


    Nichts desto trotz, bei ca. -24dBFS erreiche ich am Ausgang gemessen ca. 0,7Vrms, was an 6 Ohm Last, das ist der Mittelwert der Impedanz meiner Lautsprecher, eine Ausgangsleistung von ca. 0,08Watt. Ab ca. 1/8 Watt ( 0,125 Watt ) erreiche ich für mich am Hörplatz Zimmerlautstärke. So gesehen, habe ich bei -24dBFS eine Signal-Rausch Abstand für den "Müll" ab ca. 5kHz von ca. 95 - 100dB.


    Für mich als Pragmatiker mehr als gut ;)

  • cay-uwe

    ist toll, was Du bisher erreicht hast. Die restlichen 50er wirst Du sicherlich auch noch eleminieren. Nur noch als Info: Die Meanwell SNT haben vom - Pol des Ausganges ein C nach Erde und eine Schaltfrequenz von ca. 65 kHz, Faltung ins Nutzband wäre also denkbar. Mal sehen, ob ich diese Werte auch erreiche; dauert aber noch, weil mein Netzteil-Konzept noch nicht steht.

    Gruss Reiner

  • Pol des Ausganges ein C nach Erde und eine Schaltfrequenz von ca. 65 kHz, Faltung ins Nutzband wäre also denkbar

    Moin Reiner,

    kann man da noch etwas mit geringem (!) Bauteileaufwand unterdrücken?


    Ich hatte nach den Varistor einen dicken Elko mit 15000uF drangehängt und dann mit dem Multimeter praktisch null AC gemessen. Mit dem Oszi sehe ich HF Rauschen, ich bin aber zu ungeübt um das richtig zu interpretieren.

    Mit freundlichen Grüßen, Jo


    Jedes Mal, wenn ich es einfacher machte, klang es besser.

  • Dago64 Reiner,


    ja genau, der C vom - Pol auf Erde hat mir anfänglich etwas Fragen aufgeworfen, denn idealerweise bräuchte man ein erdungsfreies Netzteil um die Heizung / Kathode richtig zu betreiben. Der C dient aber nur dazu Störungen im Hochfrequenzbereich zu dämpfen / abzuleiten und sollte daher kein Problem darstellen.


    Danke für den Hinweis mit der Taktfrequenz vom Mean Well. Danach habe ich gesucht und nichts gefunden. Das hätte ich im Datenblatt erwartet und entweder ich habe es übersehen oder es steht tasächlich nicht drin.


    65kHz ist eigentlich nicht sehr hoch und wie Du sagts, kann es zu Faltungen und Einfüße im Audio-Band führen. Aus dem Grund habe ich nach der Taktfrequenz gesucht ;)

  • Moin Reiner,

    kann man da noch etwas mit geringem (!) Bauteileaufwand unterdrücken?


    Ich hatte nach den Varistor einen dicken Elko mit 15000uF drangehängt und dann mit dem Multimeter praktisch null AC gemessen. Mit dem Oszi sehe ich HF Rauschen, ich bin aber zu ungeübt um das richtig zu interpretieren.

    Jo, wie ich bereits schon viele, viele, viele Post vorher sagte, ist es gefährlich bei Schaltnetzteilen zu große zusätzliche C anzuschliessen. Idealer wäre, Impulskondesantoren zu benutzen. Ich habe das an meiner Heizung bereits getestet. Ein C an +, ein C an - und dann auf Masse, nicht Erde. Das hat bei mir messtechnisch gesehen die kleinen Peaks ab 5 kHz etwas gedämpft, aber nicht so, dass ich sagen muss es hat sich gelohnt. Ich habe das mit 2,2uF Impulskondesatoren aus den frühen Fernsehbau gemacht, werde es aber vorerst nicht implementieren, da es wirklich minimal was gebracht hat.

  • Moin Reiner,

    kann man da noch etwas mit geringem (!) Bauteileaufwand unterdrücken?


    Ich hatte nach den Varistor einen dicken Elko mit 15000uF drangehängt und dann mit dem Multimeter praktisch null AC gemessen. Mit dem Oszi sehe ich HF Rauschen, ich bin aber zu ungeübt um das richtig zu interpretieren.

    Hallo Jo,

    ein Universalrezept gibt es für solche Themen nicht, was nicht heißt, dass es keine Lösung gibt.

    1. Es ist zwischen Gleichtakt- und Gegentakt-Störung zu unterscheiden. Gegentakt bedeutet, dass die Störung nur auf einer der beiden Ausgangsleitung vorhanden ist. Dann kann ein Filter zwischen den beiden Anschlüssen verwendet werden. Im Meanwell SNT ist bereits so ein LC-Filter eingebaut, die Werte der dann noch zwischen den Anschlüssen vorhandenen Störspannung ist im Datenblatt angegeben, wenngleich auch die Messanordnung etwas dubios ist. Bei Gleichtakt-Störungen ist wie das Wort schon sagt, die Störung auf beiden Anschlüssen gleichzeitig vorhanden. Ein Filter, oder ein großer Kondensator (bildet ja mit dem Innenwiderstand des SNT ein Filter) zwischen den beiden Anschlüssen ist demzufolge nutzlos. Wohin soll denn auch die Störung abgeleitet werden.

    2. Bei Gleichtakt-Störungen hilft nur ein Filter gegen Masse und zwar auf jeder der beiden Leitungen. Eingesetzt werden hierfür gerne die stromkompensierten Drosseln mit nachfolgenden Kondensatoren.

    3. Bei der Berechnung der Werte geht man erfahrungsgemäß von 1/10 der Schaltfrequenz des SNTs aus. Im LSR-75 von Meanwell wird 65 kHz verwendet, also 6,5 kHz. Nach der bekannten Formel : C=1/((2*pi*f)2*L) kann bei gegebener Drossel der Kapazitätswert berechnet werden.
    Beispiel: Drossel mit 4A und 3,3 mH ergäbe für den Kondensator ca. 180nF, da nimmt man dann 220nF. Die Drossel hat 34 mOhm, bedeutet also einen Spannungsabfall von ca. 100 mV; das ist leicht mit dem Trimmer beim LSR zu kompensieren.

    Ich hoffe es nutzt etwas, selber verwende ich eine andere Lösung, aber es war ja die Frage nach minimalem Aufwand. Vielleicht kann das jemand noch nachrechnen, Fehler schleichen sich ja nur zu gerne ein.

    Gruss Reiner

  • ja genau, der C vom - Pol auf Erde hat mir anfänglich etwas Fragen aufgeworfen

    Hallo Cay-Uwe,

    ich vergaß den Wert mitzuteilen, er beträgt bei dem LRS-75-15 gemessene 4nF; angegeben ist der Wert mit 4,7nF. Das ist mir jetzt schon häufiger aufgefallen, dass die Chinesischen Bauteile bevorzugt in die negative Toleranz gehen. Wollen die vielleicht Material sparen?:/

    Gruss Reiner

  • Ein Filter, oder ein großer Kondensator (bildet ja mit dem Innenwiderstand des SNT ein Filter) zwischen den beiden Anschlüssen ist demzufolge nutzlos. Wohin soll denn auch die Störung abgeleitet werden.

    Danke Reiner, bin ich grad nicht drauf gekommen. :)

    Mit freundlichen Grüßen, Jo


    Jedes Mal, wenn ich es einfacher machte, klang es besser.

  • Ich habe in den vorherigen Stunden den vorläufig letzten Schritt meines Testaufbaus durchgeführt und die 211 an mehr als 1000V angeschlossen.


    Die erste gute Nachricht ist, alle meine Komponenten haben das ohne Schaden überstanden. Etwas Bedenken hatte ich mit den EPCOS Kondensatoren, denn kurzseitig überschreite ich die Nennspannung um ca. 10% bis die 211 Strom zieht und sich die Arbeitspunkte ( BIAS ) einzupendeln.


    Beim Anpassen des Kathodenwiderstandes, wegen der höheren Betriebsspanungen, musste ich einen anderen Stütz-Elko benutzen, da der vorher verwendete nur für 50V ausgelegt war. Die nächst passendere Größe den ich hatte, war 47uF / 450V. Die Kapazität war dadurch von vorher 470uF / 50V auf 47uF / 450V geändert. Aber was soll's da musste so sein...


    Nach einen kurzen gehörmäßigen Check, wie sich das Brummen an den Lautsprecher bemerkbar machte, nämlich wie schon vorher ganz wenig und das sehr nahe mit dem Ohr am Tieftöner, machte ich mich daran interessehalber eine Spektralanalyze durchzuführen. Dabei fiel mir auf, dass der Müll ab ca. 5kHz im Pegel etwas zugenommen hatte, wie auch die Komponenten bei 50 und 100Hz.


    Sollte das mit den kleineren Stüzkondensator am Kathowiderstand zusammenhängen ?


    Schnell machte ich mich auf die Suche nach einen größeren ELKO und ich fand einen 470uF / 450V.


    OK, auch überdimensioniert was die Spannungsfestigkeit anbetrifft, aber für einen kurzen Test völlig in Ordnung.


    Siehe da, mit diesen Wert waren die 50 und 100Hz Spektralkomponenten wieder im Pegel gefallen, wie auch der "Müll" ab ca. 5 kHz.


    Das sagt mir, trotz DC Heizung, schleichen sich wahrscheinlich durch das SNT doch noch ein bisschen Netzfrequenzen und Oberwellen durch, die sich hier und da messen lassen, aber beim Hörcheck nicht auffallen.


    Trotzdem, für das gute Gewissen, werde ich die 470uF lassen, wobei ELKOS mit geringerer Spannungsfestigkeit eingesetzt werden.


    Ein letztes Wort noch zu meinen AÜs, die hier Einges über sich haben ergehen lassen müssen...


    Sie halten das wozu ich sie habe dimensionieren lassen. Von Anfang an war ich darauf eingestellt, dass mein Konzept maximal ca. 10Watt bringen würde. Da ich seit heute dem sehr Nahe komme, gemessen habe ich 9 Watt an 6 Ohm, kann ich Näheres über das Verhalten in den niedrigen Frequenzen sagen.


    Wie man aus den Frequenzgängen sehen kann, die ich mehrfach hier gezeigt habe, fällt der Pegel bei 20Hz um ca. 1dB. Das war so bei 1 Watt, wie auch bei 4 Watt und hat sich heute auch bei knapp 9 Watt so gezeigt. Dass das bei unterschiedlichen Pegeln immer gleich ist, ist ein Zeichen dafür, dass der AÜ noch nicht merklich in Sättigung kommt und es doch genug Henries gibt um 20Hz gut zu meistern. Auch auf dem Oszi sieht das Signal sauber aus und hat keine Anzeichen von Sättigungserscheinigungen.


    Ich hätte das gerne auf Bildern festgehalten, da ich meine Äußerungen wenn möglich auch messtechnisch untermale, aber ein 20Hz Signal auf einen alten Oszi mit der Handykamera zu erwischen ist unmöglich. So bleibt euch nichts anders übrig als mir zu glauben :saint:


    Ein paar Kleinigkeiten muss ich noch an der Vorstufensektion anpassen. Der BIAS der E88CC / 6922 hätte bei etwas über 3 Volt liegen sollen, ist aber nur 2,8V. Mit Hochpegelausgängen wie heute üblich, die 2,2Vrms liefern, übersteuere ich den Eingang leicht bei Maximallautstärke. Ich muss mit der Lautstärke des DACs ca. 0,5 - 1dB unter Maximalpegel bleiben damit alles sauber funktioniert. Das habe ich mit zwei weiteren DACs bzw. Vorstufen von mir ausprobiert und auch dort muss ich die Lautstärke etwas zurückfahren um die Vorstufe nicht zu übersteuern. Das ist jedoch nur eine Kleinigkeit, auf die ich achten muss, wenn ich den finalen Aufbau erledige.


    Das wiederum wird noch etwas dauern, denn ab nächste Woche ist geschäftlich wieder mehr Streß, dann kommt schon bald Weihnachten und das ist bekanntlich eine Zeit inder man keine Zeit hat :D

  • Cay Uwe, Deine ausführlichen Berichte habe ich gern gelesen. Ein schöner Anlass verschiedene Punkte nochmal zu durchdenken. Freut mich, dass es bei Dir gut ausgegangen ist.


    Im Moment kümmere ich mich um die Gehäusemechanik und wie ich da alles kombiniere und einpasse. Ist wie ein Puzzlespiel. Ich merke dann immer wieder, dass mir irgendwelche Kleinigkeiten fehlen und muss diese nachbestellen. Portokosten sind dabei meist höher als der Bestellwert.


    Das hält mich extrem auf und verzögert das Projekt immer weiter. Gescheite Werkzeuge habe ich ja auch keine mehr - macht es auch nicht leichter...


    Aber ich wollte ja unbedingt basteln und mich üben... :)

    Mit freundlichen Grüßen, Jo


    Jedes Mal, wenn ich es einfacher machte, klang es besser.

  • Ich wollte noch was zur langen Diskussion über die Absicherung der 211 sagen, denn nach den vielen Test, Umbauten, Lötaktionen, Messungen, Ein- Auschalten, muss ich sagen, dass sich für mich die 211 genau so robust gibt, wie meine Entwicklungen mit Röhren wie die KT88, 6L6, 5881 oder einer meiner Lieblinge, die EL156.


    Die 211 hat alle meine Eingriffe ohne Fehl und Tadel überstanden und seitdem ich das SNT für die Heizung benutze habe ich noch ein besseres Gefühl, da man ohne einen Softstart mit NTC - OK, im Moment bei mir handisch über einen Schalter - nicht auskommt. Das Anglühen sieht wirklich vertrauenserweckend aus, denn die 211 fängt langsam an zu leuchten um dann nach ein paar Sekunden ihre volle Pracht zu entfalten. Wirklich schön 8)


    Ich denke somit sind die wesentlichen Vorkehrungen getroffen um die 211 zu schonen und den Rest muss halt die Hauptsicherung machen ;)


    Im Gegensatz zu Jo, muss ich mir nun Gedanken machen, wie ich die Komponenten verpacke, sprich mein Gehäuse. Darüber habe ich schon einen ersten Entwurf, den ich als Prototyp erstmal aus MDF aufbauen werde. Sollte mir das Design zusagen, lasse ich es eventuell als Stahlgehäuse fertigen.


    Ansonsten muss ich sagen, dass dies der ersten Thread ist in den ich mich intensiv im Analog Forum beteilige und insgesamt hat mir der freundliche Umgangston gefallen, auch wenn es hier und da "Hart aber Herzlich" zuging :thumbup:


    Heute muss ich meine Bastelstube etwas aufrämen und sobald ich Neues habe melde ich mich ;)

  • Im Gegensatz zu Jo, muss ich mir nun Gedanken machen, wie ich die Komponenten verpacke,

    Moin Cay Uwe. Schön wär's. Darüber mache ich mir gerade auch viele Gedanken.


    Ich weiß zwar, wie der Amp ungefähr aussehen soll von der äußeren Form, aber da ich abgesehen vom Grundgerüst andere Bauteile und eine andere Schaltung verwende, mit höheren Raumforderungen als in dem gegebenen China-Chassis vorgesehen, muss ich einiges neu gestalten.


    Wenn ich mir Fotos vom Innenleben von Fertiggeräten des betr. Anbieters im Internet ansehe, ist mir das viel zu schludrig gemacht. Sowas ist für mich kein Vorbild.


    Die Kondensatoren usw. kommen bei mir auf stabile Pertinax Trägerplatten, da fehlt mir jetzt wieder eine gescheite Tischsäge. Muss ich alles von Hand machen.


    Und leider sieht jetzt mein Arbeitszimmer für längere Zeit sehr unaufgeräumt aus, was ich überhaupt nicht mag.

    Mit freundlichen Grüßen, Jo


    Jedes Mal, wenn ich es einfacher machte, klang es besser.

  • ... für die SNT fand sich jetzt auch noch ein Plätzchen - außenbords.

    So sind sie gut belüftet und die Trimmer für die Spannungsjustage sind gut erreichbar.


    Hübsche Cinch- und Lautsprecher-Buchsen habe ich der Kiste auch noch spendiert. (Bild)


    aussenborder.jpg


    Diesertage, wenn ich die Teile dafür geliefert bekomme, will ich noch den beschädigten Netztrafo sanieren.

    Mit freundlichen Grüßen, Jo


    Jedes Mal, wenn ich es einfacher machte, klang es besser.

  • mk_

    Hallo Matthias,

    ich habe noch gar nicht erklärt, warum der Anodenstrom nicht zu einer Erhöhung der Kathodentemperatur führt. Dazu zwei Überlegungen:

    1. Folgendes sehr vereinfachtes Bild einer direkt geheizten Röhre (Gitter weggelassen):

    analog-forum.de/wbboard/cms/index.php?attachment/134933/

    UH sei die Heizspannung, UA die Anodenspannung, die blauen Pfeile symbolisieren den Anodenstrom, die roten Pfeile den Heizstrom, A1 und A2 seien Amperemeter.

    Was zeigen die Amperemeter an, wenn der Schalter S1 offen ist: Beide exakt den gleichen Wert, nämlich den Heizstrom.

    Was zeigen die Amperemeter an, wenn der Schalter S1 geschlossen ist: A1 zeigt den Heizstrom plus Anodenstrom an, A2 den Heizstrom minus Anodenstrom. (Falls jetzt jemand die Stromrichtung der Pfeile beanstandet: es ist die physikalische Stromrichtung nicht die technische).

    Für die Kathode bedeutet das daher energiemäßig keinen Unterschied, ob Schalter S1 geschlossen oder offen ist. Ergo auch keine Erhöhung der Temperatur. Es ist auch völlig egal, ob mit AC oder DC geheizt wird oder ob Zentrierwiderstände eingesetzt werden.

    Das ganze ist sehr detailliert in dem am 30. August 1922 veröffentlichten Beitrag "Thermionic Tubes" von Frederick S. McCullough (Mitarbeiter von Westinghouse Electric, Pittsburgh Pennsylvania) nachzulesen.

    2. Dass der Anodenstrom nicht zu einer Erhöhung der Kathodentemperatur beiträgt, kann man sich auch noch einfacher klarmachen. Dazu folgendes Gedankenexperiment: Eine Triode sei wie folgt beschaltet: Kathode an Masse, Gitter an eine feste negative Spannung, Anode an einer Spannungsquelle, die beliebig viel Strom liefern kann, Heizspannung auf Normwert.

    Was würde passieren, wenn der Anodenstrom die Kathode zusätzlich aufheizt: Auf Grund der damit ansteigenden Temperatur der Kathode würden wegen der damit verbundenen verstärkten Glühemission vermehrt Elektronen aus der Kathode austreten, was wiederum einen erhöhten Anodenstrom bewirkt. Das würde zu noch höherer Temperatur der Kathode führen, mit noch mehr Elektronenaustritt etc. etc., was am Ende zur Zerstörung der Röhre führen würde. Das passiert aber aus oben genannten Gründen nicht.

    Ich hoffe das hilft ein bisschen die Röhre besser zu verstehen. Wohl gemerkt: es ist wegen der Verständlichkeit sehr einfach gehalten. Im Detail passiert da noch wesentlich mehr.

    Gruss Reiner