Die Röhre 211 noch einmal hochleben lassen!

    Zitat von AndreasS

    allgemein wird die maximal übertragbare Leistung eines Übertragers für die Frequenz von 1 kHz angegeben

    Sorry, aber mit einer derartigen Angabe kann niemand etwas anfangen.

    Es ist auch völlig egal, wie das Leistungsspektrum von dem zu übertragenem Signal aussieht.

    Bei der Berechnung von Übertragern geht man grundsätzlich von der zu übertragenen Leistung und der niedrigsten zu übertragenen Frequenz aus. Und daraus bestimmen sich dann Drahtdurchmesser und Kerngröße. Wie gut dann die tiefste Frequenz mit welchem Klirrfaktor übertragen wird, hängt davon ab, was der Entwickler des Übertragers so an Reserven eingebaut hat.

    Es ist übrigens auch eine völlig falsche Annahme, dass ein Übertrager bei 1 kHz deutlich mehr Leistung als bei 30 Hz übertragen kann. Die Grenze setzen nämlich die verwendeten Drähte, deren Durchmesser nach der Leistung und nicht nach der Frequenz berechnet werden.


    Toni

    Zitat von Toni31

    Bei der Berechnung von Übertragern geht man grundsätzlich von der zu übertragenen Leistung und der niedrigsten zu übertragenen Frequenz aus. Und daraus bestimmen sich dann Drahtdurchmesser und Kerngröße. Wie gut dann die tiefste Frequenz mit welchem Klirrfaktor übertragen wird, hängt davon ab, was der Entwickler des Übertragers so an Reserven eingebaut hat.

    Es ist übrigens auch eine völlig falsche Annahme, dass ein Übertrager bei 1 kHz deutlich mehr Leistung als bei 30 Hz übertragen kann. Die Grenze setzen nämlich die verwendeten Drähte, deren Durchmesser nach der Leistung und nicht nach der Frequenz berechnet werden.

    Hallo Toni,

    ich kann Übertrager berechnen...

    Die Verzerrungen wachsen mit der Felddichte - und die ist umgekehrt proportional zur Windungszahl, zur Frequenz und zum Eisenquerschnitt. Der Drahtquerschnitt wird entsprechend der zulässigen thermischen Belastbarkeit gewählt, die nicht nur vom Stromfluss, sondern auch von den Möglichkeiten der Wärmeableitung abhängt.

    Gruß Andreas

    Zitat von AndreasS

    die Pegelangaben bei Audacity sind vermutlich auf 0 dBFS bezogen;

    Das ist korrekt und daher müsste man das Ganze auf die Ausgangspegel des DAC, CD-Players, etc. anpassen. Üblicherweise liegen die Home HiFi Geräte bei +6dBv ( 2 Vrms ) im Maximalpegel, gleichbedeutend mit 0 dBFS.

    Zitat von AndreasS

    man lässt schon 9 dB als headroom selbst bei lauten Musikpassagen.

    Das hat man früher in der Analogaufnahme so gemacht. Heutzutage werden selbst audiophile XRCD Aufnahmen wie "Poem of Chinise Drums" auf 0dBFS gebracht.

    Ich möchte gerne zum Thema, die 211 Triode und mögliche Beschaltungen zurück kommen. Wie ich bereits sagte, könnte man das Thema Musikspektrum, Pegel, etc. in einen separaten Thread diskutieren.


    Es freut mich sehr, das es User gibt, die mich auch per PN über das Thema anschreiben und Feedback geben. Hauptsächlich ging es um meine Äußerung, dass zu niedrigen Frequenzen, die AÜs in ihrer Leistungsabgabe durch elektromagnetische Gegebenheiten eingeschränkt wird. Diese sein genauer gesagt im Wesentlichen durch die geringer werdende Primärimpedanz verursacht, sprich die Röhre wird mit immer niedrigerer Last betrieben, was bekanntlich zu höheren Klirr führt.


    Das Thema neuer EI96 AÜ für meine SET 211 gestaltet sich schwierig, denn der Hersteller, den ich detallierte Messungen und Erwartungshaltungen von mir geschickt hatte, hat die Bestellung seinerseits storniert, da ich seiner Meinung nach, nicht mit den Kaufbedingungen einverstanden wäre. Es ging dabei darum, dass er "Custom Made" Komponenten nicht zurücknimmt. Das verstehe ich, habe aber geschrieben, weil er nun sagte er könnte das alles besser machen, dass ich um Erstattung oder Nachbesserung bitten würde wenn er meine Erwartungen nicht erfüllt. Darauf hin wurde die Bestellung storniert und die Kaufsumme wird zurück überwiesen.


    Ich weiß wirklich nicht was ich von so etwas halten soll ...


    Per PN wurde ich gefragt, warum ich den EI114 basierenden AÜ nicht nehmen würde, der sich so wie es ausschaut ja ganz gut misst und das bisschen schlechte Lackierung oder Erscheinungsbild ist doch nicht so schlimm.


    Es liegt daran, dass damit der Aufbau "billig" ausschaut. Da bin ich nun etwas pingelig :saint:

    Zitat von cay-uwe

    Äußerung, dass zu niedrigen Frequenzen, die AÜs in ihrer Leistungsabgabe durch elektromagnetische Gegebenheiten eingeschränkt wird. Diese sein genauer gesagt im Wesentlichen durch die geringer werdende Primärimpedanz verursacht, sprich die Röhre wird mit immer niedrigerer Last betrieben, was bekanntlich zu höheren Klirr führt.

    Das ist im Wesentlichen nicht durch den Klirrfaktor der Röhre wegen zu niedriger Last bedingt!

    Sondern es ist die nichtlineare primäre Induktivität, die hier den Klirrfaktor verursacht. Also der Übertrager selbst.


    Toni

    Zitat von cay-uwe

    Ist also die Primärimpedanz nicht von der Primärinduktivität abhängig ?

    Hallo Cay-Uwe,


    die BH-Kurve (nichts anstößiges, B steht für Induktion und H für Feldstärke) hat einen S-förmigen Verlauf: ihr Anstieg ist die Permeabilität µ und ändert sich somit mit dem Kurvenverlauf. Die Induktivität L = Lo * µ einer Spule kann daher je nach Aussteuerung andere Werte ergeben (Lo für Luftspule) und damit nichtlineare Verzerrungen erzeugen. Die Primärimpedanz ist 2π * Frequenz * L und ergibt somit nur lineare Verzerrungen.


    Gruß Andreas

    Zitat von AndreasS

    Die Primärimpedanz ist 2π * Frequenz * L

    Schönen Nachmittag


    Kleiner Hinweis (im Scherz:)) von mir, weil ihre so schwere Sachen diskutiert, aber die Primär-Impedanz Z1 des Transformators bei ohmscher Last (mit komplexer Last wird es noch schöner) schreibt sich:


    Z1 = (R1+jwL1) - (jwM)hoch2/(Rlast+R2+jwL2)


    mit w Kreisfrequenz und der Gegeninduktivität M=k(L1L2)hoch1/2


    So was Krauses kann man nicht im Kopf haben!


    Beste Grüße


    Blasios

    Zitat von Blasios

    So was Krauses kann man nicht im Kopf haben!

    Und das tue ich auch nicht, denn ich entwickle nicht einen AÜ, sondern ich suche ein AÜ, bzw. Hersteller, der meine Anforderungen erfüllt.


    Die sind recht einfach, zumindestens aus meiner Sicht, nämlich, EI96 Kern, der ab 30Hz die berechnete Leitung von ca. 10 Watt erreicht und dabei einen Frequenzgang von ca.:


    Frequenzgang -3dB ( F3 ) bei 1 Watt : 20Hz - 20kHz ( HiFi )

    Frequenzgang Musik relevant -0,5dB 1 Watt : 30Hz - 15kHz


    Als ich die ersten AÜs die mir TBT damals hergestellt hat hier vorgestellt habe, hat das jeder belächelt, doch nach zwei Anläufen waren sie nach meinen Spezifikation fertig.


    Leider habe ich das bestellte Kontigent verbraucht und jetzt suche ich Ersatz, der wie es ausschaut, nicht einfach wird zu finden, insbesondere weil es unter der Herstellern nur ABERs gibt und sich keiner traut die Theorie etwas beiseite zu lassen.


    Das hat mir an TBT gefallen, der Inhaber war so wie ich gestrickt, mehr Praxis und nicht alles mit Theorie ersticken zu lassen...


    Übrigens, habe heute in China ein Paar EI96 AÜs gefunden. Mal sehen was die können :)

    Hallo cay-uwe


    Es wird immer schwieriger gute AUs zu zivilen Preisen zu bekommen, bin da von ab, obwohl ich noch bis auf die AUs was liegen hätte, aber seitdem ich meine 94dB Lautsprecher an 100W Class-D Monos gehört habe, anstatt an 20Watt Röhre, meine Herren Gesangsverein...


    Beste Grüße


    Blasios

    Zitat von Blasios

    Kannst du mir das bitte näher erläutern?

    Eigentlich wollte ich aus diesem Faden aussteigen, aber OK.


    Vereinfacht, ohne zu sehr in die Tiefe zu gehen:

    Eine Röhre "sieht" bei tiefen Frequenzen folgendes Ersatzschaltbild eines Übertragers:

    pasted-from-clipboard.png

    R1 = Widerstand der Kupferdrahtwicklung

    R' = transformierter Lastwiderstand

    L1= nichtlineare primäre Induktivität


    Zunächst muss man sich vergegenwärtigen, dass eine Röhre eine spannungsgesteuerte Stromquelle ist. Legt man eine sinusförmige Spannung an das Gitter der Röhre, dann ist der Anodenstrom ebenso sinusförmig. Die Röhre treibt damit den sinusförmigen Strom durch die Bauelemente des Ersatzschaltbildes. Da der Gesamtstrom sinusförmig ist, muss auch der Teilstrom durch die Induktivität L1 und den Lastwiderstand R' zwingend sinusförmig sein. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Induktivität L1 nichtlinear ist oder nicht. Die Teilströme durch L1 und R' teilen sich abhängig von den Widerstandswerten von L1 und R' auf. Je niedriger die Frequenz, desto mehr Strom wird daher durch L1 fließen und immer weniger durch R' - der Gesamtstrom bleibt aber konstant. Aus dem eben gesagten kann man sofort ableiten, dass die Röhre keinen Klirrfaktor des Stromes erzeugt und dass mit fallender Frequenz immer weniger Leistung in dem Lastwiderstand umgesetzt wird.

    Jetzt wird's magnetisch. :saint:

    L1 ist Teil eines Übertragers. Der Strom durch L1 erzeugt ein magnetisches Feld mit einer magnetischen Feldstärke, dessen Wert streng proportional dem Strom ist. Wenn der Strom sinusförmig ist, dann ist damit also auch die magnetische Feldstärke (Kurzzeichen dafür ist H) sinusförmig. Und jetzt kommt die Hysteresekurve oder besser die Hysteresekurven des Übertrager Kerns ins Spiel.


    pasted-from-clipboard.png

    Ohne jetzt zu sehr ins Detail zu gehen: Der Strom erzeugt ein Magnetfeld mit der magnetischen Feldstärke H und aufgrund der magnetischen Feldstärke H wird im Kern die sogenannte magnetische Flussdichte B erzeugt. Den Zusammenhang zwischen B und H zeigt obiges Diagramm, in dem die verschiedenen Hysteresekurven eingetragen sind.

    Jetzt im Schnelldurchgang: Ist der Anodenstrom sehr klein, dann ist H auch sehr klein und B wird entsprechend der innersten Hystereschleife sein. Wird der Anodenstrom vergrößert, dann wächst auch H und die nächste Schleife wird durchlaufen, etc.etc.

    Schaut man sich die größte Schleife im Diagramm an, dann erkennt man, dass irgendwann B nicht mehr steigt, selbst wenn H immer größer, bzw. der Strom immer größer gemacht wird. Dieser Bereich ist der sogenannte Sättigungsbereich des Übertragers.

    Jetzt folgt der letzte Schritt, das sogenannte Induktionsgesetz. Nicht die magnetische Feldstärke H, sondern die magnetische Flussdichte B erzeugt in einer weiteren Wicklung eine Spannung. Und man erkennt aus den Hysteresekurven sofort, dass der Zusammenhang nicht linear ist. Wie das dann aussehen kann, wenn man in die Nähe des Sättigungsbereichs kommt, zeigt folgendes Diagramm:

    pasted-from-clipboard.png


    Obwohl die Feldstärke H streng sinusförmig ist, ist der magnetische Fluss und damit die induzierte Spannung in der Sekundärwicklung stark verzerrt.

    Und jetzt nochmal zur Ausgangsfrage, warum L1 nichtlinear ist:

    Definition einer Spule: Induktivität = Windungszahl * magnetischer Fluss / Strom.

    Der magnetische Fluss ist nach den Hysteresekurven nichtlinear zum Strom, daher ist auch die Induktivität nichtlinear.

    Fazit:

    * Nicht die Röhre, sondern der Übertrager ist das limitierende Element bei tiefen Frequenzen.

    * Nicht die Röhre erzeugt den Klirrfaktor bei tiefen Frequenzen, sondern der Übertrager.

    * Die primäre Induktivität ist stark nichtlinear. Die Induktivität ist am geringsten bei niedriger Aussteuerung.


    So Schluss!



    Toni

    Zitat von Toni31

    Eigentlich wollte ich aus diesem Faden aussteigen, aber OK.

    Danke der weiteren sehr ausführlichen Erläuterungen und wie ich bereits empfahl, könnte man doch einen Thread öffnen in dem alle diese Sachen diskutieren könnte.


    Zum Nachdenken, dies sind veröffentlichte Datenblätter von einen AÜ, den ich für meinen SET 211 in betracht gezogen hatte.


    ISO SE OPT FC-30-10Si.jpg


    Schaut man sich die Primärimpedanz unterhalb von 200Hz an, erkennt man, dass sie immer geringerer wird und somit die Röhre anders belastet. Bei 200Hz sind es noch 10k Impendaz ( der Nennwert der Primärseite ), bei 50Hz sind es 8k und bei 20Hz sind es 5k und bei 10Hz nur noch 3k. Überträgt man diese Werte als Lastkennlinie in die 211 Trioden-Kennlinien wird man sehen was mit dem Klirr passiert.


    Aber, diese Diskussion ist es eher ein Randthema und :off:

    Zitat von Blasios

    Z1 = (R1+jwL1) - (jwM)hoch2/(Rlast+R2+jwL2)

    Danke, Blasios, für die Antwort. Da es nur um den Bereich der tiefen Frequenzen ging hatte ich es vereinfacht.

    Zitat von Toni31

    Eine Röhre "sieht" bei tiefen Frequenzen folgendes Ersatzschaltbild eines Übertragers:

    pasted-from-clipboard.png

    R1 = Widerstand der Kupferdrahtwicklung

    R' = transformierter Lastwiderstand

    L1= nichtlineare primäre Induktivität

    Hallo Toni, da stimme ich voll zu.

    Senken kann man diese "Eisenverzerrungen" durch die Verwendung hochpermeabler Kernwerkstoffe (mit dem Nachteil, dass dann eher die Sättigungsgrenze erreicht wird), in einfacher Form durch möglichst kleinen primären Wicklungswiderstand. Dazu gibt man der Primärwicklung etwas mehr Raum im Wickelfenster. Und ein niedriger Quellwiderstand der Ausgangsstufe ist wohl selbstverständlich.

    Gruß Andreas

    Guten Morgen cay-uwe  Toni31  AndreasS


    Da es um Verzerrungen des Übertragers und der Endstufe geht sind wir doch nicht Off-Topic?


    Aber wir kommen auf den Punkt. Darf ich kurz zusammenfassen?


    1.) Was Cay-Uwe anmerkte, gilt immer für Röhren, bei niedriger Last im Anodenkreis, wenn der Lautsprecher z.B. Von 8 auf 2 Ohm geht, steigen Verzerrungen an, unabhängig vom Übertrager.


    2.) Der Übertrager produziert wegen der (nichtlinearen) Hysteresis von B(H) Verzerrungen. Die Induktivität selbst ist linear, es ist die nichtlineare Beziehung zwischen Magnetische Induktion B und Magnetische Erregung H (hier stecken die Induktivität und der Strom drinnen).


    Es ist im Sinne von (wenigen) Verzerrungen die Hysteresis möglichst flach (wenig Abstand zwischen rauf und runter )zu machen und nicht bis in die Ecken auszufahren. Flache Hysteresis führen zu vielen Windungen, großen Querschnitten (viel Eisen), guten Kernmaterial, oder?


    Das Thema ist interessant, schließlich ist der Transformator das unbekannte Wesen!


    Beste Grüße


    Blasios

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    Zitat von cay-uwe

    ...sprengt aber der Rahmen "Die Röhre 211 noch einmal hochleben lassen!"

    Keineswegs, denn Dein Gedanke mit einem EI96-Kern für 10 Watt Leistung bis hinunter zu 30 Hz führt uns ja zum Übertrager, der aufgrund seiner Größe zu stark ausgesteuert wird. EI114 oder M102 würde für maximal 4000 Gauß ausreichen - und als weiterer Vorteil steigt mit der Kerngröße der Induktivitätsfaktor, während der Widerstandsfaktor abnimmt. Die Lackierung sollte nicht das Ausschlusskriterium sein.

    Gruß Andreas