| Author |
 Topic  |
|
|
perW
Starting Member
39 Posts |
 Posted - 2019/07/01 : 07:31:56
|
Två trioder kan kopplas i vanlig push-pull:
Kondensatorerna C1 och C2 gör att signalmässigt ansluts dessa punkter till jord.
Det blir som högra bilden. De två jordpunkterna delar upp steget i två separata SE-förstärkare.
I ingångstrafon fasvänds ena signalen, varefter rören arbetar i mottakt, och i utgångstrafon vänds den fasvända signalen tillbaka och signalerna läggs ihop.
Vi får två signalströmslingor där slinga 1 produceras av U1 med sina distorsionsprodukter, och slinga 2 av U2 med sina distorsionsprodukter. De två signalerna kombineras i utgångstrafon och distorsionsprodukter tar ut varandra om de två rören U1 och U2 är identiska.
Fördelen med denna koppling är att den klarar viss överstyrning utan att det blir katastrof, men två punkter, katoderna och anodmatningen, ligger fast förankrade till jord. Vi kan inte komma ifrån att detta är två separata förstärkare, och det krävs matchade rör.
|
|
|
perW
Starting Member
39 Posts |
Posted - 2019/07/01 : 07:35:05
|
Två trioder kan kopplas som differentialförstärkare:
Denna bild visar en typ av differentialförstärkare som används i hifi-kopplingar. Kopplingen kan även användas utan transformatorer, som i förförstärkaren RTP3C.
Strömkällan har högt inre motstånd och bestämmer summaströmmen genom rören.
Spänningsskillnaden mellan gallren bestämmer hur stor del av totala strömmen som ska gå genom U1 respektive U2.
U1 + U2 producerar tillsammans en enda signalströmslinga som bestäms av spänningsskillnaden mellan gallren (differentialförstärkare).
Det höga inre motståndet i strömkällan gör att katoderna är isolerade från jord. Endast en punkt ligger förankrad till jord, utgångstransformatorns mittpunkt, via kondensatorn C1.
Katodspänningen flyter fritt och varierar för att kompensera för förstärkningsskillnader hos U1 och U2.
Differentialförstärkaren har ett enda förstärkande element U1 + U2 och förstärkningskurvan har lineariserats innan signalen förstärks.
|
 |
|
|
perW
Starting Member
39 Posts |
Posted - 2019/07/01 : 07:36:39
|
Mitt experiment
Jag ansåg att strömkällan skulle kunna vara ett problem. Visserligen kan man utnyttja moderna halvledare, men skulle inte detta gå att förenkla?
En strömkälla i rörens katoder tvingar summaströmmen genom rören att vara konstant. Men det borde gå lika bra att tvinga strömmen i anodströmsmatningen att vara konstant. En drossel har högt "växelströmsmotstånd". Den gör att summaanodströmmen inte kan variera i takt med signalen.
Push-pullförstärkaren innehåller en drossel L1. Om vi tar bort kondensatorn C1 så tvingar drosseln strömmen att vara konstant. Om summaströmmen är konstant blir det inga spänningsvariationer över katodmotståndet R1. Då behövs inte kondensatorn C2.
Resultatet blir enklast tänkbara. Transformatorer på in- och utgång, två trioder eller en dubbeltriod, ett katodmotstånd och en drossel.
Även detta är en differentialförstärkare.
Rörens katoder ligger anslutna till jord via katodmotståndet R1.
Drosseln L1 har hög impedans för växelström vilket gör att utgångstransformatorn "flyter" helt fritt. Samtidigt tvingar drosseln summaströmmen genom rören att hålla sig konstant. Det betyder att spänningsfallet över R1 är konstant. Katoderna ligger på konstant potential. Strömmen genom rören styrs endast av signalspänningen på gallren.
Inte bara gallerspänningen påverkar strömmen genom ett rör utan även anodspänningen. För att kompensera för förstärkningsskillnader mellan U1 och U2 så "flyttar"anodspänningen mellan rören i takt med olikheterna hos rören.
I den förra differentialförstärkaren var det katoderna som "flöt fritt". Här är det utgångstransformatorn som "flyter".
|
|
|
|
perW
Starting Member
39 Posts |
Posted - 2019/07/01 : 07:38:20
|
Monster-förstärkaren.
Jag kallar denna koppling min monsterförstärkare. Den innehåller inga kondensatorer i signalvägen och är i stort sett motkopplingsfri. Ett motstånd ställer in rörens arbetspunkt och en drossel isolerar utgångstransformatorn signalmässigt. Förstärkaren ligger förankrad till jord i endast en enda punkt.
Första testet: DAC-förstärkare
Jag hade en DAC-modul där signalen kan tas direkt från kretsen PCM1704 (resistiv DAC-omvandling) utan att ha gått genom någon förstärkare. Sedan transformerade jag upp spänningen 13 ggr i en MC-transformator och matade den till dubbeltrioden 5687 kopplad som "monsterförstärkare" för att få låg utgångsimpedans.
Hur lät det? Mycket bra. Speciellt i kraftiga orkesterpassager var ljudet klarare, jämfört med DAC-modulens inbyggda op-förstärkare, och mina övriga CD-spelare.
|
|
|
|
perW
Starting Member
39 Posts |
Posted - 2019/07/01 : 07:41:14
|
Andra testet: PA-steg
Jag hade byggt differentialslutsteg enligt Allen Wrights idéer med strömkälla i katoderna men var inte entusiastisk över resultatet. Inspirerad av Lynn Olson och hans helt transformatorkopplade Karna-förstärkare kanske jag skulle pröva min Monsterkoppling. Karna består av vanliga push-pull-kopplade steg. Jag modifierade kopplingen så att det blev tre differentialkopplade monstersteg.
Ingångssteget innehåller en enkel volymkontroll som visserligen ändrar ingångstransformatorns belastning, men förförstärkarens utimpedans är så låg att detta inte påverkar ingångstrafons frekvensgång. Andra steget, 6080, förstärker bara 2 ggr, men utgör buffertsteg. Det kanske inte behövs.
Hur lät det? Bra, men konstigt på något sätt. Alla talar om att Lowther-högtalare har en tendens att låta "skrikiga", att det är för kraftig diskant. Här fanns ingen diskant. Berodde det på transformatorerna?
Fram med tongenerator och voltmeter. Frekvensgången var rak från 30 Hz till 25 kHz. Konstigt? Varför fanns ingen diskant? Men visst fanns diskanten när man lyssnade noga. Det som saknades var skrikigheten.
Kan avsaknad av skrikighet innebära avsaknad av distorsion? Jag hade tillgång till ett Clio mätsystem och mätte distorsionen.
Med Lowther-element i mina Schmackshorn så ligger jag alltid under 1 W från slutsteget. |
|
|
|
perW
Starting Member
39 Posts |
Posted - 2019/07/01 : 07:45:16
|
Något om distorsion
Förstärkningskurvan för ett rör är inte helt rak. För trioden är den något krökt (diodkurva) och kan i sin enklaste form beskrivas som en andragradskurva.
Om vi tillämpar detta på en signal bestående av en enda frekvens kan vi i förenklad form skriva:
Förutom frekvensen a bildas även likspänning med amplituden 0,005 (i fortsättningen bortser vi från likspänningarna) och dubbla frekvensen 2a med amplituden 0,005 (0,5% distorsion). Detta är en förstärkare där distorsionen uppmäts till 0,5%.
Dubbla frekvensen ingår även i musikinstrumentets övertonsspektrum varför denna distorsion (harmonisk) ofta inte hörs.
Med en signal bestående av två frekvenser a + b får vi:
Det blir de vanliga övertonerna 2a och 2b med amplituderna 0,5% men dessutom blandningsfrekvenser, summafrekvensen a + b (i diskanten) och skillnadsfrekvensen a #8211; b ( i basen) med dubbla amplituderna, 1%. Dessa intermodulationsprodukter (IM) hamnar på frekvenser där det normalt ska vara tyst.
Med fem frekvenser får vi tio IM-signaler i diskanten (skrikig diskant) och tio IM-signaler i basen (grötig bas), var och en med amplituden 1%:
Detta ger en formel:
Vi ser att 10 instrument som spelar lika starkt ger 45 IM-signaler, var och en med amplituden 1%.
En kör kanske består av 32 sångare som alla sjunger ungefär lika starkt.
En symfoniorkester består av närmare 100 musiker.
Min gissning är att det jag upplevde som avsaknad av diskant helt enkelt var avsaknad av IM-distorsion.
|
|
|
|
perW
Starting Member
39 Posts |
Posted - 2019/07/01 : 07:47:24
|
Lite bilder på PA-stegen:
De tre 9-poliga rörhållarna är kopplade så att jag snabbt kan skifta mellan olika ingångsrör.
XLR-kontakterna är kopplade till 5 ohms- och 10 ohmsmotstånden på transformatorerna.
Här visas mitt instrument för att mäta strömmar och obalans i varje steg via 5 ohms- och 10 ohms-motstånden vid transformatorerna.
|
|
|
|
perW
Starting Member
39 Posts |
Posted - 2019/07/01 : 07:49:54
|
RIAA-steget.
Vad händer om även förförstärkaren, dvs RIAA-steget, byggs med mina monsterförstärkare?
Första problemet är att transformatorerna behöver belastas med låg resistans, några kohm, för att få rak frekvensgång. En triod med låg inre resistans drar hög ström och har låg förstärkning.
Ingången består av en MC-transformator för att få upp spänningen 8 ggr från min MC-pickup, som bara lämnar 0,3 mV.
Första steget förstärker ca 20 ggr, andra steget inleds med RIAA-korrektionen som dämpar ca 10 ggr vid 1 kHz och därefter förstärks ca 20 ggr. Tredje steget förstärker ca 20 ggr som sedan dämpas 4 ggr i utgångstransformatorn för att vi ska få lägre utgångsimpedans. Detta ger totalt 64 dB förstärkning, normalt för ett MC-RIAA.
Varje triod drar nästan 20 mA, vilket ger totalt 120 mA strömförbrukning per kanal.
Men hög ström, det måste ju brusa? Nej, jag hör inget brus.
Hur blev resultatet? Man skulle kunna säga "varmt"!
Det blir varmt i rummet, och även ljudet blir på något sätt varmt. Diskanten finns, men ingen hårdhet, ingen skrikighet.
Med dessa förstärkare och mina Schmackshorn kan jag spela svagt som en viskning och ändå höra full dynamik i musiken. När jag vrider upp volymen blir det bara starkare och starkare och starkare och starkare. Det finns ingen gräns när ljudet börjar låta annorlunda. Till slut blir det så starkt att det gör ont i öronen, men fortfarande låter ljudet på samma sätt, helt klart och med samma klang.
Och jag spelar Toccatan från Widors 5:e orgelsymfoni och de djupa pedaltonerna (32 Hz?) dånar klart och rent i rummet. Och fortfarande rör sig knappt konen i Lowther-elementen, så väl dämpas konen av Schmackshornet, och så fri från dopplerdistorsion blir återgivningen.
Jag lyssnar på klassisk musik, företrädesvis orkester-, kör- eller orgelinspelningar på vinyl från den analoga tidsåldern före ca 1975.
-------------------------------
Finns inga svagheter? Varför finns inga förstärkare liknande dessa att köpa?
Monsterkopplingen förutsätter inte perfekt balans mellan rörhalvorna, men jag har valt bland många rör för att hitta exemplar där rörhalvorna är hyggligt lika.
Dessutom tenderar vissa rör att vara behäftade med mikrofoni. Det "sjunger" om man knackar på rören, eller förstärkaren.
Detta är ingen förstärkare som är kommersiellt utvecklingsbar. Men jag har visat att man med 1930-talsteknik kan åstadkomma ljud som matchar eller slår det mesta av dagens audiosystem. Och detta med 6 förstärkarsteg där varje steg bara består av ett radiorör (två 300b i slutsteget), ett motstånd, en drossel och transformator på in- och utgång.
|
|
|
|
peterh
Semesterfirare
1056 Posts |
Posted - 2019/07/01 : 08:06:16
|
Spännande !!
Var finns dessa apparater ? Skall de visas upp någonstans för lyssning ? |
|
|
|
Bubbel
Eojeud-VALS, 100.000-klubben
6797 Posts |
Posted - 2019/07/01 : 09:55:42
|
Alltså så här får man inte göra!
Tack för ett informativ tråd.
Jag är nyfiken på allt som är trafokopplat i audioväg när man läser olika inlägg blir jag i alla fall övertygad att det är den väg jag skall vandra men jag skräms lite av den höga kostnaden som det blir när man tittar på trafos av bättre kvalitet nästa steg är att lära om i tankesättet men det är minsta bekymmer.
Anders |
Min stereo: Hemmabygge, hemmabygge, hemmabygge, hemmabygge, köpe cdspelare, hemmabygge. |
|
|
|
Circlomanen
Semesterfirare
9880 Posts |
Posted - 2019/07/01 : 11:27:44
|
Tungt järn och vackert glänsande spolar av koppar borgar för mycket välljud. Triodiga transistorer eller rör med vad du kallar för andragradskurva medger en massa smart distortionscancelering utan den så förhatliga negativa återkopplingen.
Efter att ha hört en hel del rörbyggen av bla Bernt Jansson och nu på senare tid lekt ännu mer med egna triodiga grusbaserade transformatorkopplade/induktorkopplade alster så är jag helt såld på detta!!!
Tack för ännu en mycket intressant och informativ tråd!!!
|
|
|
|
pix
200.000-klubben
4175 Posts |
Posted - 2019/07/01 : 14:36:04
|
Väldigt spännande läsning Per 
Tack! |
"The total harmonic distortion is not a measure of the degree of distastefulness to the listener and it is recommended that its use should be discontinued", Radiotron 3rd edition. |
|
|
|
perW
Starting Member
39 Posts |
Posted - 2019/07/01 : 16:30:33
|
Apparaterna finns i Älvsjö (södra Stockholm).
Den som vill ordna provlyssning kan kontakta mig, helst med kopia till mail.
Per
|
|
|
|
esl
Upptäckare! Mästar-Harry 2007, 200.000-klubben
2578 Posts |
Posted - 2019/07/03 : 15:42:33
|
mätte du din teori om att du kunde cancellera bort distortionen med fasvändning.
Lite nyfiken hur det gick... |
Innovare necesse est.
Det är ännu häftigare utan baffel. |
|
|
|
perW
Starting Member
39 Posts |
Posted - 2020/07/05 : 10:24:37
|
Hej esl
Är sällan inne och tittar men svarar nu.
Differentialkoppling för att cancellera bort distortionen med fasvändning är känd teknik, där man använde radiorör som strömkälla i katoderna, och på senare tid halvledare för att åstadkomma samma sak. Dessa strömkällor håller totala strömmen konstant, de skapar en bestämd likström och stoppar växelströmmen. Majoriteten av alla halvledarförstärkare använder differentialkoppling.
Jag insåg att cancelleringen bygger på att få rören att arbeta i serie, inte i parallell. Stoppa växelströmmen kunde lika gärna göras i den gemensamma anodmatningen.
Jag provade min idé i DAC-förstärkaren där jag lyssningsmässigt upplevde avsevärt mindre intermodulationsdistorsion i kraftiga orkesterpassager (ingen skrikighet).
Därefter byggde jag slutstegen och mätte distorsionen med CLIO som verifierade mina lyssningsintryck: lika låg distorsion och klarhet i ljudet vid låga, extremt låga lyssningsnivåer som hos ett SE-slutsteg, men dessutom låg distorsion och frånvaro av skrikighet vid extremt höga lyssningsnivåer trots att jag spelade kraftig orkestermusik, eller körmusik.
/Per
|
|
|
|
Fuling
DIY-Harry 2006, 200.000-klubben
7954 Posts |
Posted - 2020/07/16 : 01:40:50
|
| Blev såpass inspirerad att jag har ägnat de senaste dagarna åt att bygga en prototyp med den här kopplingen i utgångssteget. Billiga kinesiska utgångstrafos, 12B4A som slutrör med gemensamt, icke avkopplat katodmotstånd och drosslar på 40H "innan" utgångstrafona. 12A4 med anoddrossel som ingångssteg, fasdelning sker med trafos från Edcor. Inga mätdata tillgängliga än men det låter lovande genom testhögtalarna, ska lyssna "skarpt" i morgon. |
"För mig påverkar inte priset kabelns elektriska egenskaper och därmed deras påverkan på ljudet" |
|
|
|
Ryssen
100.000-klubben
8623 Posts |
Posted - 2020/07/16 : 10:57:42
|
Och somliga säger arr signaltrafos inte har i en förtärskare att göra..
Men det är väl som med allt ,det är olika uppfattning.. |
Learning by burning..
You say that you can read my mind--Be careful of what you might find. -Ozzy-
|
|
|
|
Fuling
DIY-Harry 2006, 200.000-klubben
7954 Posts |
Posted - 2020/07/16 : 11:51:22
|
| Ser man bara till mätdata så är det förstås idiotiskt att använda kopplingstrafos, detsamma med utgångstrafos, men jag vill nog mena att verkligheten är mer komplex än så#128513; |
"För mig påverkar inte priset kabelns elektriska egenskaper och därmed deras påverkan på ljudet" |
|
|
| |
Topic |
|
All Forums
Min "Monster-förstärkare"! Varför?
New Topic
Printer Friendly