Just for the Record-900, RIAA

[tctla]

Hej Alle,
Det er blevet tid for endnu et vinter-projekt. Hvad jeg har lært af den forgangne vinter er, at den ikke varer nær så længe, som den gjorde, da jeg var lille. Derfor er jeg nu startet i god tid, og det kommer også til at VARE en lang god tid. Der skal eksperimenteres, hjemskaffes special-komponenter (indbygnings-kabinetter, lysnettrafo, special-stik for sammenkobling af RIAA-forstærker i et kabinet og strømforsyning i andet kabinet, fremstilles printplader etc)
Hvem ønsker sig ikke en RIAA-forsats til rørforstærkeren? Well, Mig! Jeg har hidtil lyttet med stor glæde til hjemmebyggede rørforstærkere tilkoblet en CD-afspiller som lydkilde. Wow, det lyder!
Efterhånden synes luften at forpestes en smule af de mennesker, der kommer og går her. "Du sku' lige høre min rørforstærkers RIAA. Helt vild", "Har forstærkeren xxxx en ordentlig RIAA?", "Bruger du også en rør-RIAA på din egen rørforstærker?" osv. osv... Nu HAR jeg egentlig en rigtig god grammofon, Pioneer PL600X. Ja, ja ikke en "nørd" grammofon, men vi er nogle, der må nøjes Der til en hulens masse grammofonplader, der alt for sjældent bliver afspillet. Noget ulmer....
Indtil det bryder i brand Og der er jeg så nået til nu; det brænder. Noget må gøres for, at få en afklaring. Når man ser vedhæftede diagram, vil sikkert een og anden få hikke, for der er jo SAND (Silicium) i maskinen Nu er jeg så enfoldig, sikkert baseret i min tekniske basisviden, at jeg prøver at komme i mål for enhver pris. Andres fordomme, må de døje med, jeg har heldigvis mine egne. Transistorer anvendes, hvor de er nyttige, og ikke er signalbærende. Herregud, de små stakler her virker bare som AC-modstande (impedanser) for at lokke maksimum forstærkning og linearitet ud af forstærkerrørerne. Det går vel nok?
Videre med diagrammet. PC900 er valgt som forstærkerrør, bare fordi jeg kan. Jeg HAR med andre ord nogle NOS på lager. Ligeså katodefølger-røret PCC88. Der er også den grund, at jeg vil prøve at gøre forstærkeren service-venlig. Dvs., den skal kunne adskilles og evt. defekte komponenter udskiftes uden, man skal kæmpe med at skille den ad. Traditionelle rørsokler til top-montering og med tilhørende afskærmnings-skjolde synes nødvendige. Så er man allerede fastlåst til, at soklen sidder ...FAST på chassiset. Printpladen befinder sig nedenunder og kan nemt være designet til, at soklens ben føres gennem huller i pladen og fastloddes. Alle 5 sokler, hvilket beløber sig til 36 ben i alt. Alle 36 ben skal så friloddes, hvis forstærker-printet skal demonteres. Naaeeeh, lyder ikke servicevenligt
Her kommer undermåleren PC900 lige tilpas. Røret er lige knap 3,5cm højt (ekskl. ben) og jeg tænker, at hvis man sænker printet tilstrækkelig langt ned under toppladen, at kun et par cm. af røret stikker op over kanten, så har man løst afskærmningsproblemet. Styregitret er "below deck" og ikke så udsat for brumfelter. Teori, og om lidt også viden, der kan gå hvilken vej, det skal være. Ved denne løsning kan rørsoklen bare være en simpel printmontage-sokkel uden monteringsring, og den skal aldrig afloddes.
En lille detalje på diagrammet, som måske vil overraske. Som det ses, er overføringskondensatoren mellem RIAA og katodefølgeren kun på 10nF. Det skyldes, at indgangsimpedansen på katodefølgertrinet er over 11MOhm, og der behøves derfor ikke større. Impedansen beregnes: Zin = gittermodstanden (560KOhm)/(1-forstærkningen i katodefølgeren) = 560K/(1-0.95) = 11200K = 11,2MOhm. Man behøver ikke tage højde for "Miller"-kapacitet, da anoden er forankret i forsyningsspændingen og denne belastningskapacitet derfor er helt minimal, mindre end 10pF.

Kommentarer, forslag til forbedringer osv. modtages gerne tillige med de høvl, man godt ved venter

Mvh,

/Torben

[AnalogBo]

Spændende projekt og rigtig gode argumenter.
Jeg vil stay tuned.
Bo

[spuncut]

Hej Torben
Sød lille triode-ting det PC900.
Et par spørgsmål angående den aktive belastning af indgangsrøret.
Cascodegeneratoren holder en konstant strøm gennem røret på 14mA og fordi det således kun er spændingen over røret der ændrer sig øges lineariteten væsentligt. Men belastningsimpedansen er det parameter der sætter forstærkningen og den er langt fra konstant. Spørgsmålene lyder således: Sætter man evt. den høje linearitet i indgangstrinnet til, ved at belaste med en varierende impedans? Eller er ra så lav at impedansvariationens indflydelse bliver forsvindende lav? Kunne man med fordel indskyde en katodefølger til at drive filtrene?
Super projekt, det bliver spændende at følge.
MVH Henning

[tctla]

Tak for den gode modtagelse.

PC900 har her en Rp på omkring 5,5KOhm, så det bør ikke give det store problem.
En katodefølger til at drive det passive RIAA filter, har jeg aldrig set i praksis.
Der er ikke det helt store overskud af forstærkning, så jeg har ikke lyst at smide selv det lille tab i en katodefølger overbord. Der kan eksperimenteres og heldigvis har jeg en kammerat, der spytter færdige printplader ud, før man nærmest får ulejliget ham. Så, ikke helt udelukket.

Jeg beklager, at jeg ikke har et bedre tegneprogram til diagrammer. Det ser noget klodset ud, de tegninger jeg producerer, men man får da en ide om galskaben.
Her er en opdatering, hvor bl.a katodefølgerens udgang er flyttet direkte til røret.
Som det ses, monteres der et signalrelæ for omskiftning mellem 5-pol DIN og RCA Phonostik indgange. Jeg er godt og grundig TRÆT af de p.s-adaptere, der er tilgængelige, når grammofonen ikke lige har det stik på kablet, som passer til forstærkeren.

Mvh,

/Torben

[Tonni]

Yderst spændende projekt! Som jeg gerne læser med på...

En lille en dog. Jeg ved godt det går. Men er lidt nervøs, for du strækker gløden lidt.
10% over på PCC88, og ca 4% under på PC900. Er det fordi du har trafoen?
Måske en ide, at brænde lidt varme af, i en lille stodmand, ift 88eren?
2.2 Orm kan vel møves ind? Den kaster jo kun 210mW af sig.
Og så en snupper, over den Zener? De har det med at støje forfærdetligt...

[tctla]

Hej Tonni,

Jeg er ikke helt med.
PCC88 er specificeret til 7,6V/300mA og får dermed 0,1V for meget.
PC900 er specificeret til 3,9V/300mA. Ved 2 i serie derfor 7,8V/300mA, så de får dermed 0,05V for lidt pr. stk.
Når man tænker på hvor store udsving der kan være på lysnettet, hvor de oprindelig var direkte tilkoblede i s/h-TV, så er det her pebbernødder for rørene.
Desuden mener jeg, at man som en tommelfingerregel kan regne med, at rørenes specifikationer, inkl. levetid, holder indenfor +/-10% glødespænding.

Min trafo har 2 stk. 6,3V/800ma viklinger, og der er et par brutale krumspring for at nå 7,7VDC/0,9A med meget lav ripple. Det ses, når strømforsynings diagrammet er færdigtegnet og tilføjet her.

Jeg har tidligere benyttet præcis denne konstantstrøms generator konstruktion i rørforstærkere, og der har ikke været støjproblemer pga. zenerdioden. Men, du har ret, de støjer. Når forstærkeren er i prototype, skal jeg huske at tjekke med et oscilloscop.

Mvh,

/Torben

[JGreen]

Torben. Tonni har lidt rat for det kommer an på hvilken PCC88 man får fat i. Nogen skriver 7,6V men de fleste siger 7V

[tctla]

Det viser sig, at der ikke er bred enighed om hvordan, et PCC88 skal fodres. Philips foreslår sågar både 7V og 7,6V på gløden, afhængig af, hvornår databladet er dateret. Ældre produktion fra Philips hælder til 7V, nyere til 7,6V. Det må jeg studere nærmere for at se, hvilken løsning der falder for.
Tak til jer begge.

[spuncut]

Hej Torben
Jeg syndes da dine diagrammer er fine, hvad er det for et program du anvender?
Selv bruger jeg KiCAD og det kunne måske være en ide for dig i at bruge det program, altså hvis du ikke allerede er kompatibel med det program som din print-makker anvender.
Og så lige et spørgsmål mere: Hvordan kan det være at der ikke er cascode på 2. trins strømgenerator?

MVH Henning

[tctla]

Programmet jeg anvender til at tegne diagrammer, er gammelt. Så gammelt som Win-XP.
Passer fint til mig, jeg kan relatere til det, gammel
Det hedder DesignWorks Lite 4, og ER rent faktisk installeret på en gl. Win-XP computer.
Hvad jeg godt kan lide ved det er, at jeg selv ret nemt kan designe mine egne komponenter.
F.eks. har jeg her på vedhæftede diagram designet V-Boost-modulet.
Mange andre gange, har det været nyttigt, netop at kunne designe egne komponenter.
Især i rør-forstærker sammenhænge, hvor programmet stort set ingen komponenter har oprindelig.

Manglende cascode på det 2. forstærkertrin skyldes, at jeg ikke tror, det vil gøre nogen nævneværdig forskel.
Her har man allerede forstærket det svage pick-up signal op, og har ikke brug for hvert eneste gram af opnåelig forstærkning i røret.
Set fra røret synspunkt er forskellen, at det arbejder med en lavere impedans på anoden.
Konstantstrøms generatorens udgangsimpedans = emittermodstand x 1ste transistors hFE x 2nd transistors hFE

Vedhæftede diagram viser, hvad der nok bliver den endelige løsning for glødestrøms forsyningen.
Nemt har det ikke været, at komme der til. Almindelige spændingsdoblere er forsøgt i varianter med forskellige brokoblings diode typer, inkl. Shottky dioder, som jeg også er endt med her.
Det har været forsøgt at tilpasse trafo og rør ved, at have mere end 1 gløde-kæde, helt op til 3.
Det har vist sig at være noget skrammel, og svært at tilpasse til serie-glød med den forhåndenværende trafo.
Nu har jeg trukket i bremsen, og taget den nemme udgang. 1 glødekæde, så ALLE rørs glød i serie, helt som P-rør er beregnede til.
De 2 x 6,3VAC viklinger i serie, ensrettet og med lade-elektrolyt på 6800uF, opnås 12-13VDC, når belastningen er omkring 600mA. Det er udgangspunktet for fødning af en step-up DC-DC converter, som på diagram billedet.
Uden problemer er det ikke, for boost-converteren starter ikke op med belastning tilsluttet.
Eller, det gør den, men den kan ikke lide den (relativt) langsomt stigende indgangsspænding ved start, hvis belastning er tilsluttet. Derfor er der isat et delay-relæ for udsat tilkobling af belastning ved start.
Endnu ikke afprøvet med fysisk relæ, kun med manuel tilslutning af belastning efter start, og her fungerer det prima. Man må kunne dimensionere R/C forsyningskomponenterne til relæspolen til at opnå den ønskede forsinkelse, ikke det store problem. Ellers er timer-IC'et 555 din ven her, men helst KISS (keep it simple, stupid).
L/C leddet 300uH/47uF på converter udgangen nedsætter RF switch-ripple på udgangen fra ca. 300mVpp til 5mVpp for et tab af 0,1V ved 300mA med den anvendte spole. Det er nærmest perfekt (håber jeg).

Husk, inden du lader kanonen, at strømforsyning og forstærker er i 2 separate kabinetter

Mvh,

/Torben

[AnalogBo]

Når jeg får lyst til at lave lidt elektronik starter jeg med at tegne det i LTspice, så jeg kan simulere før jeg lodder.
Det eneste problem er at det er stærkt vanedannende at sidde og fifle ud på de små decimaler.
Mvh Bo