Vorverstärker mit Röhrenverzerrer

Ich habe die Nelson Pass Schaltung Mal nachgebaut

Aber mit anderem jfet in SMD
Das ganze ist wirklich klein und musste eben etwas umdimensioniert werden.
Habe dann alles eingestellt und solange gemessen bis ich diese Kurven nachvollziehen konnte.

Zitat:

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Zitat von a.j.h.

PS: Eigentlich wollte ich's nicht schreiben, jetzt mache ich'S doch: Ich finde das Ding sinnlos.
Warum?

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Hallo Andreas,
ich bin da standhafter!
(Bin da voll bei Dir!)

Gruß
Thomas

Rund 4 Jahre nach dem Start hier möchte ich ich euch am Bau teilhaben lassen :)

Die Spannungsversorgung kommt von Tubeland, bestehend aus den Bausätzen "Anode V2.0 BS 680µF", "DC Heizung" und "2 Fach NT. BS 12 VA" sowie dem Ringkerntrafo T2530. Dazu gesellen sich zwei Psvane UK-6SN7 und ich bin gerade am Layout der PCB, siehe Anhang. Die komisch grünen Leiterbahnen markiren hierbei die HV-Netzklasse mit 1,6mm Isolation. Die PCB wird vierlagig mit durchgängigen Masseflächen auf den beiden Innenlagen.

Der Eingangs-OPV bringt hierbei die Chinch-typischen -10 dBv auf rund 11V Spitze-Spitze. Danach geht es über einen Drehschalter mit unterschiedlichen Abschwächungen (0 dB bis -40 dB in 11 4dB Schritten) an die Gitter der zwei parallelen Trioden. Die Ausgangsspannung wird von einer weiteren Lage des Drehschalters wieder so weit reduziert, dass sich ein Gesamtgain von 1 ergibt. Die erste der 12 Stellungen des Drehschalters schließt die Gitterwiderstände gegen GND kurz und bringt die Eingangsspannung direkt zum Ausgangs-OPV.

Die 11V Spitze-Spitze am Gitter entsprechen dabei rund 5% K1. Mit -40 dB Abschwächung sind es nurnoch rund 0,05%.

Gibt es Anmerkungen zu Schaltplan oder Layout? Habe ich etwas Entscheidendes übersehen?

Beste Grüße

Dominic

Zitat:

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Zitat von dommii

Die 11V Spitze-Spitze am Gitter entsprechen dabei rund 5% K1. Mit -40 dB Abschwächung sind es nurnoch rund 0,05%.

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Dominic, was sind 5% K1?
Fängt Klirrfaktor nicht erst bei 2 an?

Und wenn das 5% kges sein sollen, dann bleiben die auch nach Abschwächung %ual erhalten.

Sich fragend
Thomas

Zitat:

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Zitat von ThomasF

was sind 5% K1?

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Du hast natürlich Recht, K2 meinte ich..

EDIT: Nun sind auch die restlichen Schraubklemmen eingezogen, siehe Anhang.

Ich habe keine Ahnung wie sinnvoll Dein Vorhaben ist, da ich ich mir so wenig wie möglich Verzerrung wünsche....sehe aber im Vorhaben, dass OPA1642 eingesetzt werden sollen. Ich habe Die bei Reichelt (Angebot momentan) gekauft und auf Adapter gelötet.
Schrott...sehr leise und verzerrt auch ohne Röhre, nicht zu gebrauchen. Mit den IC stimmt etwas nicht. Daher besser einen anderen Shop auswählen...

Pedda

Das Bauteile sich wohl nicht wie erwartet verhalten, hat man zumindest früher öfters über Reichelt gehört. Ich habe da zum Glück keine Erfahrungen mit, alle wichtigen Teile kommen direkt von Mouser.

Du könntest versuchen, das Ganze mit einem Oszilloskop oder einer Soundkarte aufzuzeichnen. Sowas könnte im Zeitbereich sichtbar sein.

Habe mir mal ein paar OPA1642 beim Verdächtigen (Reichelt) bestellt.

Werde berichten, aber nicht in diesen Threat.

Gruß
Thomas

Das Layout ist nun final und bestellt, die PCBs kommen in zwei Wochen. Das Modushop-Gehäuse (https://www.boomaudio.de/modushop-ga...ilber-eloxiert) hat wie immer eine excellente Qualität, für den Preis ist das unschlagbar.

Super glücklich bin ich auch mit dem 12-stufigen und vierpoligen Drehschalter aus der Grayhill 71 Serie (https://www.mouser.de/ProductDetail/706-71B30-04B12S). Ich habe noch keinen anderen Drehschalter erlebt, der so satt einrastet. Da kommt Freude auf! :) Allerdings darf man sich von dem Foto nicht täuschen lassen, das sind nicht die üblichen 0207 Widerstände (6,5x2,5mm) sondern die deutlich kleineren 0204 (3,6x1,6mm) aus der Vishay MBA-Serie. Der Drehschalter ist also ziemlich klein und das Löten der Widerstände gleicht einem Doktor-Bibber-Spiel.

@Thomas: Ich habe 20 Stück direkt bei Mouser bestellt. Wenn die von Reichelt auffällig sind, schicke ich dir gerne ein Vergleichsexemplar zu.

Die PCBs sind nun auch angekommen und bestückt. Leider ist mir beim Routing ein Fehler unterlaufen, ich hatte vergessen zwei Netzen die Netzklasse mit hohem Isolationsabstand zuzuweisen. 0,2mm Abstand zu den internen Ground-Flächen sind bei 300V wohl ein bisschen wenig, also habe ich die beiden kurzerhand freifliegend verdrahtet. Am Stufenschalter sind nun auch die Kabel angelötet (das war noch schlimmer als die Widerstände) und am Wochenende kommt die Erstinbetriebnahme mit Funktionsgenerator und Oszilloskop :)

Die Inbetriebnahme erfolgte spektakulär unspektakulär. Zuerst wurden die OPVs ohne Röhre erfolgreich getestet. Dann wurden Heiz- und Anodenspannung angeschlossen und wieder der Hauptschalter (in Form einer schaltbaren Steckerleiste) betätigt. Ich war sehr erleichtert, also nichts anfing sich in Rauch aufzulösen und die Heizungen langsam anfingen zu glimmen.
Anhang 76318

Ein erster Test mit 1kHz Sinus bei -10dBv verhielt sich genau wie erwartet. Die 1kHz blieben unabhängig von der Einstellung bei -10dBv während der K1 schrittweise bis 5% zunahm. Bei 0,05% sieht man keinen nennenswerten Unterschied zu einer direkten Messung am Funktionsgenerator.

0,05%:
Anhang 76312

0,5%:
Anhang 76311

5%:
Anhang 76310

Danach kam der Zeitbereich mit 1kHz Rechteck unter die Lupe. Direkt durch die OPA sieht das sehr gut aus. Wenn die Röhre mit von der Partie ist (0,05% und 5%), gibt es einen üblen Unterschwinger, sprich wenn das Signal eigentlich nach oben gehen soll, geht es erstmal steil abwärts. Das wird vermutlich daran liegen, dass über die Kabel zum Drehknopf das invertierte und verstärkte Ausgangssignal vom ersten OPV in den hochohmig angeschlossenen Eingang des zweiten OPVs einkoppelt. Das wird dadurch verschlimmert, dass die Kabel im Versuchsaufbau sehr lang sind und parallel liegen und die OPVs aktuell keine Bandbreitenbegrenzung besitzen. Ein 10-30pF messender Kondensator über dem 120kOhm Rückkopplungswiderstand des ersten OPVs sollte dem ganzen Abhilfe leisten.

OPV:
Anhang 76309Anhang 76308

0,05%
Anhang 76316Anhang 76315

5%:
Anhang 76314Anhang 76313

Was dabei auch auffällt, ist dass ein Rechtecktest mit nicht bandbreitenreduziertem Eingangssignal sehr fehlleitend sein kann, denn die Frequenzgänge sehen gar nicht so schlecht aus wie man anhand des Rechtecks vermuten könnte.

OPV:
Anhang 76321

0,05%:
Anhang 76320

5%:
Anhang 76319

Im letzten Test habe ich die Ausgangsspannung während dem Aus- und Einschalten mit der 0,5% Einstellung beobachtet. Die Schaltung braucht definitiv ein Ausgangsrelais mit Einschaltverzögerung.

Anhang 76317

Nächste Woche besorge ich also ein paar Kondensatoren zum Testen und mache schonmal ein paar Hörtests. :)

Ich muss mich geschlagen geben, es gibt ein zu großes Übersprechen zwischen Gitter und Anode wie auch zwischen den beiden Kanälen. Aufgrund der 40dB Unterschied ist das trotz mittlerweile geschirmter Kabel auch kein Wunder, plus dass die Kabel super bescheiden an den Drehschalter zu fummeln sind und die Kapazitäten der Kabel messbare Tiefpässe ergeben. Dementsprechend wird es nun einmal direkt durch die OPVs und nur 7 Stufen (0,05%, 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%, 2%, 5%) mit Relays auf der Platine.

Der erste Routing-Entwurf ist schon fertig. Ich habe dabei penibel darauf geachtet die Gitter (grün) von den Anoden (gelb) fernzuhalten.

Warum keine Analogschalter wie den NJU7301M oder ähnliches..

Und immer einen Widerstand als Basis aktiv lassen.. die anden dazu/wegeschalten
Durch das delay des Relais kann's passieren das dein Signal mal offen floatet oder aktiv ist...
Das knallt im audio dann ganz schön

Tipp fürs Layout. Mach die Leiterbahnen breiter. Mindestens Padbreite wenn es denn geht. Und da wo Platz ist gerne mit Planes. Das Kupfer ist bezahlt und signaltechnisch sind das dann weniger Antennen. Wie sieht dein Stackup aus? Ist auf den bildern etwas schlecht zu erkennen aber das PCB schein 6 lagig zu sein?

Edit: grad mal in den Schaltplan geguckt. Pack mal noch nen OP Amp als Buffer in den Eingang dann haste das Problem mit den Kapazitäten auch gelöst. Invertierende OP Amp Schaltungen sind da etwas empfindlich. 10k/120k ist auch etwas hochohmig. Geh mal eher in Richtung zweistellig sofern der OP es treiben kann. Sonst mal Spice fragen.

Wenn man R7 durch einen Spannungsteiler ersetzt, erledigt sich das mit der Hochohmigkeit.

Gruss
Charles

Freut mich dass hier doch noch Bewegung rein kommt! :)

Das Problem mit der Hochohmigkeit liegt nicht in R7, der ist ja direkt auf der Platine und dementsprechend unproblematisch. Im aktuellen Aufbau ist alles was zu den Spannungsteilern geht fliegend verdrahtet und die Widerstände der Spannungsteiler liegen am Drehschalter ungeschirmt sehr nah beieinander. Vor allem in der 0,05%-Stellung (entspricht K2 und K10 angezogen im letzten Schaltplan) gibt das Probleme, denn der Ausgang des ersten OPVs gibt immer brav seine 11 Vpp aus, während zum Gitter nur 110mV zurück gehen und der Spannungsteiler an der Anode in seiner hochohmigsten Stellung ist.

Die Platine hat 4 Lagen, rot ist auf der Seite der Röhren, blau auf der Bestückungsseite, die Innenlagen sind Ground-Flächen. Das farbige Bild ist mit den Netzen nach ihrer Zuordnung eingefärbt. Gelb ist Anode, rot Kathode, grün Gitter, blau Heizung, Cyan Ein- und Ausgänge und Magenta Ground.

Die Leiterbahnen sind so dünn um Kapazitäten gegen die Ground-Flächen niedrig zu halten. Die 0,25mm sollten für die hochohmigen Signale genau richtig sein :)