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 Betreff des Beitrags: Gegenkopplung
BeitragVerfasst: 10.01.2014, 10:14 
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Neuling
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Schöne Platine habt ihr da :) klanglich wohl eher was für Esoteriker :wink:

Was sich tatsächlich auf den Klang auswirken könnte, wäre vielleicht eine optimale Anpassung der Gegenkopplung (beim CV11 sind das Widerstand R105=10k und Kondensator C102=20pF) an die jeweiligen Lautsprecher.

Hat hier jemand Erfahrungen damit oder kennt jemand eine Literaturquelle, die sich mit der Dimensionierung dieser auch kapaitiven Gegenkopplung befasst?
Aktuell habe ich diese erst einmal so gelassen mit einem 20 pF Glimmerkondensator und einem Metallfilmwiderstand.

Apropos Quelle von Bauteilen. Ich habe seinerzeit fast alles bei Distrelec/Schuricht bekommen, die liefern auch entspannt und schnell an den Endverbraucher.


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BeitragVerfasst: 10.01.2014, 14:31 
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Braun-Insider
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Moin,
ich hoffe mal, dass die Platine das tut, was sie soll, nämlich die Bauteile tragen und deren Anschlüsse zuverlässig miteinander verbinden :D
Die Versilberung der Leiterbahnen hat übrigens nichts mit HiFi-Voodoo zu tun.
Bei Dirk ist das Standard. Vermutlich weil er sich hauptsächlich mit HF-Geschichten befasst.
In der Gegekopplung werde ich auch "Silver-Mica" Kondensatoren einsetzen.
Die hatte ich sowieso noch im Bestand.

Viele Grüße
Thomas

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BeitragVerfasst: 13.01.2014, 11:51 
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Braun-Freak
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Hallo jimmysixt,

verrätst Du uns auch Deinen Vornamen? Was Deine Fragen anbelangt: Ein wenig Erfahrung bezüglich der Auslegung von Gegenkopplungen bei Röhrenverstärkern und deren Auswirkung habe ich schon. In diesem Zusammenhang möchte ich Dir auch zwei Literaturquellen nennen, in denen u.a. auch das Thema Gegenkopplung ganz gut beschrieben wird. Dies sind in erster Linie die Telefunken-Laborbücher (hierzu Bd. I und Bd. III), aber auch das "Radio-Taschenbuch" des Autors Dr.-Ing. F. Stejskal vom Dümmler-Verlag finde ich recht empfehlenswert.

Meine eigenen Erfahrungen basieren auf Experimenten mit verschiedenen Schaltungen und Werten und deren klangliche Auswirkungen, auf welche ich ganz besonderen Wert lege. Zunächst möchte ich nur ganz im Groben auf die wesentlichen Merkmale eingehen.

Grundschaltungen sind Spannungsgegenkopplungen, Stromgegenkopplungen, eine Mischung aus diesen beiden Arten und das alles noch frequenzunabhängig und frequenzabhängig. Das Ganze gibt es noch in den Varianten, dass die Gegenkopplung innerhalb einer Verstärkerstufe stattfindet, sich über zwei oder mehrere Stufen oder sogar über alle Stufen, d.h. vom Verstärkerausgang bis zurück zu dessen Eingang (über-alles-Gegenkopplung) erstreckt.

Alle Schaltungen haben folgende Eigenschaften gemeinsam, wenn sie richtig dimensioniert sind: Sie

- reduzieren den Verstärkungsfaktor der Schaltung (da das Ausgangssignal mit umgekehrter Phase wieder zurückgeführt wird)
- reduzieren die Ausgangsimpedanz der Stufe, von deren Ausgang das Gegenkopplungssignal wieder zurückgeführt wird
- reduzieren den Klirrfaktor
- linearisieren in vielen Fällen den Frequenzgang (auch wenn die Gegenkopplung keine frequenzabhängigen Bauteile enthält)
- unterbinden eine eventuelle Schwingneigung der Schaltung

Beim CV11 werden zwei (nein, eigentlich drei) Gegenkopplungsarten eingesetzt. Eine frequenzunabhängige Stromgegenkopplung, die durch R103/R203 bewirkt wird und eine (über-alles-)Spannungsgegenkopplung, die jedoch nur bei sehr hohen Frequenzen frequenzabhängig wirkt und deren Schaltungskomponenten aus R105/R205 und C102/C202 bestehen. Die dritte Gegenkopplung durch R113/R213 ist (bedingt durch deren Überbrückung mit C106/C206) eine reine Gleichstromgegenkopplung, die aber nur dazu dient, eine automatische Gittervorspannung für die Endröhren zu erzeugen.

Wie Du schon schriebst, ist diese (über-alles-)Gegenkopplung u.a. tatsächlich auch klangbestimmend, und es bietet sich an, mit diesen Komponenten zu experimentieren. Die Hauptkomponente dieser Gegenkopplung wird von R105/R205 bestimmt; C102/C202 dienen im wesentlichen der Unterdrückung einer hochfrequenten Schwingneigung und dem klanglichen Feinschliff. Die Gegenkopplung scheint mir mit dem 10 KΩ-Widerstand in Verbindung mit dem 1 KΩ-Kathodenwiderstand R103/R203 recht "stramm" ausgelegt zu sein; man mochte sich wohl damit auf der sicheren Seite bewegen, was bei einem für den Konsummarkt bestimmten Gerät auch verständlich ist.

Wenn ich diese Endstufe für mich selbst herrichten wollte, so würde ich zunächst folgendermaßen vorgehen, was aber den Einsatz eines Funktionsgenerators, eines Oszilloskops und einer Klirrfaktormessbrücke erforderlich machte:

1. Schritt: Messung (und Protokollierung) des Frequenzgangs bei Anlegen einer Sinusspannung im Bereich zwischen 30 Hz und 20 KHz am Verstärkereingang bei einer Leistung von 8 W, eingestellt bei 1 KHz am 4 Ω-Ausgang des Verstärkers.

2. Schritt: Messung des Klirrfaktors bei Anlegen einer Sinusspannung mit nacheinander 50 Hz, 1 KHz und 10 KHz am Verstärkereingang, ebenfalls bei einer Leistung am 4 Ω-Ausgang des Verstärkers.

3. Schritt: Anlegen einer Rechteckspannung mit einer Frequenz von 10 KHz am Verstärkereingang bei einer Leistung von 8 W bei 1 KHz am 4 Ω-Ausgang des Verstärkers. Anschließen eines Oszilloskops parallel zum 4 Ω-Lastwiderstand am Verstärkerausgang. Auf den positiven und negativen Amplituden des Rechtecksignals sind Oberschwingungen (nicht mit einem evtl. vorhandenen erstmaligen Überschwinger zu verwechseln) zu erkennen, deren Größe sich mit dem Wert von C102/C202 beeinflussen lassen.

Diese Messungen zunächst noch unter Beibehaltung der Originalwerte von R105/R205 und C102/C202 durchführen.

Danach würde ich (zunächst nur auf dem einen Kanal) R105 durch ein 25 KΩ-Trimmpoti ersetzen und einen Wert von ca. 15 KΩ einstellen, wodurch der Gegenkopplungsfaktor reduziert wird. Neben der nun höheren Ausgangsleistung, die wieder auf 8 W bei 1 KHz zurückgenommen werden muss, wird vermutlich auch der Klirrfaktor etwas angestiegen sein; hoffentlich nicht wesentlich über 1%. Zu hoffen ist ebenfalls, dass sich der Frequenzgang (Messung wie zuvor) nicht merklich von seiner ursprünglichen Linearität verabschiedet hat.

Wenn das nicht der Fall ist, nochmals den 3. Schritt wiederholen und sich die Oberschwingungen auf den Amplituden des Rechtecks anschauen. Normalerweise müssten sie nun wegen der geringeren Gegenkopplung in ihrer Größe etwas zugenommen haben, allerdings gewinnt C102 gegenüber R105 auch ein bisschen mehr Gewicht, was diesem Effekt in gewissem Maße wieder entgegen wirkt.

Als nächstes ist Hören angesagt, denn das halte ich für die wichtigste Maßnahme zur endgültigen Auslegung dieses Gegenkopplungszweigs. Eine solche (über-alles-)Gegenkopplung ist oftmals eine notwendige Komponente bei der Auslegung eines Verstärkers; möchte man ganz auf sie verzichten, bedarf es einer sehr bedachten und sorgfältigen Gestaltung der Schaltung und eines ebensolchen Aufbaus.

Zwischendurch bemerkt: Eine zu starke Gegenkopplung verändert das Klangbild hin zu einer eher matten, farblosen Wiedergabe, bei falscher Auslegung führte sie sogar wieder zum Schwingen. Eine zu schwache Gegenkopplung kann zu hohem Klirrfaktor, unlinearen Übertragungsverhalten und zur Instabilität (Schwingen) des Verstärkers führen.

Reduziert man den Einfluss der Gegenkopplung (am CV11 durch Erhöhen des Wertes von R105) immer weiter, so gelangt man evtl. zu einem Punkt, an dem die Wiedergabe beginnt, einen halligen, dann vielleicht sogar schrillen Charakter anzunehmen. Das ist dann kurz vor dem Einsatz des Selbstschwingens. Natürlich muss man den Widerstand von R105 dann wieder soweit erhöhen*1), bis sich wieder Wohlklang und hinreichende Stabilität, einschließlich einem kleinen Sicherheitszuschlag eingestellt hat.

Als nächstes wieder den zuvor beschriebenen 3. Schritt durchführen. Ein eventuelles Überschwingen der Amplituden durch Erhöhen des Wertes von C102 möglichst weit reduzieren, wobei eine leichte Welligkeit (Oberschwingungen) auf den Amplituden durchaus tolerabel ist. Mit C102 lässt sich nicht nur das stabile Verhalten des Verstärkers, sondern in gewissen Grenzen auch sein Klangbild beeinflussen. Eine Verringerung seines Wertes führt in der Regel zu einer "brillanteren", "luftigeren" Wiedergabe; sie scheint auch an Räumlichkeit zu gewinnen. Becken klingen silberner, Violinen seidiger, was dann meist auch durch einen höheren Anteil an Oberwellen bedingt ist.

Das Zurücknehmen der Gegenkopplung könnte auch zu dem Effekt führen, dass durch die nun erhöhte Ausgangsimpedanz der Endstufe die Basswiedergabe etwas weicher wird. Dies ist jedoch auch stark von den Parametern der Tieftonchassis und dem Impedanzverlauf der angeschlossenen Lautsprecher abhängig.

Zu guter Letzt würde ich zur Überprüfung des Klirrfaktors und des Frequenzgangs nochmals Schritt 1 und Schritt 2 durchführen und nur bei inakzeptablen Ergebnissen die gefundenen Werte von R105/C102 nochmals (aber nur bis aufs notwendigste) wieder in Richtung der Ursprungswerte zurücknehmen. Als inakzeptabel sähe ich in diesem Fall einen Klirrfaktor > 2% und eine Abweichung des Frequenzgangs von mehr als +1/-3dB an. Nachdem dann alle Werte festgelegt sind, sollte man das Trimmpoti wieder durch einen entsprechenden Festwiderstand ersetzen, den betreffenden Kondensator wieder sauber auf der Platine einsetzen und auch den anderen Kanal nicht vergessen; das macht einfach einen besseren Eindruck... :wink:

Die Einstellungen mag jeder nach seinem persönlichen Geschmack vornehmen, ob "steriler" oder "brillanter"; meistens wird letzteres als musikalischer wahrgenommen, obgleich es nicht immer das Ehrlichere sein muss. Wichtig dabei ist selbstverständlich, dass die Wiedergabe auch nach "Langzeithören" über Stunden hinweg als natürlich und angenehm empfunden wird.

Dir und Thomas wünsche ich ein bestimmt interessantes und erfolgreiches Experimentieren mit Euren CV11ern.

Viele Grüße

Heinrich

Edit: *1) natürlich muss es heißen "verkleinern". Sorry!


Zuletzt geändert von henry2 am 13.01.2014, 14:52, insgesamt 1-mal geändert.

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BeitragVerfasst: 13.01.2014, 14:24 
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BeitragVerfasst: 13.01.2014, 18:02 
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Sollte Einer auf die ( verrückte) Idee kommen, den CV11 original oder ähnlich nachzubauen kann ich mit einem jungfräulichen Originalnetztrafo helfen. Ausgangstrafo : nix .

Gruß
Rainer

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BeitragVerfasst: 13.01.2014, 21:23 
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Moin zusammen,
erst mal herzlichen Dank an Heinrich für die - wie immer - fachkundigen und aufschlussreichen Erläuterungen zum Thema Gegenkopplung :sd:

Am Wochenende habe ich die neue Platine bestückt und die Fassungen für die EL84, sowie die wenigen Bauteile abseits der Platine getauscht.
Heute konnte ich es dann nicht lassen und habe schnell einen Adapter für den Eingang zusammen gelötet. L810 und Handy angestöpselt und das gute Stück in Betrieb genommen.
Um es kurz zu machen: Er läuft :freu: :freu: :freu:
Jetzt lausche ich gerade "Little Bitty Pretty One" und hol mir gleich erst mal ein Bier.....

Viele Grüße
Thomas

ps: Falls jemand das Angebot von Rainer annimmt, könnte ich noch mit einer Platine aushelfen :wink:

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BeitragVerfasst: 26.01.2014, 12:07 
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Moin zusammen,
mal wieder ein Fortschrittsbericht:
Ich habe gestern die Ersatzschaltung für den Selengleichrichter probeweise aufgebaut. Auch das klappt grundsätzlich.
Bild
Allerdings kann der Aufbau nicht so bleiben, wie sie ist. Der MOSFET bedarf unbedingt einer Kühlung.
Nach jetziger Planung wird die Schaltung wohl eine Alu Grundplatte bekommen, der MOSFET unter die Platine wandern und dort mit einem Wärmeleitpad auf die Grundplatte geklebt.
Außerdem wird das Layout noch leicht geändert um einen Serienwiderstand mit größerer Belastbarkeit unterzubringen. Auch das Rastermaß der Cs, mit denen die Dioden überbrückt sind, wird dann berücksichtigt.

Viele Grüße
Thomas

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BeitragVerfasst: 27.01.2014, 08:30 
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Hallo Thomas,

besten Dank für Deinen Bericht zur Ersatzschaltung des Selengleichrichters. Deine praktischen Hinweise zur notwendigen Kühlung des MOSFETs und der Dimensionierung des Serienwiderstandes R3 (dessen Belastbarkeit Du uns sicherlich noch verraten wirst) sind ein wertvoller Beitrag zu diesem Thema. Der eifrige Nachbauer kann Deine Erfahrungen nun von vornherein mit berücksichtigen. Hast Du ansonsten die gleichen Typen und Werte wie in der Schaltung von Horst Stumkat eingesetzt?

Viele Grüße

Heinrich


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BeitragVerfasst: 27.01.2014, 14:53 
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Hallo Heinrich,
natürlich werde ich die Werte der Schaltung veröffentlichen.
Das habe ich mit Herrn Stumkat auch schon besprochen.
Allerdings möchte ich damit warten, bis alles in trockenen Tüchern ist und ich einen längeren Test mit dem endgültigen Aufbau durchgeführt habe.

Die Anpassung der Schaltung an andere Typen von Selengleichrichtern ist übrigens nicht so trivial, wie es vielleicht zunächts erscheinen mag.
Herr Stumkat hat dankenswerterweise mit Hilfe von MathCad die Schaltung so angepasst, dass die Kennlinie des B350/C250 möglichst genau nachgebildet wird.

Viele Grüße
Thomas

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BeitragVerfasst: 02.03.2014, 16:17 
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Moin zusammen,
ich habe fertig.

Demnächst geht es dann mit dem CVV 11 weiter.....

Viele Grüße
Thomas

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