BIAS FORMEL

Moin, Moin,

die Formel würde ich so interpretieren, daß der Minimalwert bzw. der Maximalwert so eingestellt wird, das jeweils 50% bzw. 70% der maximal zulässigen Anodenverlustleistung erreicht wird. Die Anodenverlustleistung (in Watt) ist dabei vorgegeben (z.B. 25 Watt für die EL34), so daß sich der entsprechende minimale bzw. maximale Ruhestrom in Abhängigkeit der Anodenspannung errechnen läßt. Inwieweit die 50% bzw. 70% allgemeingültig sind ist eine andere Frage.

Gruß,
Rolf

Hallo Ralf..

Woher kommt denn die Formel I=W/U?? Das scheint mir als vermischt Du da was, denn in der Datei von TT steht bei den Biasberechnungsformeln nix von I=W/U, warum Du das da nun mit reinbauen willst weiß ich leider immer noch nicht.
Gruß Ralph

Sorry, habe einen Buchstaben verwechselt.

Es muss natürlich heissen

I=P/U



Ich vermische nichts, Ich komme logischerweise zu unterschiedlichen Messergebnissen.
Mein Problem ist nicht das ausrechnen, sondern ich will einfach nur wissen, was es mit den 500/700 auf sich hat und warum.

Logo.. 2 verschiedne Formeln.. 2 verschiedne Ergebnisse
Probleme würden imo trotzdem auftauchen.. denn nach welchem Ergebnis richtest Du Dich beim Einstellen Sprich: Welche Formel ist für Dich die Richtige
Gruß Ralph

Edison schrieb:

Moin moin, wer kann mir diese Formel, bzw. die Konstanten 500/700 erklären? AV= Anodenverlustleistung in Volt AS= Anodenspannung Minimalwert(mA) =(AV*500)/AS Maximalwert(mA) =(AV*700)/AS Normalerweise gilt für den Strom doch I=W/U :prost

Diese Formel wird Dir niemand erklären können, weil so ziemlich alles daran falsch ist.
Die Anoden-Verlustleistung wird wie jede Leistung mal mit P bezeichnet, und da es sich um die Anodenleistung handelt, im Gegensatz zur Ausgangsleistung (Po) nennt sie sich Pa. Und gemessen wird sie in Watt.

In Deiner Formel hast Du aber eingesetzt AV (in Volt) mal 500 durch AS (was richtigerweise Ua, also U für Spannung und a für Anode heissen sollte) (in Volt). So muss das Ergebnis eine reine Zahl sein und nicht ein Strom in mA.

Also müssten wir die Formel so schreiben Ia min = Pa*500/Ua.
Das könnte bei einer EL34 heissen:
Ia = Pa (25W) * 500 / Ua (500V) = 25mA. Damit bekommen wir eine Anodenverlustleistung von 12.5W
Setzen wir statt der 500 die 700 ein, bekommen wir einen Strom von 35 mA und eine Anodenverlustleistung von 17,5W.

Wer diese Formel und diese Konstanten errechnet und erfunden hat und was die letztlich sollen, ist mir unbekannt. Wie hoch der Ruhestrom werden darf, ist einmal aus der Leistunsformel I=P/U abzuleiten und zum zweiten von der Schaltung der Röhre. Es hängt also davon ab, ob die Röhre in Klasse A (Eintakt), AB oder B (beides Gegentakt) betrieben wird. Man muss demzufolge die technischen Unterlagen des Gerätes konsultieren, als auch das Datenblatt der Röhre.

Hi richi..

Die Formel mit den 500//700 ist für die Ermittlung des "Arbeitsbereiches" der Röhren bei "Class AB-Amps" und ist vollkommen korrekt.

Die andere Formel ist für die Berechnung des genauen "Arbeitspunktes" der Endröhren bei "Class A-Amps".

Das alles ist nachzulesen bei TubeTown / DIY-Bereich / Bias-Datei.
Gruß Ralph

Die Formeln machen keinen Sinn. Bsp:
EL34, Gegentakt-AB
Qamax=25W, Ua=355V
Nach

Minimalwert(mA) =(AV*500)/AS

erhält man:
12*500/250 =35mA
Nach

Maximalwert(mA) =(AV*700)/AS

erhält man aber 50mA.
Der Hersteller propagiert für diese Werte 75mA.

Mit zwei Faustformeln allein läßt sich keine Endstufe dimensionieren!

Der Entwickler hat sich schon etwas dabei gedacht, weshalb er einen bestimmten Anodenwiderstand angesetzt hat, weshalb er einen Ruhestrom vorgibt usw. AB-Betrieb ist nicht gleich AB-Betrieb. Es ist Sache des Entwicklers, wie er den gestaltet.
Für die EL34 ist in den Datenblättern zumeist auch nur ein Arbeitspunkt für Eintaktbetrieb angegeben (Ua=265V, Ra=2k). Das geht aber auch bei 400V, hier ist der aussteuerbare Strom allerdings kleiner, dafür kann mehr Spannung ausgesteuert werden.

MfG

DB

Zur Festlegung des Arbeitspunktes dient das IaUa-Kennlinienfeld. Darauf wird die Pa-Kurve aufgetragen und die Grenzwerte für Ua max und Ia max eingezeichnet. Aus diesen Grenzwerten kann man die Lage der Widerstandsgeraden festlegen, welche ihrerseits den entsprechenden Ra darstellt.
Dies gilt sowohl für Klasse A Eintakt als auch für Klasse AB und B Gegentakt unter Berücksichtigung, dass hierbei nur eine Röhre auf einer IaUa-Kennlinienschar vorhanden ist. Durch entsprechende Zusammensetzung zweier Kennlinienscharen bekommt man die ganze Ausgangskurve, aus welcher sich auch die Ausgangsleistung ablesen lässt.
Das ist der korrekte Weg.
Oder man verwendet gleich die Daten, die das Datenblatt vorgibt.

Na ei soviel Unklarheit rund um diese Formeln würd mich mal interessieren wie ihr euren Ruhestrom berechnet. Großartige Klagen über die bei TT gezeigten Formeln gabs bisher ja nicht
Gruß Ralph

Moin moin,

ich habe die Formel so bei TubeTown abgeschrieben.War stutzig geworden, weil die Werte die ich danach bekomme, anders sind als die in meinen Datenblättern.
Da hab ich ja ganz schön was angerichtet

Hi Ralf..

Jau da haste in nen Wespennest gestochen Mir war bisher keine andere Formel bekannt als die von TT (für Class AB), bin gespannt wie die anderen Jungs hier rechnen.
Gruß Ralph

Der Ruhestrom läßt sich für Gegentakt-AB und B nicht einfach berechnen, weil hier unsymmetrisch ausgesteuert wird.
Er ergibt sich aus dem Ia/Ua-Kennlinienfeld, in das man die Arbeitsgerade sowie die Qamax-Hyperbel einzeichnet und sich dann ein paar Gedanken macht, ob in Richtung der Aussteuerung eine hinreichende Äquidistanz der Kurven vorliegt (wichtig wegen Übernahmeverzerrungen) und ob Qa einigermaßen von Qamax entfernt liegt.

Bei den meisten Endstufen liegt eine Betriebsart vor, die im deutschen Sprachgebrauch als D-Betrieb bekannt ist. Die Amerikaner nennen es "AB fixed bias" (der Arbeitspunkt liegt also fest).
AB-Betrieb meint aber in seiner eigentlichen Bedeutung A-Betrieb bei kleiner Aussteuerung und ein Sinken des Arbeitspunktes hin zu B-Betrieb bei großer Aussteuerung, d.h. gleitenden Arbeitspunkt.

MfG

DB

Nach meinem Wissen wird bei AB der Arbeitspunkt sogewählt, dass noch ein ordentlicher Ruhestrom fliesst, sodass bis etwa 30% der Leistung quasi Klasse A vorliegt und erst darürber die Röhren bis in den Sperrbereich ausgesteuert werden. Und ausserdem sind bei Klasse AB normalerweise Kathodenwiderstände für die Vorspannungserzeugung verantwortlich.
Bei Klasse B wird der Ruhestrom so gewählt, dass die Röhren schon bei etwa 10% der Leistung in den Sperrbereich ausgesteuert werden. Und bei B wird die negative Vorspannung immer aus einer unabhängigen Gleichspannung gewonnen.
Wie hoch die Ströme jeweils sein sollen, bestimmen Datenblatt und Geräte-Entwickler.

Hallo dB und richi ..
Deine/Eure Berechnungsgrundlagen waren mir im Detail nicht bekannt, ohne diese damit kritisieren zu wollen! Geht ja schon gut ins Eingemachte, Qamax-Hyperbel hör ich zum ersten Mal Wie auch immer, sofern man so zu einem Ergebnis kommt ist ja alles tutti.

Wie sähe denn im konkreten Fall die Berechnung für ne SED-KT88 (von TT bezogen, Anod.Verlustleistung mit 40W angegeben) in einem AB-Amp mit 439V Anodenspannung aus? Würd mich echt sehr interessieren. Ich habe hier nach der TT Formel für Class AB gerechnet.
Gruß Ralph

Belzebub69 schrieb:

Hallo dB und richi .. Deine/Eure Berechnungsgrundlagen waren mir im Detail nicht bekannt, ohne diese damit kritisieren zu wollen! Geht ja schon gut ins Eingemachte, Qamax-Hyperbel hör ich zum ersten Mal Wie auch immer, sofern man so zu einem Ergebnis kommt ist ja alles tutti. Wie sähe denn im konkreten Fall die Berechnung für ne SED-KT88 (von TT bezogen, Anod.Verlustleistung mit 40W angegeben) in einem AB-Amp mit 439V Anodenspannung aus? Würd mich echt sehr interessieren. Ich habe hier nach der TT Formel für Class AB gerechnet. Gruß Ralph

Servus Ralph,

so einfach geht das nicht. Erstens sind einmal so ziemlich alle Grenz- und Betriebsparameter der verwendeten Röhre(n) zu beachten - und dann geht da natürlich (neben all den erwähnten Spannungen und Strömen) eine ganz wesentliche Größe mit ein - nämlich die Primärimpedanz des Ausgangsübertragers (und die liegt in der Regel bei vorgegebener Lastimpedanz fest) - dies gibt den Arbeitswiderstand vor, auf den die Röhre arbeitet. Und zweitens ist AB-Betrieb nicht gleich AB-Betrieb (DB hat das weiter oben schon erwähnt). AB-Betrieb heißt zunächst mal nichts anderes, daß jede der beiden Röhren einer Gegentaktendstufe ein (bezogen auf die Kurvenform der Ansteuerung) asymmetrisches Ausgangssignal abliefert - wie weit diese Asymmetrie bei welchem Aussteuerungspegel geht, ist Sache des Schaltungsentwicklers. Und durch die Gegentaktschaltung (welche ja mit einer Phasendrehung von 180[°] zwischen beiden Röhren arbeitet) und den Ausgangsübertrager werden diese beiden asymmetrischen Kurvenformen so zusammengesetzt, daß das Signal am Lautsprecherausgang in seiner Kurvenform (idealerweise) wieder der Kurvenform des Endstufenansteuersignals entspricht. Der Symmetrierestfehler des Ausgangssignals drückt sich dann direkt als eine Komponente des Klirrfaktors aus - etwas, was praktisch immer mit Hilfe einer Gegenkopplung minimiert wird. Auch die sogenannten Ultralinearanzapfungen am Ausgangsübertrager sind Teil dieser Gegenkopplung (in diesem Fall an das Schirmgitter der Endpentoden) - und auch deren Lage (sprich: pozentuale Windungszahl von der Gesamtprimärwicklung) geht bei gegebenem Arbeitspunkt ziemlich drastisch in das Gesamtergebnis (Ausgangsleistung, Klirrfaktor, TIM etc.) mit ein.

Diese asymmetrische Aussteuerung im AB-, B- oder gar C-Betrieb (die der Wirkungsgraderhöhung bei gegebenen Röhren- und Netzteildaten und damit einer Erhöhung der Ausgangsleistung dient) ist übrigens der Grund dafür, warum Eintaktendstufen im Audiobereich ausschließlich im A-Betrieb (also mit einem Arbeitspunkt auf der Mitte des geraden Teils der Steuerkennlinie einer Röhre) betrieben werden können - schließlich fehlt dieser Endstufengattung die zweite Röhre zur "Kurvenformergänzung".

Röhrenendstufen ordentlich auszulegen ist ein mehrstündiger, mit doch einigen Rechnungen versehener und zum Teil iterativer Prozeß (dessen Resultate ggf. im Labor durch einen Schwung Messungen an einem Versuchsaufbau untermauert werden müssen) und gehört eigentlich ganz klar in den Bereich der Ingenieurskunst - mit ein paar Überschlagsformeln ist es da in der Regel - wenn man ein zumindest meßtechnisch optimales Ergebnis und nicht nur irgendein Ergebnis erhalten will - nicht getan.

Grüße

Herbert

Hallo Herbert

na das doch mal wieder eine "Herb-Spezial-Antwort" Echt krass..
Zugegeben werd ich mir das aber noch 1-3x genau durchlesen müssen ums bis ins Detail zu schnackeln

Bleibt die Frage, wie man konkret vorzugehen hat, um den Bias für seinen Amp zu bestimmt. Ich zB bin kein Ing. aber möchte meinem Amp trotzdem beste Werte zufügen Und möglichweise Klangpotential zu vergeuden nur weil man was nicht ausrechnen mag.. das schmerzt dann u.U. doch
Und die Frage warum die TT Formeln im allgemeinen akzeptiert werden, der juute Dirk wird sich ja was dabei gedacht haben.
Gruß Ralph

Belzebub69 schrieb:

Hallo Herbert na das doch mal wieder eine "Herb-Spezial-Antwort" Echt krass.. Zugegeben werd ich mir das aber noch 1-3x genau durchlesen müssen ums bis ins Detail zu schnackeln Bleibt die Frage, wie man konkret vorzugehen hat, um den Bias für seinen Amp zu bestimmt. Ich zB bin kein Ing. aber möchte meinem Amp trotzdem beste Werte zufügen Und möglichweise Klangpotential zu vergeuden nur weil man was nicht ausrechnen mag.. das schmerzt dann u.U. doch Und die Frage warum die TT Formeln im allgemeinen akzeptiert werden, der juute Dirk wird sich ja was dabei gedacht haben. Gruß Ralph

Servus Ralph,

jetzt wäre doch mal ein Link zu den Formeln von Tube-Town interessant (ich hab' nämlich nichts auf deren Homepage gefunden, was mit Sicherheit an meiner stümperhaften Suche liegt), dann kann ich dazu ein paar Kommentare schreiben....

Grüße

Herbert

Als Nachtrag hätt ich hier das Datenblatt meiner SED´s KT88:



Na logo Herbert guckst Du hier: http://www.tube-town.de/diy/doityourself.html direkt oben
Gruß Ralph

Moin Herbert,


hier der Link zu TT

http://www.tube-town.de/diy/bias-einstellung.pdf

Edison schrieb:

Moin Herbert, hier der Link zu TT http://www.tube-town.de/diy/bias-einstellung.pdf :prost

Also, das was da in diesem Dokument zu lesen ist, ist - vorsichtig gesagt - eine äußerst starke Vereinfachung der Zusammenhänge. Und diese Vereinfachung stellt nur auf einen EINEN EINZIGEN Parameter ab - nämlich die maximal zulässige Anodenverlustleistung der jeweils verwendeten Röhre (welcher überhaupt nicht klangrelevant ist, sondern einfach ein Grenzwert der jeweiligen Röhre ist). Aus dieser maximal zulässigen Anodenverlustleistung und der Anodenspannung der Röhre wird jetzt einfach ein prozentuales Wertefenster für den einzustellenden Ruhestrom berechnet, welcher sich im AB-Betrieb (laut den genannten Formeln) in einem Fenster von 50% (Minimalwert) bis 70% (Maximalwert) der maximal zulässigen Anodenverlustleistung (die sich bei diesem Ruhestrom und gegebener Anodenspannung ergibt) bewegen darf. Kein Wunder also, daß mit dieser Simpelst-Formel völlig andere Werte rauskommen, wie die, welche in den Röhrendatenblättern publiziert werden.

Dieses Vorgehen halte ich (ebenfalls sehr vorsichtig gesagt) für ziemlich gewagt - berücksichtigt es doch in keiner Weise die zugrunde liegende Verstärkerschaltung und deren Auslegungsdaten und damit den technisch optimalen Arbeitspunkt der Endröhren.

Greifen wir uns mal ein paar Details aus diesem Dokument heraus:

Zitat (Bias Einstellung? Was ist das?, Seite 3 Mitte):

"Durch die recht schnelle Alterung von Röhren und der daraus resultierenden Verschiebung des Arbeitspunktes empfehle ich die Einstellung bei normalem Betrieb ca. alle 6 Monate zu wiederholen".

Wasser auf die Mühlen der Ruhestromfetischisten - und absolut nicht notwendig. Das wurde und wird bei keinem professionellen Gerät so gemacht.


Zitat (Bias Einstellung? Was ist das?, Seite 3 Mitte):

"In der Praxis bedeutet dies, daß selbst ohne Signal immer ein definierter Strom durch die Röhre fließen muß, welcher sich aus der Summe des Gitter- und Anodenstroms zusammen setzt und über die Kathode (Minuspol) abfließt".

Zugunsten des Autors nehme ich mal an, daß er mit dem "Gitterstrom" den Schirmgitterstrom einer Pentode meint. Steuergitterstrom (und sei er auch noch so klein) sollte nämlich bei ordentlich konstruierten Audioverstärkern in keinem Betriebsfall vorkommen (einzige Ausnahme von dieser Regel wäre ganz vielleicht die russische 6C33C-B unter sehr eng gesetzten Grenzen, aber diese Röhre kommt in der Tabelle des Autors gar nicht vor).


Zitat (Messung Anodenspannung, Seite 3 unten):

"Am einfachsten läßt sich diese Spannung messen, indem man die Endröhren entfernt und "von oben" im Sockel mißt. Die gemessene Spannung liegt dann im Normalbetrieb - also unter Last etwas tiefer als im Leerlauf - bei 450 Volt ohne Last kann man in der Regel von 420-430 Volt unter Last ausgehen".

Also das ist - naja - Kaffeesatzleserei. Die Anodenspannung muß bei den für den Verstärker vorgegebenen Ruhestrombedingungen gemessen werden - gehen da doch Dinge wie der Innenwiderstand des Netzteils (Röhren- oder Halbleitergleichrichter? Siebdrossel? Siebwiderstand? Innenwiderstand des Netztrafos?) sowie der ohmsche Widerstand des Ausgangsübertragers mit ein.


Weiteres Zitat (Ruhestromeinstellung, Seite 4 unten):

"....dies erfolgt in der Regel über dafür vorgesehene Drehpotentiometer. Besitzt man einen Verstärker, der nicht über eine solche Einstellmöglichkeit verfügt, kann man diese nachträglich einbauen (lassen)".

Also das ist - mit Verlaub gesagt - jetzt schon nahe an der Realsatire. Verstärker, welche mit automatischer Ruhestromeinstellung (sog. Autobias) ausgerüstet sind, sind in der Regel sorgfältig konstruierte Gebilde, bei denen sich der Entwickler was dabei gedacht hat. Und Sinn und Zweck einer Autobias-Schaltung ist es nun mal, Arbeitspunkte und damit Ruheströme über die Röhrenlebensdauer und die Röhrentoleranzen konstant zu halten. Was um Himmels willen rechtfertigt die Entfernung der Autobias-Schaltung zugunsten einer manuellen Arbeitspunkteinstellung?


Zitat (Einstellwerte, Seite 6 Mitte):

"....und auch die gleichen Typen bei unterschiedlichen Herstellern abweichende Werte haben können....".

Eine Röhre (z.B. eine EL34) von verschiedenen Herstellern sollte sich in ihren publizierten Kenndaten absolut gleich verhalten - und ein Blick in die Datenblätter dieser Röhren bestätigt das. Selbstverständlich sind auch diese Daten Toleranzen unterworfen (Fertigungstoleranzen, Alterung etc.), auch das ist in den Datenblättern von seriösen Röhrenherstellern vermerkt und wird von seriösen Verstärkerherstellern selbstverständlich beim Entwurf ihrer Produkte berücksichtigt.


Zitat (Class A Verstärker, Seite 7 unten):

"Ermittelt wird dieser Arbeitspunkt mit der Formel: Anodenverlustleistung [W] / Anodenspannung [V] = Strom [A]".

Also, jetzt wird's ganz grob - das ist einfach technischer Unfug. Wenn eine Röhre im A-Betrieb mit Ihrer maximalen Anodenverlustleistung als Ruheverlustleistung betrieben wird, dann steht ihr Arbeitspunkt am oberen Ende (oder in der Nähe davon) ihrer Steuerkennlinie - und nicht in der Mitte des geraden Teils eben dieser Steuerkennlinie, wo er hingehört. Mit anderen Worten: Mit einer positiven Signalansteuerung am Steuergitter läßt sich diese Röhre nicht mehr viel weiter aussteuern - recht schnell sind starke Verzerrungen sowie nur noch eine ziemlich geringe im Audiobereich sinnvoll nutzbare Ausgangsleistung die unmittelbare Folge.


Weiter im Text, nächstes Zitat (Zurück zur Praxis und dem Messaufbau, Seite 8 Mitte - Schaltskizze):

Ruheströme mit einem STROMmesser parallel zur Primärseite des Ausgangsübertragers messen? Wie, was? Wenn man das überhaupt machen möchte, dann geht das nur dadurch, daß man den Gleichstromwiderstand der Primärseite des Ausgangsübertragers bei Betriebsbedingungen (Temperatur etc.) GENAU kennt und dann den Spannungsabfall über dieser Primärwicklung mit einem Spannungsmesser mißt. Das scheint allerdings auch der Autor geahnt zu haben, immerhin schrieb er - Zitat: "Weiterhin muß wirklich sicher gestellt sein, daß das verwendete Meßgerät von sehr guter Qualität ist, damit das Meßergebnis nicht getreu dem Motto "wer mißt, mißt Mist" verfälscht wird - mathematisch könnte man sagen: R(Meßgerät) << R(Ausgangsübertrager)". Diese Meßmethode ist absolut NICHT empfehlenswert - neben den möglicherweise gewaltigen Meßfehlern, die man sich dabei einhandelt, mißt man am Punkt mit den absolut höchsten Spannungen im ganzen Verstärker (inklusive der damit verbundenen Lebensgefahr) - die Messung des Ruhestroms als Spannungsabfall über den Kathodenwiderständen, wie sie seit Jahrzehnten gebräuchlich ist, hat schon ihren Sinn: Sie findet an einem sehr massenahen Potential statt, bei dem die Stromschlaggefahr eher gering ist....


Ich habe hier exemplarisch nur ein paar Zitate aus diesem Text herausgegriffen - mein persönlicher Eindruck beim Lesen des gesamten Textes ist allerdings zusammengefaßt: weitgehend ziemliches Kopfschütteln.

Fazit:

Für mich liest sich dieses Dokument wie eine Handlungsanleitung mit geringstmöglichem Komplexitätsgrad für technisch Ahnungslose - gespickt mit Werten, bei denen ohne Kenntnis des Verstärkertyps und dessen Schaltung ein einigermaßen annehmbares Resultat ohne Zerstörung des Verstärkers zu erwarten ist - und mit welcher der "Ruhestromspieltrieb" (unter Erreichung irgendwelcher klanglicher Veränderungen - ich vermeide bewußt das Wort "Verbesserungen") befriedigt werden kann. Ob und wie weit man mit dieser Einstellanleitung von den technisch machbaren Möglichkeiten des Verstärkers entfernt ist, bei welchen dieser das Optimum seines Leistungsvermögens entfaltet, steht da nicht (und kann in dieser Verkürzung der Sachverhalte da auch gar nicht stehen). Meine Empfehlung: Jeder seriöse Verstärkerhersteller gibt für seine Geräte für einen bestimmten Röhrentyp (nämlich für den Typ, für den seine Geräte gemacht sind) einen optimalen Arbeitspunkt und damit Ruhestrom an - und den und nichts anderes sollte man einstellen, und damit basta.


Grüße


Herbert

Woow.. der Herbert
Wiedermal unglaublich dein Post, vielen Dank für deine viele Mühe

Und vernichtender könnte eine Einschätzung wohl nicht mehr ausfallen Das ja schon echt krass, ich bin damals auf die TT-Formel verwiesen worden, und kenne ehrlich gesagt nicht einen der nach ner anderen Formel vorgeht (doch.. jetzt schon )Auch ich habs als "gegeben" angesehen und das nicht weiter hinterfragt, ist ja auch schön bequem so
Aber du hast ja nun recht eindrucksvoll dargelegt, das es so einfach net ist, db und richi hatten sowas ja auch schon durchblicken lassen.

Heißt also das man sich da auf die Auskünfte der Hersteller des Amps vertrauen muß, da kann man dann nur hoffen das der Typ dann auch weiß wovon er redet
Bin echt bissi baff.. das muss ich erst mal verkraften Nochmal danke für deine Mühe Herbert
Gruß Ralph

Moin Herbert,

danke Dir und allen anderen für die Ausführungen.

Es ist doch immer wieder gut zu Fragen, wenn Zweifel bestehen, wie bei mir an der TT-Formel. Die Zusammenhänge sind mir jetzt viel klarer.

Herbert, die nächste Frage kommt bestimmt

Für alle, die es wirklich richtig machen wollen:
Hier mal anhand einer EL84 die ganze Kurvenschar, die massgebenden Grössen und die Berechnung.
http://frank.pocnet.net/sheets/030/e/EL84.pdf



Zuerst etwas grundsätzliches. Wenn man einen Ausgangsübertrager verwendet, so hat dieser einen kleinen ohmschen Widerstand, aber eine hohe Impedanz. Das bedeutet, dass an ihm fast keine Gleichspannung abfällt. Wenn man also beispielsweise eine Bertriebsspannung von 285V verwendet, wird man an der Anode noch so 275V haben. Wenn man aber die Röhre aussteuert, also leitend macht, fällt die Anodenspannung vielleicht gegen Null Volt kurzzeitig. Macht man gleich darauf die Röhre sperrend, steigt die Anodenspannung kurzzeitig (durch die Induktionsspannung des Trafos) auf 550V. Wenn man also die Maximalspannung in den Grenzdaten beachtet, bedeutet das nicht, dass man die Röhre mit einer so hohen Spannung betreiben darf, weil ja eben noch die Induktinsspannung dazu kommt.

Jetzt zu der Kurvenschar IaUa. Hier ist die Kurve für die maximale Anodenverlustleistung (richtig bezeichnet mit Pa max, von DB als Qamax und von Philips als Wa) von 12W eingezeichnet. Diese erhält man, wenn man beispielsweise für alle 50V den Strom berechnet, der für diese 12W nötig ist. Dann die Punkte verbinden und schon haben wir diese hyperbolische Kurve. Diese Kurve sagt, dass alles oberhalb und rechts davon verboten ist.

Was man auf dieser Kurvenschar auch sieht, dass im Bereich tiefer Anodenspannungen die einzenen Linien mit den unterschiedlichen Gittervorspannungen nicht mehr vernünftig parallel verlaufen. Man wird also den Bereich mit Anodenspannung unter 100V meiden, um Verzerrungen vorzubeugen.

Jetzt nehmen wir die Grenzdaten. Da steht Vao (Ua max richtigerweise) 550V Also ziehen wir in der Kurvenschar eine Linie bei 550V, das ist die rosa Linie 3.
Und weiter steht da etwas von Ik max 65mA Diese Linie ziehen wir ebenfalls. Das ist Rosa 4.
Die nächste Linie ist Schwarz 5. Sie liegt zwischen der höcht möglichen Anodenspannung, also bei 550V und Null mA Anodenstrom und der tiefst möglichen Anodenspannung, also Null Volt Ua. Dabei darf diese Linie nicht über die Leistungshyperbel hinaus, denn das ist verboten, weil ja sonst die maximale Anodenverlustleistung überschritten würde.

So, jetzt haben wir also die maximale Verlustleistung (war ja schon vorhanden), die maximale Anodenspannung (rosa 3) und den maximalen Strom (rosa 4) und die eigentliche Arbeitskennlinie (schwarz 5), welche auch den Arbeitswiderstand, also die Primärimpedanz des Übertragers bedeutet. Und wir können jetzt schon ausrechnen,wie hoch diese Impedanz sein muss. Dazu nehmen wir die beiden Enden von Schwarz 5, das ist einmal 550v/0mA und einmal 0V/80mA. Folglich rechnen wir uns aus den 550V und den 80mA einen Widerstand von R=U/I von 550:80 = 6,875k aus.

Jetzt legen wir die halbe maximale Anodenspannung als Leerlauf-Betriebsspannung fest. Das ist also die Anodenspannung, die wir ohne Aussteuerung an der Anode messen. In unserem Fall 275V. Hier setzen wir die Linie Grün 1. Und der Schnittpunkt dieser Linie mit der Widerstandsgeraden (Schwarz 5) ist gleichzeitig der Schnittpunkt mit der Leistungshyperbel. Hier legen wir die Ruhestrom-Linie Grün 2. Wir bekommen so einen Ruhestrom von rund 44mA.
Wenn wir diese Grün 2 (Ruhestrom) und die Leistungshyperbel betrachten, ergibt sich bei dessen Schnittpunkt eine Kreuzung mit der Linie "-10V" der -Ug Schar. Das bedeutet, dass wir für diese Betriebsart, also diese Anodenspannung, diese Schirmgitterspannung (wurde oben im Diagramm mit 300V angegeben) und diesen Anodenstrom eine Gittervorspannung von -10V brauchen.

Jetzt haben wir den maximalen Anodenstrom von 65mA (rosa 4) und die Widerstandsgerade Schwarz 5. Am Schnittpunkt dieser beiden ist der Punkt erreicht, an dem ich die Röhre nicht weiter aussteuern kann, weil ich sonst den Maximalstrom überschreite. Wenn ich also die Gittervorspannung unter -7V sinken lasse, wird der Anodenstrom zu hoch. Dieser Punkt ist gleichzeitig bei 100V Anodenspannung erreicht. Schwarz 6 ist also der Punkt, an welchem der höchst zulässige Strom mit der Widerstandsgeraden kreuzt und daraus die Minimal-Anodenspannung markiert. Neben diesen 100V haben wir ja die Nennspannung von 275V angenommen. Also ist die Aussteuerung in der negativen Halbwelle 175V (275V Nenn minus Ua Min von 100V = 175V) Und wenn wir die Nennspannung als Mitte betrachten, dann kann die positive Halbwelle bis 275V plus 175V = 450V werden. Dieser Maximalpunkt ist mit Schwarz 7 bezeichnet. Gleichzeitig brauche ich eine negative Gittervorspannung von -14V, um diesen Punkt zu erreichen.
Daraus kann ich ablesen, dass ich eine unverzerrte Aussteuerung über den ganzen Bereich nicht bekomme, denn ich ändere die Vorspannung von minus 10V auf minus 7V (also plus 3V für die positive Ansteuerung oder die negative Ausgangshalbwelle), aber von minus 10V auf minus 14V (also minus 4V für die negative Ansteuerung oder die positive Ausgangshalbwelle).

Würde ich jetzt Linie Schwarz 8 weiter bis 0V verlängern, könnte ich den minimalen Anodenstrom ablesen. Dieser liegt bei rund 15mA.
Wir habe also jetzt den sich ändernden Anodenstrom zwischen Linie Schwarz8 und Rosa 4 von (65 minus 15=) 50mA und die Anodenwechselspannung von (zwischen Schwarz 6 und 7) 350V. Da es sich hier um Spitzen-Spitzenströme und auch SS-Spannungen handelt, muss man zur Leistungsberechnung (das Dreieck 9) sowohl Spannung als Strom durch 2 mal Wurzel 2 teilen. (2x W2 mal 2x W2 = 8 ) Also können wir die Ausgangsleistung als P=U*I berechnen und in unserem Fall, eben wegen der SS-Werte, durch 8 teilen. Wir bekommen in unserem Beispiel eine Ausgangsleistung von knapp 2,4W.

Diese ganze Berechnerei ist absolut richtig, nur macht man in der Praxis gewisse Abweichungen. Bei kurzzeitigen Kathodenstrom-Überschreitungen leidet die Röhre noch nicht. Man kann also die Röhre noch weiter in den Bereich eines höheren Stroms aussteuern, also Rosa 4 auf 75 mA festsetzen und damit Schwarz 6 auf 50V verschieben. Damit verschiebt sich auch aus Symmetriegründen Schwarz 7 und Schwarz 8 wird länger. Folglich ist das Dreieck 9 grösser, was eine Leistungserhöhung bedeutet. Wir wären schon bei etwa 3,7W. Nur wird der Klirr bedeutend stärker.
Denkbar wäre sogar eine Ausweitung auf knappe 80 mA und rund 520V. Das ergäbe dann eine Leistung von 5W. Aber der Klirr wäre schon undiskutabel und selbst mit Gegenkopplungen nicht mehr zu bändigen.
Und man müsste zur Optimierung mit der Schirmgitterspannung operieren. So fände man sicher bei einer Kurve mit 250V Schirmgitter- und Anodenspannung und entsprechend angepasster Trafoimpedanz noch günstigere Leistungsausbeuten. Allerdings ist generell zu beachten, dass der Klirr mit zunehmender Leistung stark zunimmt.

Es ist daher beim Verstärker-Selbstbau wichtig, die verschiedenen Röhrendatenblätter zu vergleichen, weil man dann möglicherweise unterschiedliche Kurven durch unterschiedliche Spannungen zur Verfügung hat und daraus die optimalen Daten konstruieren kann. Oder man verlässt sich gleich auf die Daten, die jeweils für Trafoimpedanz, Betriebsspannung und Ruhestrom angegeben werden.

Noch wichtiger ist bei fertigen Verstärkern, dass man die Herstellerangaben respektiert, denn je nach Spannungsabweichung ergeben sich ganz andere Bedingungen. Und nur am Ruhestrom schrauben bringt gar nichts. Da muss man wirklich alle Parameter beachten und gegebenenfalls anpassen. Das sollte eigentlich aus dieser ganzen Zusammenstellung klar geworden sein. Und wie hier mehrfach schon erwähnt, gelten diese Aussagen mal für eine Eintaktstufe, aber auch sinngemäss für Gegentaktstufen, allerdings mit noch grösserer Anpassungsmöglichkeit (und Fehlerquoten). Da muss man schon wissen, was man tut.

richi44 schrieb:

Für alle, die es wirklich richtig machen wollen: Hier mal anhand einer EL84 die ganze Kurvenschar, die massgebenden Grössen und die Berechnung....... .....Es ist daher beim Verstärker-Selbstbau wichtig, die verschiedenen Röhrendatenblätter zu vergleichen, weil man dann möglicherweise unterschiedliche Kurven durch unterschiedliche Spannungen zur Verfügung hat und daraus die optimalen Daten konstruieren kann. Oder man verlässt sich gleich auf die Daten, die jeweils für Trafoimpedanz, Betriebsspannung und Ruhestrom angegeben werden....... .....Noch wichtiger ist bei fertigen Verstärkern, dass man die Herstellerangaben respektiert.........., denn je nach Spannungsabweichung ergeben sich ganz andere Bedingungen. Und nur am Ruhestrom schrauben bringt gar nichts.......

Servus Richi,

danke für Deine Darlegung der Zusammenhänge....Du hast mir eine Menge Arbeit abgenommen....ich wollte mich heute abend mal hinsetzen und einen Beitrag verfassen, der die Auslegung einer Röhrenendstufe an einem Beispiel durchrechnet....aber das ist nun ja nicht mehr nötig.....

Was aus Deinen Ausführungen klar hervorgeht, ist das, was von Dir, DB, ein paar anderen und mir schon mehrfach betont wurde: Das es eben ganz so einfach nicht ist und man schon eine deutliche Anzahl von Parametern und Einflußgrößen beachten und durchaus etwas rechnen muß, um zu vernünftigen Ergebnissen zu kommen - etwas, was sich nicht mal nebenbei in fünf Minuten erledigen läßt.

Grüße

Herbert

@ Herbert
Gern geschehen.
Aber es sind noch einge Ergänzungen nötig.

Nehmen wir nochmals die EL84. Diese wird im Datenblatt mit einer Ausgangsleistung von maximal 6W angegeben. Wenn wir diese Effektivleistung mal 8 nehmen, haben wir die SS-Leistung von 48W. Daraus kann man unter Annahme einer Spannung (oder eines Stroms) den Strom (oder die Spannung) errechnen, die dazu nötig ist. Wenn wir jetzt von 250V Betriebsspannung ausgehen, also die Ruhespannung an der Anode ohne Aussteuerung, bekommen wir im Maximum 500V Wechselspannung. Dazu muss die Röhre voll leitend oder voll gesperrt sein. Und somit müsste der Strom zwischen NULL und 96mA liegen.
Wenn man sich die Kurven anschaut, so wird klar, dass man die Röhre kaum bis Spannung NULL aussteuern kann. Und weiter sind die Kurven in diesen Endbereichen so krumm (sie heissen ja auch nicht "Gerade" sondern eben "Kurven"), dass Leistung ohne Klirr nicht möglich ist. Und weiter muss man daran denken, dass dann, wenn Strom oder Spannung auf NULL sind, keine Gegenkopplung der Welt da noch was zurechtbiegen kann. Das sind und bleiben Klirrhaufen!

Aber nochwas zum maximalen Kathodenstrom: Dieser wird im angezeigten Datenblatt mit 65mA angegeben. Dies ist der maximale Dauerstrom.
Wie an anderer Stelle mal erwähnt, emitiert das Kathodenmaterial unter Wärme Elektronen. Und zwar mehr, als normalerweise "verbraucht" (also weitergeleitet) wird. Der unbenützte Rest bildet an der Kathode eine Elektronenwolke. Und ähnlich wie beim Dampfkochtopf bildet sich ein "Überdruck", der eine weitere Emission verhindert. Wenn man nun kurzzeitig die Elektronenentnahme erhöht, vermag erstens das Kathodenmaterial ohne Schaden das nachzuliefern und bei sehr kurzzeitigen Impulsen wird die Wolke einfach etwas reduziert.

http://frank.pocnet.net/sheets/010/p/PL519.pdf
Diese PL519 war als Zeilenendröhre in Farbfernsehern eingesetzt. Trotz einer nicht allzu hohen Anodenverlustleistung war schon ein rechter maximaler Kathodenstrom möglich. Und impulsmässig war er für 1,5A zugelassen.
Man müsste somit bei einer EL84 auch von höheren Spitzenströmen ausgehen. Das sieht man ja schon an der Berechnung mit den 6W. Da ist der Spitzenstrom 96mA.

Aber mal weiter mit den zusätzlichen Überlegungen.
Wenn wir eine Gegentaktendstufe bauen, geht ein Gitter jeweils gegen Null, das andere gegen Minus. Also steigt der Strom in der einen Röhre, in der anderen nimmt er ab.
Wenn wir das Klasse A machen (so wie in unserer Kurvenschar), so haben wir einfach zweimal das, was wir auf unserer Kurvenschar aufgezeichnet haben. Wir könnten rein rechnerisch zwei Ausgangsübertrager verwenden und die Ausgangssignale einfach addieren. Dann haben wir zweimal die Spannung oder zweimal den Strom, also einfach die doppelte Leistung. Das ist noch nicht berauschend.

Man kann aber auch die Gittervorspannung so legen, dass der Ruhestrom geringer wird. Machen wir es mal ganz extrem und rechnen im vorherigen Beispiel mit einer Gittervorspannung von -16V. Weil nur bis -14V aufgezeichnet ist, können wir davon ausgehen, dass die Röhren keinen Strom mehr ziehen.
Also sollte es möglich sein, nicht nur die (als Maximum angegebenen) 65mA zu ziehen, wenn die Röhre leitend wird, sondern einiges mehr. Das ist einmal erlaubt, weil die Röhre nicht dauernd Strom zieht, sondern nur in einer Halbwelle, zweitens denken wir an den Kochtopf und drittens haben wir ja keinen Ruhestrom, sodass die Röhren bei Musik mit wechselnder Lautstärke immer wieder etwas entlastet werden. Wir können also von einem Maximalstrom von 131 mA pro Röhre ausgehen.

Die maximale Anodenspannung belassen wir bei 550V. Das alles ergibt einen maximalen Strom von 2x 131mA und eine maximale Spannung von 550V Das entspricht einer SS-Leistung von 550x0.262 = 144,1W Das geteilt durch 8 entspricht rund 18W effektiv. Da sind die Röhren aber schon bis zum Gehtnichtmehr ausgelutscht.
Bei Klasse A hätten wir im Maximum 12W, und das auch mit unsäglichem Klirr.

Jetzt könnte man wie im vorherigen Beitrag erwähnt mit den Spannungen und Ruheströmen operieren. Da bekäme man Leistungen von 14W oder 16W zustande. Wenn man weniger Ruhestrom "verkocht", hat man mehr Reserve, die man kurzzeitig einetzen kann.

Nochmals zurück zu unseren 18W. Diese haben wir erreicht, weil wir die Röhren im Ruhefall total gesperrt haben. Damit haben wir aber sehr starke Übernahmeverzerrungen, die nur mit einer kräftigen Gegenkopplung zu bändigen sind. Wenn wir das Datenblatt anschauen, haben wir einen Vorschlag mit 300V Ua, 11 mA Ruhestrom, mit -14,7V Gittervorspannung und 17W Ausgangsleistung. Der Klirr, der angegeben ist, bezieht sich natürlich auf die 17W. Hier ist die Übernahmeverzerrung nicht mehr so entscheidend. Diese hören wir bei kleinen Lautstärken.

Die Alternative ist folglich, den Ruhestrom zu erhöhen. Damit sind die Übernahmeverzerrungen kleiner, dafür sinkt die Stromfähigkeit der Röhren, weil sie ja schon im Ruhefall Strom liefern müssen, der eigentlich nichts nützt. Damit nimmt die mögliche Ausgangsleistung ab.
Sowas ist dann eine typische AB-Schaltung. Wie hoch also der Ruhestrom werden soll hängt davon ab, welche maximale Leistung man erreichen will. Oder anders rum: Die maximale zu erreichende Ausgangsleistung und der mazimal zulässige Klirr bei kleinen Signalen entscheidet über die Wahl des Arbeitspunktes.

Hallo Männer..

na holla das ist aber schon was anderes als die TT-Sachen, da schwirrt mir die Hirse aber ganz gut
Als EVD ist´s gar nicht sooo leicht in diese Thematik so weit einzutauchen, das hält mich aber nicht ab am Ball zu bleiben. Auch auf die Gefahr das die Frage komisch erscheint, das EL84 Beispiel gibt für Class A, was müßte ich für AB da zusätzlich umbasteln?
Auf jeden Fall habt vielen Dank für die Ausführungen Hamma was ihr da so aus dem Ärmel schüttelt
Gruß Ralph

Belzebub69 schrieb:

Auch auf die Gefahr das die Frage komisch erscheint, das EL84 Beispiel gibt für Class A, was müßte ich für AB da zusätzlich umbasteln?

Dazu mal vorab eine Frage an Richi: Was ist denn das für ein Programm, mit dem man so schön in alten Kennlinienfelder von Röhren (die als eingescannte JPEG's vorliegen, nehme ich mal an) rummalen kann?

Und dann, für Dich, Ralph:

wie schon häufiger gesagt: So einfach ist das nicht - das kommt darauf an, was man leistungs- und klirrfaktormäßig erreichen möchte - und darauf wird dann die Schaltung (und der Ausgangsübertrager ausgelegt. Das einzige, was man "aus der Hüfte geschossen" sicher sagen kann, ist, daß der Ruhestrom bei AB-Betrieb niedriger als bei A-Betrieb liegt.

Zur Verdeutlichung hier mal einige Links auf ein paar Datenblätter der EL84:

http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/frank/sheets/129/e/EL84.pdf

http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/frank/sheets/010/e/EL84.pdf

http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/frank/sheets/030/e/EL84.pdf

ich mach' bald weiter, nur momentan längeres Telefongespräche....

[EDIT] ich kam leider gestern nicht mehr dazu, das hier fertig zu schreiben (ab und zu verschieben sich im Leben die Prioritäten spontan), aber wie ich lese, ist Richi weiterhin am Ball - danke dafür an Dich, Richi.

@Ralph: Nur in Kurzform: Was Du aus den oben stehenden Datenblättern in den Links rauslesen kannst: Es gibt viele mögliche AB-Arbeitspunkte im Gegentaktbetrieb (einige davon sind in diesen Datenblättern mit tabellarischen Betriebswerten unterlegt), welche bei ein und derselben Röhre unter unterschiedlichen Spannungs- und Strombedingungen unterschiedliche Ausgangsleistungen und Klirrfaktoren abliefern und welche deswegen auch Ausgangsübertrager mit unterschiedlicher Primärimpedanz benötigen (in den Datenblättern sind z.B. Raa-Werte von 6, 8 und 10[kOhm] genannt).

Das Fazit: DEN AB-Arbeitspunkt für eine bestimmte Röhre ohne Kenntnis der näheren Begleitumstände gibt es nicht.

Grüße

Herbert






Grüße

Herbert

Hallo Herbert..

Haaaaamma soooviele Kurvenbilder Die Hirse kreist schon wieder
Und ich wollt gerade voll stolz verkünden das ich auch 2 Kurvenbilder von der KT88 gefunden habe
http://www.mclink.it/com/audiomatica/tubes/kt88.htm

Oki das kann ich so nicht durchgehn lassen.. hier noch was an Daten für die KT88:
http://tdsl.duncanamps.com/show.php?des=KT88

So das war´s dann leider auch schon.. na das wird ja noch ein Spaß werden
Gruß Ralph

Hallo Ralf
im Beitrag 26 habe ich eigentlich Klasse AB und B Gegentakt beschrieben. Hier ein Ausschnitt:

Man kann aber auch die Gittervorspannung so legen, dass der Ruhestrom geringer wird. Machen wir es mal ganz extrem und rechnen im vorherigen Beispiel mit einer Gittervorspannung von -16V. Weil nur bis -14V aufgezeichnet ist, können wir davon ausgehen, dass die Röhren keinen Strom mehr ziehen.

Ab da geht es wirklich nur um Gegentakt in A, AB und B. Aber ich sehe schon, ich muss das nochmals bebildern. Also, einen Moment.

@ Herbert:
Das geht teilweise mit Paintbrush, aber auch mit Microsoft Picture It! Foto 7.0 oder sogar mit Word.
Meine Schemas zeichne ich mangels etwas vernünftigem mit Word und mache anschliessend einen Screenshot mit Snagit.
Die Kurvenschar hier habe ich direkt aus dem Internet, ebenfalls mit Snagit kopiert und dann die paar Linien und Farben dem Picture It eingefügt. Das Ganze ist dann ein JPG oder BMP und das wars.

Jetzt aber an die Gegentakt-Arbeit!

Hi richi

Hab vielen Dank für deine Mühe, mal ganz ehrlich mit diesem Thread sind die ganzen alten Biasweisheiten (ich meine die TT-Sachen) übern Jordan gegangen.. beinahe macht sich Fassungslosigkeit breit Da ist nun richtig Wirbel entstanden, gepaart mit Ehrgeiz dem Problem den Gar aus zu machen.
Eure erstklassige Unterstützung ist da echt für mich ne Riesenhilfe, bestimmt für alle anderen auch die das Thema interessiert
Gruß Ralph (der nicht pennen konnte/kann )

Hier noch eine Kurve, die einiges zeigt:

Diese Kurve zeigt, was passiert, wenn man die Gitterspannung mehr oder weniger negativ macht. Links ist negativ, also kein Anodenstrom, rechts ist Null Volt am Gitter und hoher Anodenstrom.
Man stellt fest, dass die Kurve zwischen 20 mA und 150mA gerade ist. Nur haben wir gesehen, dass ein Dauerstrom von mehr als 65mA nicht erlaubt ist. Wir könnten diese Kurve also bei 100mA beenden. Das wäre so das Maximum, was wir der Röhre im Impulsbetrieb Klasse A zumuten können.

Bei den vorherigen Kurven (IaUa) habe ich die Klasse A Eintaktstufe eingezeichnet. Hier nun das Gleiche in der IaUg-Kurve.

Türkis habe ich die Linie für den Ruhestrom eingetragen und hellgrün die dafür nötige Gittervorspannung.
Von den zwei Kurven nehmen wir Nr 2, also die tiefere. Darauf habe ich rosa die jeweiligen angenommenen Spitzenwerte einer der Gittervorspannung überlagerten Wechselspannung eingezeichnet. Sie ist auf der horizontalen Achse mit U In bezeichnet und liegt zwischjen -3 und -7V.
Aus dieser Wechselspannung entsteht nun ein sich ändernder Anodenstrom, der mit I Out auf der Vertikalen angegeben ist. Man sieht hier sehr schön, dass der Ausgangsstrom in einem direkten Verhältnis zur Eingangsspannung steht. Die Kurvenabschnitte sind recht gerade, sodass kein Klirr zu erwarten ist.
Würde man nun die Aussteuerung näher gegen Null und bis -13V ausdehnen, sähe man, dass erstens der Maximalstrom überschritten würde und dass zweitens die Kurve krumm wird. So kämen wir zwar zu einem höheren Ausgangsstrom, aber auch zu erheblichem Klirr (was zwar viele an den Röhren schätzen, was aber mit Hifi nichts mehr zu tun hat).

Man könnte nun meinen, diese Kurve sei aussagekräftiger als jene, die ich zuerst erklärt habe. Tatsache ist, dass in dieser Kurve die Anodenspannung fest ist und somit diese Rückwirkung (die bei Trioden viel stärker ist) fehlt. Ausserdem ist die maximale Anodenverlustleistung hier nicht eingezeichnet. Aber diese Kurve zeigt ganz klar den Zusammenhang von Verzerrung, Arbeitspunkt und Aussteuerung.
Daher nun zur gleichen Kurve, aber für zwei Röhren in Gegentakt.

Hier habe ich einfach die Kurve verdoppelt und eine um 180 Grad gedreht, so, wie die Ansteuerung der Röhren auch um 180 Grad gedreht erfolgt. Ich habe dabei bewusst den Ruhestrom praktisch auf Null verlegt, also eine sehr hohe Gittervorspannung gewählt (Die Wert-Angaben musste ich bei der Zusammensetzung der Kurve abschneiden. Sie sind aber für uns hier ja nicht entscheidend, denn es geht ums Prinzip!). Daraus resultiert eina lange Kurve, die aber um den Nullpunkt (also bei der Zusammensetzung) eine starke Krümmung aufweist. Dieser Verstärker in Klasse B hat folglich bei kleinen Signalen einen sehr hohen Klirr.

Im Gegensatz dazu steht Klasse AB.

Hier ist ersichtlich, dass jede Röhre noch einen Rest-Ruhestrom hat, sodass sich die beiden Kurven nicht im krummen Teil aneinander fügen, sondern im geraden. Wenn man die Wertangaben wieder eintragen würde, sähe man, dass wir hier durch den geraden Verlauf deutlich weniger Klirr hätten, dass aber die Stromkurve kürzer wäre als bei Klasse B, was eine geringere Ausgangsleistung bedeutet.

Diese Darstellung mit den IaUg-Kennlinien zeigt eigentlich den Grund für den Klirr und den, warum man bei AB einen Restruhestrom behalten will. Wenn man nun verschiedene Röhrentypen vergleicht, stellt man fest, dass die Rundung im Bereich der hohen Gittervorspannung und des kleinen Anodenstroms unterschiedlich ist. Nicht alle Röhren setzen mit ihrer Krümmung gleich spät und gleich stark ein. Daher ist es unmöglich eine pauschale Angabe für den Ruestrom bei Klasse AB abzugeben. Ich habe hier mit den Kennlinien klar gezeigt, dass extremes Klasse B extrem klirrt und dass bei der EL84 ein Klasse AB mit geringem Klirr möglich ist. Würde ich nur schon diese Röhre als Triode schalten oder eine andere Pentode verwenden, wären die Ergebnisse ganz anders. Es macht daher schon Sinn, dass der Entwickler bei der Konzeption den Röhrentyp schon fest im Auge hat.

Und aus diesen Bildern wird auch offensichtlich, dass Datenstreuungen der Röhren, also die Krümmung der Kurve, in den Klirr und damit in den Klang eingreiffen. Aber es wird auch klar, dass Röhren, die ihren Namen verdienen und die Toleranzwerte einhalten, keine nennenswerten Kurvenabweichungen haben. Und auch die Alterung verändert die Kurve nicht stark, sondern es sinkt einfach das Verhältnis -Ug zu Ia (die Steilheit). Daher gibt es praktisch keine klanglichen Unterschiede aufgrund der Röhrenkennlinien (und auch überhaupt) innerhalb eines Typs. Anders sieht es aus, wenn entweder andere Typen verwendet werden oder wenn es sich um Funzeln handelt, die den Namen "Röhre" nicht verdienen.
Aber dies nur so am Rande.

Ich möchte nochmals auf die IaUa-Kurve zurückkommen. Im letzten Beitrag habe ich versucht, die Zusammenhänge bei Gegentaktschaltungen auf jenen Kurven zu umschreiben. Diese Umschreibung will ich hier mit einer zusammengesetzten IaUa-Kurve verdeutlichen. Leider geht das nicht, ohne die Wertangaben wegzuschnippeln. Daher habe ich die entsprechenden Werte einfach wieder hingeschrieben.

Hier ergibt sich in der Vertikalen eine leichte Überlappung, was einem Ruhestrom von etwa 5 bis 10 mA entspricht.
Es wird sofort klar, dass ich bei dieser Darstellung wieder die maximale Anodenspannung von 550V habe, was durch die roten Linien gekennzeichnet ist (es handelt sich um die gleiche Kurve, wie ich sie früher verwendet habe, also allenfalls von dort öffnen). Und da ja die Röhren gegeneinander arbeiten, bedeutet der Rest zwischen 550 und 600V gleichzeitig eine Restspannung von 50V gegen Null.
Wir haben somit eine Anodenwechselspannung von maximal 500V.
Hätte ich die Stromangabe noch, würde ersichtlich, dass sich dieser in jeder Röhre bis 120mA bewegt. Diesen Wert habe ich daher hier angeschrieben. Man kann somit von einem maximalen Anoden-Wechselstrom von 240mA ausgehen.
Man sieht nach wie vor die Leistungshyperbeln beider Röhren und ebenso die blaue Linie, welche den Arbeitswiderstand darstellt und nirgends über die Leistungshyperbel hinaus gehen darf.. Ebenso kann man aus diesen Kurve die Leistung berechnen.
Stellen wir also die Rechnungen an:
Maximale Spannung haben wir: 500V, ebenso maximalen Strom:240mA. Das ergibt eine maximale Leistung (SS) von 120W, geteilt durch 8 für die Spitzenwerte ergibt eine Ausgangsleistung von 15W.
Die Impedanz rechnen wir pro Röhre aus. Da haben wir eine maximale Wechselspannung von 500V und einen Wechselstrom von 120mA, was eine Impedanz von rund 4k ergibt. Raa wird demnach rund 8k.
Wenn wir jeweils den Gitterkennlinien folgen, so sehen wir, dass wir bei -2V jeweils den höchsten Strom erreichen, den wir für unsere Schaltung akzeptieren.
Und die Gittervorspannung dürfte bei rund -16V liegen. Das bedeutet, dass die maximale SS-Aussteuerspannung der Röhren bei 28V liegt.

Das alles haben wir jetzt aus dieser IaUa-Kennlinienschar herausgelesen. Einzig der zu erwartende Klirr geht daraus nicht hervor. Den müssen wir wie bereits erklärt, aus der Krümmung der IaUg-Kennlinei abschätzen. Man könnte ihn auch echt berechnen, aber das wird dann etwas aufwändig und ich lass es mal bei dem Geschriebenen bewenden. Ihr sollt es erst mal verdauen